姚倩
摘 要:本文通過對化學(xué)實驗課思考,結(jié)合《燃燒的條件》這一節(jié)課的內(nèi)容,設(shè)計了這節(jié)創(chuàng)新實驗課.通過實驗設(shè)計和課堂展示兩個過程,實現(xiàn)了師生共同實驗創(chuàng)新.寓教于樂,寓教于創(chuàng),本節(jié)課展示了教師和學(xué)生共同的智慧,以生為本,教學(xué)相長.
關(guān)鍵詞:課堂設(shè)計;燃燒與滅火;創(chuàng)新實驗;教學(xué)相長
我國著名無機化學(xué)家、化學(xué)教育家戴安邦先生說過:只傳授化學(xué)知識和技術(shù)的化學(xué)教育是片面的,全面的化學(xué)教育要求,既傳授化學(xué)知識與技能,又訓(xùn)練科學(xué)方法和思維.謹(jǐn)記先生的教誨,筆者在講授《燃燒與滅火》一節(jié)之后,對于燃燒的條件,進(jìn)行了深入的實驗探究與創(chuàng)新,希望能提升學(xué)生科學(xué)探究技能,完善學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng).
以“以生為本,教學(xué)相長”的教學(xué)理念為支撐,本文從課題背景目標(biāo)解讀等五個方面進(jìn)行課例說明.
1 課題背景
本節(jié)課基于魯教版九年級化學(xué)上冊課本第六單元內(nèi)容,課本上探究燃燒條件實驗中實驗用品種類繁多、過程繁瑣,燃燒可能產(chǎn)生一定的危險,同時點燃鋼絲棉的實驗不可重復(fù).本節(jié)課是在《探究燃燒的條件》之后再次走進(jìn)實驗室對課本內(nèi)容的思考與創(chuàng)新;是對燃燒與滅火知識的復(fù)習(xí)和提升;重在使學(xué)生進(jìn)一步體會“對照實驗、控制變量”等實驗方法在研究“一種現(xiàn)象的多種影響因素”時的重要作用.再一次與生活相聯(lián)系的實驗探究,是學(xué)生理解“化學(xué)源于生活,化學(xué)服務(wù)于生活”的良好素材;是學(xué)生認(rèn)識自我、改進(jìn)自我、提高自我的最佳途徑,是學(xué)生自己動手開啟實驗探究與創(chuàng)新大門的金鑰匙.
學(xué)生的背景層面:學(xué)生已經(jīng)準(zhǔn)確地掌握了物質(zhì)燃燒的條件,已經(jīng)認(rèn)識到用對照實驗法探究燃燒的條件,已經(jīng)具備化學(xué)實驗基本技能,已經(jīng)在之前的實驗學(xué)習(xí)中具備了一定的環(huán)保意識和創(chuàng)新意識,同時有著強烈的好奇心和探究欲.
2 目標(biāo)解讀
2.1 知識與技能目標(biāo)
(1)加深對燃燒條件的認(rèn)識;
(2)進(jìn)一步了解滅火的原理.
2.2 過程與方法目標(biāo)
(1)通過自主設(shè)計實驗方案,體驗實驗探究的過程,學(xué)會運用控制變量法設(shè)計對照實驗;
(2)通過實驗評價,更好地認(rèn)識自我、改進(jìn)自我、提高自我.
2.3 情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)
(1)養(yǎng)成從化學(xué)的視角觀察生活現(xiàn)象的好習(xí)慣;
(2)養(yǎng)成學(xué)會觀察、學(xué)會思考、學(xué)會傾聽、學(xué)會交流、學(xué)會反思、學(xué)會創(chuàng)新的科學(xué)品質(zhì).
3 教學(xué)過程
采用“問題衍生教學(xué)法”和“翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法”,從學(xué)生實際情況出發(fā),本節(jié)課的教學(xué)過程分為兩個階段:
3.1 實驗設(shè)計階段
布置家庭作業(yè):請小組合作自己設(shè)計實驗證明物質(zhì)燃燒的條件,可以對課本實驗進(jìn)行改進(jìn),可以對做過的習(xí)題實驗進(jìn)行驗證,也可以從生活中選擇合適的材料進(jìn)行實驗創(chuàng)新.作業(yè)時間為一個星期.在此過程中,學(xué)生們查閱資料,小組討論,找到了很多創(chuàng)新點.學(xué)生們的認(rèn)真、執(zhí)著、熱情感染著教師,使教師全力配合他們,積極給予幫助和指導(dǎo),為最終的課堂展示階段打下良好的基礎(chǔ).
設(shè)計這個作業(yè)階段,是為了用足夠長的時間,來開放實驗的空間,通過對課本實驗的改進(jìn)與綜合,通過對習(xí)題實驗的驗證與改進(jìn),通過對生活用品的設(shè)計與改造,使學(xué)生感受到化學(xué)與自己是息息相關(guān)的,感受到化學(xué)與生活是密切聯(lián)系的,加深了對燃燒條件的理解,加深了對控制變量法的理解,加深了對化學(xué)實驗的理解,發(fā)揮了學(xué)生的主體地位,拓展了學(xué)生的思維,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新性.
3.2 課堂展示階段
在課堂教學(xué)環(huán)節(jié),本節(jié)課設(shè)計了這樣的幾個主要的教學(xué)環(huán)節(jié).
