信息技术支持下的探索性学习案例《元素周期律》教学设计_图文

1、24化学教学2006年.第1期信息技术支持下的探索性学习案例元素周期律教学设计李小焕(郑州铁路二中,河南郑州450000文章编号:10056629(200601一002402中图分类号:G633.8文献标识码:B当前,以创新教育为核心的素质教育正深入展开,随着基础教育课程的改革和2003年中华人民共和国教育部制订“普通高中化学课程标准(实验”(简称新课程标准的实施,课堂教学的着眼点逐渐由基础知识、基本技能(双基转移到基础知识、基本技能、基本方法、基本思想和价值观(四基上,教育理念、学习方式发生着深刻变化”1。科学探究是普通高中化学新课程标准提倡的重要理念之一。倡导学习者主动参与,乐于探究,勤于

2、动手,培养学习者攫集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力、以及交流与合作的能力,对提高学生全面的科学素养具有十分重要的作用”。在教学过程中普遍应用信息技术及网络资源为实现教学内容的呈现方式、学生学习方式、教师教学方式和师生互动方式的变革提供了有力的保障。信息技术作为强大的认知工具,使真实情境与虚拟情境融会贯通,将有利于改善学习方式,为自主探究学习提供有力的技术支持;网络环境为教学环境的建构和新型教学模式的开展提供了坚实的物理支撑和资源保证,为培养学生的创新精神和实践能力提供了良好的契机。1课例概述元素周期律实质是揭示微观结构和宏观性质之间的内在联系,原理虽简单,但它是学生进

3、入高中第一次接触宏观现象与微观结构之间的结合点,在理解和掌握原理上都存在困难,很容易落入死记硬背、生搬硬套的化学学习误区。怎样解决以上问题呢?在这节课的设计上将教学设计重点放在学习情境的创设上(用Excel表格给出38种元素的相关数据.但没有一定顺序,呈随机杂乱状,让学生排序。给学生创设问题情境:难点放在信息技术的整合上和学生自主学习发现的设计上(学生要利用信息技术课的相关知识解决化学问题,体现信息技术课程的工具特一性;学生要根据数据进行分析,发现规律,重现当初科学家发现周期律和绘制周期表的过程.体验科学发现的乐趣,锻炼自主学习的能力,加深对周期律的理解。2教学内容分析在这节课之前,学生已经学

4、习了与元素周期律相关基础知识:在宏观上,学生学习了两族元素典型的金属族(碱金属和典型的非金属族(卤素,学生头脑中有一定量的元素化合物知识的积累:在微观上,学生在初中已学过有关原子结构的相关知识,知道质子数、核电荷数、最外层电子数、相对原子质量等概念,了解原子核外电子排布规律等知识,也掌握了原子最外层电子数与原子性质之间的关系。3教学目标知识目标:掌握原予核外电子排布、原子半径和元素主要化合价等元素原子结构以及性质的周期性变化,理解元素周期律的实质,能力目标:培养学生分析问题、总结归纳、发现规律、处理数据和语言表达等多方面能力。情感目标:通过重现科学家发现周期律,绘制周期表的过程,体验科学发现的

5、乐趣,体会微观世界的规律美、有序美。4教学策略(11创设问题情境,激发学习兴趣学生打开指定网页,明确学习任务:根据表中38种元素的性质的有关数据,把元素按一定顺序蕈新排列或分组后,发现每种元素性质和结构是否存在一定变化规律。(2运用信息技术,分析处理数据按照小组进行讨论,确定进行排序的依据,根据学生初中的学习基础,大多数学生按照核电荷数进行分类,也有少数学生按照相对原子质量或者最外层电子数进行排序。学生将元素进行排序后,通过讨论研究,用Excel图表制作的方法将所发现的规律用直观的图形表示出来。万方数据2006年,第1期研究性学习探索25学生根据教师提示,五个小组共做出图1至图3。图l最外层屯

