铁及其化合物教学设计文献综述论文.docx

铁及其化合物教学设计文献综述摘要：笔者首先阅读了自2017年新课程标准实施以来公开发表的“铁及其化合物教学设计的相关文献30篇。以CNKl为数据库，以2014年1月至2021年2月为检索时间，以“铁及其化合物教学设计”为检索词的相关文献147篇为研究对象，先从定量的角度，利用CiteSpace软件对文献中的关键词进行网关图共现；再从定性的角度，从化学核心素养、真实情境、元素观、实验探究等学科观念的培养进行分析，最后从“铁及其化合物所涉及的核心素养五大维度进行总结。关键词：核心素养、真实情境、元素观、化学实验、教学设计一、课题铁及其化合物的重要性本节课是金属铁化学性质知识的延伸与拓展，涉及铁的化合物性质不同价态的检验和它们之间的转化，在构建金属元素化合物的核心知识领域起着先导性的作用,并为第二节学习铁合金、铝合金起着铺垫作用。总之，铁及其化合物的相关知识在整个高中化学课程的学习中，具有关联离子方程式、元素化合物、氧化还原反应等知识的综合价值。二、课题相关论文关键词热点分析2.1课题关键词定量分析利用CiteSpace关键词共现图谱和词频排序的功能，从中国知网以“铁及其化合物”为检索目标批量下载2014-2020年文献（期刊论文）147篇，手动剔除不符合高中教学设计的文献，批量导入CiteSpace软件，在节点类型中选择“关键词”，运行程序得出铁及其化合物关键词共现的知识图谱，出现两大类聚词：#化合物，如图1；#铁及其化合物。从图1可以看出，剔除无指向性网关词，9大网关词分别是：#1化学核心素养、#2氧化还原反应、#3化合价、#4元素观、#5高三化学、#6氢氧化物、#7实验探究、#8亚铁离子、#9离子方程式。从图2可以看出，剔除无指向性网关词，4大网关词分别是：#1应用、#2真实情景、#3教学设计、#4核心素养。r(38)化合物/N7承则x通)铁及其化合物/心/赤visibleCount 385 I IMWiHBiHaaiaaM 60 000 08L00-a 4 6 9 8 8 11111 Y d O-Os-Ocen6929084000-OOOOO2314Keywords.钱¥&化合物寓予万程式应用OOO201930002014Ieo2gS汰19家第B2OM2019其情境I图1：化合物共现的知识图谱图2：铁及其化合物共现的知识图谱关键词是对一篇文献主旨内容的高度凝练，它的出现频次直接反映该领域的受关注程度，借助CiteSPaCe进行关键词共现网络分析，同时获得关键词词频排序。2.2课题关键词定性分析基于CiteSpace定量分析的结果，本研究主要从化学核心素养、真实情境、元素观、实验探究等四个方面进行定性梳理。2.2.1核心素养2017年新课程标准提出，教师在教学过程中应注重培养学生化学学科核心素养,积1极地开展“素养为本的教学。在具体的课时铁及其化合物教学设计中，教师依据课程标准设置学科核心素养的教学目标，依据教学目标，设计学习任务、课堂活动、评价任务等切实将核心素养融入其中。通过创设真实情境或富有价值的问题情境，解决开放性化学问题，融合本节课的核心知识于学生活动及问题解决的过程，引导学生学习方式的改变，自主建构铁离子之间的转化模型。2.2.2真实情境在创设真实情境这一方面，教师不再只是运用情境进行简单的导入式教学设计,更加注重真实情境的深度学习。诸如结合跨学科式的真实情境，以弘扬中国传统文化为基调进行创设的教学设计中运用到以下问题情境：丹霞地貌是如何形成的？故宫外红墙的染料是如何以铁粉制成铁红的？在北京市日坛中学老师们的文献中，选取文物工作者如何修复铁器文物为情境主线，使学生能够感受到化学同其他自然科学学科研究方法的交汇融合，培养学生迁移思维。此教学情境不仅结合了时事热点,建立多学科知识网络，而且能进一步深化化学学科价值，聚焦于“化学学科核心素养的培养。或设计双重情境，即教学的主情境和辅助情境，主情境作为主线贯穿课堂教学始终，利用辅助情境解决教学过程中遇到一些问题，使学生能够融汇贯通，以辅助情境为活动线，进行主情境的深度学习。2.2.3实验探究在科学探究实验的过程中，一体化或综合化的实验创新设计，不仅能够提高学生实验操作技能，而且能够提升学生的创新思维能力。