【正文】  【摘 要】 在我们的教学过程中注重化学史的观念形成，“琼脂凝胶”创新实验的可操作性运用，学生情境教学的认知研究，以“创设实验情境，突出实验效果，学生分组讨论得出共同结论，深化电化学知识的认知能力，同时能以此原理运用于金属的防护”为主线，设计了“金属的腐蚀与防护”一课。
　　【关键词】 化学史观念；琼脂凝胶实验；教学设计

　　2014年教育部提出的《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》，要求“教育部将组织研究提出各学段学生发展核心素养体系，明确学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力”[1]。如何利用化学课堂教学培养学生的核心素养即是一线教师所要思考和实践的，本文通过一堂课例为范，供大家一起探讨和思考。
　　1、“素养为本”的教学认知
　　基于化学核心素养的教学是教、学、评一致性的具体表现。教与学一般在课堂中呈现，而教学评价是在课堂外对课堂教学效果的评价。教学实施利于素养内化：积极开展建构学习、探究学习、问题解决学习，让学生在多样化的学习活动中体验，从而将素养内化为自觉的行动，教学评价促进素养落地。
　　2 、“素养为本”的教学设计
　　什么是素养？应该是沉淀在人身上的对人的发展、生活、学习有价值、有意义的东西。
　　素养是人的“气质”，比如:学识、智慧、道德、态度、品格、思想、精神等同时素养也是人的“价值观念”[2]。化学教学的过程应该从学生角度出发，培养学生的化学学科素养，从情境中学，从情境中得到启发，真正培养学生的综合素质。笔者在此基础上为金属的腐蚀与防护一课为例，进行“素养为本”的教学设计。本节课教学目标希望学生通过电化学腐蚀原理和防护的学习，能够学以致用，在丰富的情境中去了解原理，同时学会实际的使用方法。本节课的突出特点是通过其他学者论文的学习使用凝胶嵌入法更加清晰和持久的展示金属腐蚀的过程以及不同介质的具体种类，效果突显。从学生掌握程度来看，比传统理论性授的效果要好得多。本节课的重难点：金属的电化学腐蚀原理，金属防护的方法。仪器用品：多媒体、铁钉、各种金属腐蚀图片、琼脂、铁氰化钾、酚酞、铜、锌。
　　环节一：金属腐蚀的现象展示
　　[图片展示] 大家请看投影的四张图片，从中大家看到了什么？对！四张图片都展示了同一个现象：金属的腐蚀，可以说真是比比皆是，危害常巨大呀！大家再看两幅图，图中的这把宝剑1965年冬出土于湖北楚墓内棺中，专家证实此剑就是传说中的越王勾践剑。使用现代科学技术的分析它主要采取青铜铸造，让人疑惑不解的是，这把青铜宝剑经过了两千多年的依然光亮如旧，这是为什么呢？其实啊它都跟金属腐蚀有关，今天这节课我们就来一探金属腐蚀的奥秘，看看如何将金属的腐蚀原理应用于我们的金属的防护当中。
　　[板书]    金属的腐蚀和防护 
　　[板书]  一、金属的腐蚀
　　[提问]生活中的最常见的金属腐蚀是什么？
　　[讲述]今天我们就以铁的腐蚀作为例子一探究竟。
　　[引导]初中大家就学习过金属的腐蚀，大家做过这个探究实验，还记得研究内容吗？通过三根试管的实验结果我们可以
　　[设计意图]得引起学生对”化学与生活”的关注;训练表达能力.带着问题进入课堂，激发学习兴趣。得出铁钉生銹的实质是：铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程。
　　环节二：金属腐蚀原理探究
　　[过渡]：通过初中的学习我们可以从宏观的现象上了解铁钉銹蚀的过程，而对于高中阶段我们可以从微观的角度对铁钉銹蚀进行再认识，到底铁钉是如何生锈的呢？
　　[实验准备]：制备琼脂凝胶：两药匙琼脂加入水中，加热到接近沸腾，琼脂在不断搅拌下形成溶胶，趁热加入固体NaCl、酚酞和K3[Fe(CN)6]溶液，混合均匀，然后将溶胶倒入培养皿中，冷却至室温将铁钉放在稀硫酸溶液中浸泡反应一段时间，将铁钉嵌入反应凝胶中静置10小时，观察现象。
　　[知识支持]：二价铁离子（Fe2+）的检验：加K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色的铁氰化亚铁沉淀：3Fe2+ + [Fe (CN)6]3- =Fe3[Fe(CN)6]2↓
　　[展示图片]：光亮洁净的铁钉嵌入琼脂凝胶中
　　[提问]：大家看到了什么现象？我请一位同学来描述一下，同时解释下原因。
　　[讲述、实验]：回答的非常好，除了有蓝色大家还观察到什么现象，再请一位同学描述，并解释下原因。
