学生实践活动设计十一——《设计个性化汽车的金属材料》

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设计背景

《义务教育化学课程标准（2022年版）》中规定各学科用不少于10%的课时开展跨学科主题活动，并且建议与其他主题进行整合，带动90%课时内容的教学改革，以促进学生核心素养的全面协调发展。本研究选定了“设计个性化汽车的金属材料”为主题开展跨学科实践活动。在制造汽车时使用最多的材料是金属材料，图1-1是某汽车的使用说明书，阅读使用说明时会发现有很多使用和养护要求都与金属的性质有关，头脑中会衍生出各种“为什么”的疑问，其实制造汽车时，选择金属材料是一门学问，因此我们金属为主题，通过一系列的活动完成个性化汽车金属材料的设计。

图1-1 汽车的使用说明书

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活动目标

1.通过查阅资料，掌握大多数金属材料的典型物理性质。

2.通过实验，掌握大多数金属材料的典型化学性质，能应用金属活动性顺序发现金属的相似性和差异性。

3.通过查阅资料，掌握大多数金属材料锈蚀知识和冶炼工艺。

4.通过比较分析不同金属材料的物理性质、化学性质、锈蚀知识、冶炼工艺选择适合汽车的金属材料，设计个性化汽车金属材料。

5.完善模型，形成作品，并将实验过程形成视频报告。

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活动设计

1．活动时间、形式

活动时间：前期查阅资料（一周）；设计并开展实践活动（一周）；以视频形式生成实践成果（一周）。

活动形式：教师指导，小组合作。

2．具体步骤

（1）小组合作，搜集所需资料：大多数金属材料的典型物理、比较大多数金属材料典型化学性质方法、金属材料锈蚀知识、金属的冶炼工艺、金属材料在汽车中的应用与发展。

（2）小组合作，设计并开展探究实验：铜系材料、铁系材料、镁系材料、铝系材料、钛系材料等锈蚀情况及耐酸雨情况。

（3）从下表中选取角度分析比较各类金属材料的优缺点。

（4）小组合作，设计本组的“个性化汽车的金属材料”的挑选，并录制作介绍视频一部。

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实践成果展示

“设计个性化汽车的金属材料”实践活动视频

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活动效果评价

本活动通过运用几种典型金属的物理性质和化学性质，让学生能够认识不同金属的相似性和差异性，并逐步体会金属类物质的性质和规律。在多组使用过程中，学生体会并应用排除法、控制变量法等科学探究实验方法，在真实的实验过程中，观察、描述现象、讨论交流、分析反思，提高化学核心素养。在信息筛选过程中，学生快速读取有效信息，通过小组信息表达评价，发展整理、提取表达信息的能力。通过“设计个性化汽车的金属材料”这一活动为学生提供了展示个人艺术、文化、生活技巧的平台。

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活动反思

在教师的指导下，同学们对实践过程进行反思，同学们认识到，通过这次实践作业，他们对于课本知识横向、纵向的拓展有了很大的进步。比如探究镁、铝等金属在国内市场的产量情况、行业现状以及冶炼技术等。

化学是一门以实验为基础，与生活息息相关的课程。在实验中，他们不仅得到了知识上的复习，还得到了能力素养上的提高。在小组实验的过程中，他们遇到过一些问题，但最后总是能迎刃而解。当各成员的意见不合，发生矛盾与冲突时，会冷静下来，把每个人的意见经过整合后，选取更优的方案；当有成员因特殊原因无法参与实验时，会互相体谅、互相鼓励；当实验结果不尽人意时，会及时寻求老师的帮助，不断发现问题、解决问题。这归功于他们充分发挥每个小组成员的优势，各司其职，既丰富了他们的课余生活，又增强了动手实验能力、观察分析能力以及团队协作能力。

学生还提出本次作品中，很多地方都有待改进：比如实验前，策划方案不够细致，导致在拍摄时手忙脚乱；实验中，配制仿酸雨水时，没有做好防护措施；实验完毕后，器材的整理方式还有待改进。

指导教师：中山市永宁中学  黄瑞芳

转自：“中山初中化学教研”微信公众号

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