例如以铁不同价态的离子性质为主线，设计简易实验装置，明确实验目的，找出教师所给资料与实验内容的对应点，实现了多个实验的综合化设计，构建学生对铁及其化合物性质的深度理解。在实验的宏观现象中，基于铁元素颜色善变的特点，追溯其善变的本质特征，使学生能从宏观现象的不同，微观辨析颜色变化的实质因素，认识到化学变化的本质特征。学生从发现问题，到提出解决问题的方案，能够把实验中解决问题的间接经验内化成理性的知识，进而建立实验问题分析的系统思维模型。学生在实验对比、建模应用、反思行为等过程中，培养学生在自然学科学习中应有的科学态度以及在自己力所能及范围内应尽的社会责任。2.2.4元素观元素观可以增强学生化学视角，即元素视角来认识物质及其转化所形成相关知识的综合概括，主要是帮助在学生头脑中建立从元素角度总结物质性质，关注元素微粒组成和核心元素的不同价态。通过铁的性质的学习，启发学生从物质类别、元素价态的角度认识物质的性质，构建价类二维图。文献中多注重如何从化学学科微观粒子角度、学科独特的价值观、基于学科特点方法等三个维度进行元素观的教学设计。诸如利用氧化还原工具预测物质的氧化性和还原性，在培养学生元素铁及其化合物知识观念的时候，如设计印刷电路板，电路板腐蚀液回收处理等为载体，以问题式启发学生，不但能够使学生深刻理解和应用二价铁和三价铁的相互转化关系,并且能够构建铁三角的转化关系图，进一步培养学生的元素转化观。三、总结纵观发表的有关“铁及其化合物的”教学设计方面的文献，2014-2017年的文献都比较注重元素观、实验探究方面的教学设计，重难点知识都能够在化学观念中有所体现。从2017年以后的文献来看，不论是从核心素养方面，还是元素转化观方面都有所提升，但很少有文献提及所设计的教学设计应用于实践后的教学效果。教学评一体化的教学设计也有所注重，但发文极少，虽注重学生核心素养的培养，却缺乏与元素观、化学观念的结合，顾此失彼，并且大多数文献都是较为宽泛的核心素养的培养进行的教学设计，但很少以教学中知识或对应核心素养的具体哪一个维度进行具体的分析和培养。本研究从核心素养五大维度对应本节课的知识面进行系统整理总结，以期为以后的教学工作者提供借鉴意义。3.1宏观辨识与微观探析辨识铁、铁及亚铁盐实验现象，深入理解Fe>Fe>Fe的原子结构是决定其宏观2+3+现象和化学性质本质原因，掌握Fe>Fe的常用检验方法，加深理解微观原子结构是决定物质宏观性质本质原因；从宏观上观察宏观的实验现象，从微观上理解物质化学性质的区别与联系，预测微观粒子结构的改变对宏观现象的影响。3.2变化观念与平衡思想利用Fe、Fe、Fe分析它们之间相互转化的条件及路径，认识物质可以通过不同的化学反应实现含有不同价态同种物质间的转化；以建立二维分类图为基础，学会从分类的角度研究铁及其氧化物的化学性质，学会通过对铁的重要化合物的不同价态理解组成、结构、性质的关系。3.3证据推理与模型认知通过化学科学探究实验，清晰观察到不同物质反应的现象，通过系统的理论学习与现实实践感知相结合，为后续的其他金属物质的学习奠定间接经验；能从物质类别、元素价态的角度建立铁三角转化思维模型，依据实验证据推出合理的结论。3.4实验探究与创新意识通过实验探究铁盐的性质，能提出值得探究的化学问题并设计探究方案，培养学生科学实验探究能力和创新意识；通过印刷电路板原理的理解，掌握铁及其化合物的相关实验现象，学会铁离子的检验方法；通过设计Fe>Fe相互转化的实验探究方案，同学们合作完成实验探究活动。3.5科学精神与社会责任通过对实验探究设计的创新，认识可通过控制物质间的反应条件及废弃料的处理方法，培养学生严谨治学的科学精神及环境保护意识；了解铁及其化合物的性质与作用，学会运用相关的化学知识对社会上的新闻事件作出合理的分析及判断判，学以致用，体会化学学科知识在真实情境中解决问题的价值。参考文献：1中华人民共和国教育部制定.普通高中化学课程标准S北京：人民教育出版社，2017：2奚梅梅，兰俊耀，郭玉林，陈瑞雪.“素养为本的教学探究一一以“铁及其化合物”为例J中.学化学教学参考，2019：49-533龚康佳，杨发福.中学化学性质实验的一体化设计一一以铁及其化合物性质实验的改进为例口.中学教学参考，2019：71-734白建娥，何彩霞.论促进学生元素观发展的铁及其化合物的教学J.中学化学教学参考，2014：1-6