6、子数与原子序数的关系圈图2原子半径与原子序数的关系图3最高正价,最低负价与原子序数的关系学生通过自主学习、研讨、小组交流分析的学习过程发现了以下规律:随原子序数的递增,元素的原子半径呈现由大到小的周期性变化。元素主要化合价呈现周期一胜变化。每隔几种元素,电子层数增加一层时最外层电子数呈现由18的周期性变化。此时教师及时抓住教学时机,引八元素周期律的概念“随元素原子序数的递增,元素的性质呈现周期性的变化这一规律就叫做元素周期律”。学生在姒上发现的基础上,按照最外层电子数进行排序的小组又进行了补充,他们做出图4。并补图4塌外崖电子数和最高正价、最低负价的关系充了两条规律:具有相同最外层电子数的元素

7、正负化合价基本相同(具有相似性,且元素的最高正化合价与最低化台价存在如下关系:最高正化台价+最低负化合价(绝对值=8具有相同最外层电子数的元素原子半径呈递增趋势,由于原子半径对元素性质的影响,结合已经学习过的卤族和碱金属族的性质可以归纳,同族元素的性质具有递变性。(3拓展知识,加深理解学生浏览专题网页.了解元素周期表的发展史。并比较门捷列夫周期表与现代周期表的不同。通过对比两个周期表不难发现门捷列夫对周期律认识并不完善,即按照相对原子质量排序只是经验规律。随着原子结构理论的提出,人们才发现核电荷数是元素性质发生变化的根本原因。教师提问引向深入思考:核电荷数由小到大直线递增,而元素性质为什么呈现

8、周期性变化呢?显然,核电荷数的递增是元素性质周期性变化的根本原因,而非直接原因,那么,直接原因是什么昵?学生进行比较、思考、讨论,经历以下思维变化过程:元素的性质与元素原子的最外层电子数有关.与原子核外电子排布有关,元素的性质与元素原子的半径大小有关。最后得出结论:元素性质周期性的变化是元素原子核外电子排布周期性变化的结果。通过这样的讨论过程,学生真正理解结构与性质的关系,从而真正建立起“结构决定性质”这一化学基本观点,对今后学习十分有利。在最后的拓展阶段,还要求学生浏览一些其它形式的周期表,开阔学生眼界。通过浏览不同形式的周期表,学生了解到周期表只是元素性质规律的一种表示形式,但并不是唯一的

9、,只要合理都可以使用,这样的扩展可以培养学生的发散性创造思维。各小组绘制了不同特色的周期表,并进行交流。工具性信息技术支持的探索性学习设计有如下规律:(1用数据库信息加工工具进行组织和分析用文字所描述事物的特征信息,数据库信息工具的应用可以发展学生把握数据关系。促进提出问题、假设和验证的探索能力的发展,同时也使他们掌握了数据库这一重要的信息工具。(2用电子表格信息加工工具进行组织和分析数字所描述事物的特征信息。(3用文字处理软件和PowerPom软件撰写论文和成果交流。(4作为通信工具的hItemet和计算机网络教室,可将自主学习与合作学习有机地整合在一起。通过课后问卷调查与数据分析有力地旺实

10、:通过创设自主性学习环境,为学生提供了丰富的学习资源和自主探究的学习平台.为改善学生的学习方式提供了有力的保障。从而有效促进高中化学教学改革,能够有效地培养学生自主、探究与台作学习的能力,太幅度地提高学生的科学素养与教学质量。提高学生的创新能力和解决实际问题的能力。参考文献:1】教育部基础教育司,教育部师范教育司.普通高中新课程教师研修手册化学课程标准研究fM】北京:南等教育出版社,20042】中华人民共和国教育部普通高中化学课程标准(实验【s1北京:人民教育出版社,200 3,4:l一8.万方数据 信息技术支持下的探索性学习案例-元素周期律教学设计作者:李小焕, Li Xiaohuan作者单位:郑州铁路二中,河南,郑州,450000刊名:化学教学英文刊名:EDUCATION IN CHEMISTRY年,卷(期:2006,""(1被引用次数:0次参