　　[板演]：
　　负极(Fe):Fe-2e-= Fe2+
　　正极(C) :
　　(1) 酸性较弱或中性和碱性电解质溶液
　　2H2O+O2+4 e-=4OH-
　　Fe2+ +2OH-=Fe(OH)2 
　　4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O =4 Fe(OH)3 
　　2Fe(OH)3 = Fe2O3·nH2O+(3-n) H2O
　　[展示图片]：为什么整根铁钉周围都有蓝色？说明铁钉在凝胶中形成无数微小原电池
　　[过渡]：以上是在酸性较弱等溶液介质中发生吸氧腐蚀，那么在酸性较强的溶液中正极发生的还原反应就是氢离子得电子转化为氢气的过程，被称之为析氢腐蚀。
　　(2) 酸性较强溶液
　　2H++2e-=H2↑
　　[总结]：这就是金属腐蚀中的电化学腐蚀，我们从宏观进入到了微观角度进行了再了解。那么金属腐蚀除了电化学腐蚀还有什么腐蚀，请大家看图片，燃气灶靠近中间的边缘金属最容易发生腐蚀，是因为与空气中的氧气直接接解发生氧化还原而损耗的现象。
　　[设计意图]：培养学生综合分析问题的能力、学生的交流、沟通能力，学生归纳、语言表达能力，让学生能够迅速的从宏观转向微观。实验创新，突出可视化效果，让学生感受成果、展示成果、分析结论，体验成功同时培养对比分析问题、归纳问题的能力，拓展学生思维，培养分析能力的同时注重学生微粒转化观的培养。
　　环节三：利用金属腐蚀原理研究如保进行有效的防护
　　[过渡]根据各国调查，金属腐蚀已造成各国国民生产总值损失4%左右，金属的防护刻不容缓。所以我们学习金属的腐蚀并不是腐蚀本身而是为了防护。
　　[探讨与交流]：
　　请大家根据铁生锈的原理，分组探讨防止金属腐蚀的思路和方法，思考应采取什么措施防止铁生锈？请同学分组汇报探讨结果。
　　[板书]  二、金属的防护
　　[教师过渡] 金属的腐蚀受什么因素影响呢？ 
　　[思考]：如何应用进行防腐?
　　[小结] 2、防止金属腐蚀的保护措施：
　　1、金属内部结构的改变。
　　2、在金属表面覆盖保护层。：涂油漆、油脂，外层加搪瓷、塑料，热镀、电镀，在钢铁表面形成致密稳定的氧化膜。
　　3、电化学防护法。
　　[案例分析] 轮船镀锌
　　[引导]镀锌是否真可以起到防护的效果，我们来看下验证实验，展示铁钉接锌，和铁钉接铜嵌入凝胶的实验过程和结果。分析原理。
　　[过渡]电化学除了形成原电池，还可以利用电解原理进行防护，具体原理请看图中的展示。
　　[首尾呼应]越王勾践剑千年不腐的原因。
　　望山一号楚墓处在现代荆州附近的漳河二干渠上，地下水酸碱性不大，基本上为中性。地下水浸泡后，墓室内空气的含量很少。剑身上被镀上了一层含铬的金属，在铸造过程中分两次浇铸复合成一体。
　　[感受知识、体会收获]
　　内 容 小 结：金属腐蚀的微观本质有效的用于金属的防护。
　　[设计意图]：引起进一步思考的兴趣，让学生利用所学原理解决实际问题，体现核心素养。
　　激发学生联系生产、生活实际，培养归纳总结的能力同时训练观察能力和激发解决问题的能力，学以致用，利用前面的总结归纳，解开越王勾践剑千年不锈之谜结论。
　　3 、 “素养为本”的教学反思
　　化学核心素养的培养是一个教师帮助学生重新建构、持续进步的过程，应根据化学学科核心素养的特点和内涵，参照学生的已有经验，对课堂教学的一个总体规划，使得教学过程符合素养发展的规律和认知规律。 “素养为本”的教学不应仅将知识作为最终的教学目标，而仅仅是一种手段，更重要的是让学生将所学知识转化成实际解决问题的能力，通过不断情境化的模仿，转化成真正的化学技术 [3]。因此，以“素养为本”的化学教学不能仅仅是一堂课的优秀设计，而是应该融入到单元教学，形成一个完整的知识体系的工程，也只有这样，教师才能真正意义上的从教书匠变为育人的大师，同时也才能让学生最终实现培养化学核心素养的目标。
　　参考文献：
　　[1]《教育部关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》中华人民共和国教育部[引用日期2017-01-09]
　　[2]《基于化学核心素养教学设计——以“铁及其化合物的应用”为例》——《化学教育》2017第5期总第362期  王星乔，滕瑛巧，汪纪苗，包朝龙
　　[3]《基于“三序结合”的化学教学设计——以“不同类的晶体”为例》——《化学教育》2018第2期总第371期  王星乔，周千红，包朝龙，赵贤祥