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北大附中骨干教师研究课系列展示活动——化学进行时
来源:化学学科组 时间:2023-03-27

一张简洁的元素周期表,承载了宇宙的浩瀚、生命的精巧以及科学的缜密。门捷列夫的元素周期表是化学史上一个重要的里程碑,被认为是当今化学中最为基础和重要的工具之一。那么,元素周期表中究竟蕴含了哪些规律,如何利用元素周期表分析和解决实际问题呢?让我们一同进入元素周期表的探索之旅。

一、同主族元素的性质(授课教师:李老师)

元素周期表的出现让我们对元素的认识更加系统,通过元素周期表,学生可以整合元素化合物知识,构建认识元素和物质性质的新视角,使自身对元素化合物性质的认知由感性走向理性、从表象走向本质。本节课在研究碱金属族元素性质的过程中,同学们在老师的带领下完善了元素性质和物质性质间的联系,从同主族的视角认识了元素的相似性和递变性。举一反三,学生大胆预测卤素单质的性质并设计实验,亲自动手验证自己的猜想。

二、预测硅及其化合物的性质(授课教师:魏老师)

元素周期表中的元素如此之多,如何发挥元素周期律表的价值探索更多元素和物质的性质,是元素周期表应用中的难点之一。在前一课时的基础上,魏老师以同学们相对陌生的元素-硅元素为例,借助之前学过的研究物质性质的思路和方法以及周期律表的知识,带同学们走进了硅元素及含硅元素物质的世界。每个小组的同学通力合作,讨论完成对硅酸及硅单质性质的预测,根据小组的呈现结果,老师诊断出学生学习中的关键问题:周期律的角度薄弱或缺失。在应用模型中再次完善了位-构-性模型,通过诊断学生问题-完善模型-再利用模型的方法强化了学生对模型的理解和认识。本节课形成的思路和方法会带领同学们开启对更多陌生元素和物质性质的探索。

三、陌生元素的探索(授课教师:郭老师)

元素周期表可以帮助我们探索更多元素和物质的性质,同时它更可以运用于实际问题的分析和解决中,展现出科学规律的真实价值。本节课的故事从门捷列夫的预言开始,门捷列夫不仅将当时已经发现的63种元素全部列入表中,还在“元素帝国大厦”中为未知元素预留了“房间”,那么这个“房间”里的元素是谁呢?学生通过对元素周期表排列规律的分析,破解出本节课要研究的陌生元素-锗(Ge)。面对锗单质的制备和应用的真实问题时,小组成员也丝毫不惧,群策群力,不断调用元素“位-构-性”之间的联系和周期表中的相似性、递变性来分析陌生物质的性质。从锗单质的半导体应用到现代新型半导体材料的蓬勃发展,学生变身小小科学家,利用元素周期表为新材料的寻找献言献策。

四、课程背后

在整个公开筹备和展示的过程中,北大附中化学组团结友爱、互相支持。课程设计阶段,在学科长秦蕾老师的带领下进行了多轮次研讨,李老师、赵老师、汪老师对课程设计建言献策,形成初稿,同时忙前忙后地进行班级课程协调,保证三个班同时进行不同教学内容的公开课。课程试讲阶段,高三年级赵老师和张老师,高二年级李老师、赵老师、周老师和马老师,高一年级的李老师、张老师、汪老师和赵老师,衔接班郭老师,竞赛教练杨老师和顾老师等老师都会到场旁听,并在课后展开激烈讨论,不断完善课程细节,精益求精。公开课当天,刘老师7点前就将东楼教室的门打开,并全程监督实验过程;赵老师、汪老师、张老师三位年轻老师分散在三个教室全程一对一护航,刘老师外围协助,李老师护送学生从西楼到东楼安顿好再回到西楼上课。正是在“后援团”的倾力相助下,三节公开课圆满结束。

在这里还要真诚感谢海淀区教研员尹老师的深度指导和大力支持,感谢北京大学化学与分子工程学院的王老师为课程科学性的提供的建议和帮助,感谢马校长、景校长、学科长于老师、吴老师等各位老师深入课堂给予宝贵反馈,感谢学校教师发展中心阎老师的积极协调和资源辅助。

尹博远老师和王颖霞老师的线上会诊