3.2.1 環(huán)節(jié)一:回顧舊知
引導(dǎo)學(xué)生回顧燃燒的三個條件,為后續(xù)探究做好知識鋪墊和方法鋪墊.
3.2.2 環(huán)節(jié)二:學(xué)生活動探究
(1)合作實驗.小組合作完成創(chuàng)新實驗,教師規(guī)范學(xué)生的實驗操作,體會控制變量法在對比實驗中的應(yīng)用.
(2)創(chuàng)新實驗展示.在實驗展示過程中,有一組學(xué)生利用仿照點滴板節(jié)省藥品的優(yōu)點,分別把幾滴水和酒精滴加進(jìn)燃燒匙,用火柴引燃,酒精燃燒水不燃燒,證明燃燒需要有可燃物(如圖1所示);另一組同學(xué)利用廢舊鐵絲制作了一個Y型架(如圖2所示),分別將石塊和紙團(tuán)放在兩邊,用兩個酒精燈同時引燃,將控制變量法做得更精確,紙團(tuán)燃燒石塊不燃燒,證明燃燒需要有可燃物(如圖3所示).同時這個Y型架兩邊同時放紙團(tuán)和煤塊時,紙團(tuán)燃燒煤塊不燃燒,可以證明燃燒需要溫度達(dá)到著火點以上(如圖4所示).
還有的同學(xué)利用家中常見的物質(zhì):食醋和小蘇打來做實驗.在燒杯中放入一定量的小蘇打,倒入白醋,一段時間之后,將燃燒的蠟燭放入,蠟燭熄滅,說明燃燒需要與充足氧氣接觸(如圖5所示).另一個同學(xué)做了兩支蠟燭一支罩燒杯一只不罩燒杯的對照試驗,罩上燒杯的蠟燭熄滅證明燃燒需要有充足的氧氣(如圖6所示).在小組討論的過程中,有的同學(xué)對氮氣的存在是否影響實驗結(jié)果產(chǎn)生了質(zhì)疑,組內(nèi)交流的過程中結(jié)合空氣中氧氣含量的測定實驗證明的氮氣不燃燒不支持燃燒的性質(zhì),解決了這個問題.在小組討論的過程中,體現(xiàn)了學(xué)生知識的系統(tǒng)性、連貫性,體現(xiàn)了小組合作的重要性,體現(xiàn)了學(xué)生敢于質(zhì)疑敢于挑戰(zhàn)的精神.
3.2.3 環(huán)節(jié)三:教師實驗展示
如圖7所示組裝儀器并檢查裝置氣密性之后在試管底部放幾塊木炭,向其中通入氧氣.可以看到木炭不燃燒,也就是即使氧氣充足,木炭在常溫下也不能燃燒.說明燃燒條件之一為溫度達(dá)到可燃物著火點以上.
停止通氧氣,點燃酒精燈,給木炭加熱.可以看到木炭不燃燒,澄清石灰水中有氣泡冒出.說明高溫條件下木炭不與足量氧氣接觸不能燃燒.打開止水夾,向正在加熱的試管中通入氧氣.可以看到木炭燃燒,澄清石灰水變渾濁.說明燃燒條件之二為與充足氧氣接觸,木炭燃燒產(chǎn)生二氧化碳.
撤去酒精燈,向高溫下的試管中通入氧氣,木炭燃燒;停止通氧氣,木炭不燃燒,整個過程中玻璃制作的試管始終不燃燒,說明燃燒條件之三為物質(zhì)具有可燃性.
3.2.4 環(huán)節(jié)四:總結(jié)拓展提升
利用所學(xué)知識解決生活問題,體現(xiàn)學(xué)科價值.從化學(xué)走向生活,養(yǎng)成從化學(xué)的視角觀察生活現(xiàn)象的好習(xí)慣.
4 創(chuàng)新意義
本節(jié)課的使用廢舊鐵絲自制Y形架,食醋和小蘇打,蠟燭,燒杯等材料,實驗材料在生活中容易尋找,實驗儀器易于制造,實驗過程有趣,實驗便于推廣.學(xué)生參與積極性非常高,體驗到探究的成功與樂趣,提高了創(chuàng)新能力和實踐能力.教師的創(chuàng)新實驗中,實驗用品簡潔明了,用木炭做實驗,藥品常見易得,產(chǎn)物不污染環(huán)境,體現(xiàn)了綠色化學(xué)的理念;將燃燒過程放在試管中進(jìn)行,安全可控,消除安全隱患;實驗裝置簡單,現(xiàn)象明顯,實驗成功率高,可反復(fù)進(jìn)行實驗,節(jié)約藥品,提高效率;實驗自身具有對比性.
實驗確實簡單,改進(jìn)的也只是一點點,呈現(xiàn)的是教師和學(xué)生認(rèn)真思考的過程,交流共享的勇氣,批判質(zhì)疑的態(tài)度,創(chuàng)新探索的熱情,凝聚著熱愛生活,熱愛科學(xué)之心.
5 效果評價
本節(jié)課中,教師教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變,促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,是教師教與學(xué)生學(xué)的和諧統(tǒng)一.教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),促進(jìn)學(xué)生發(fā)展;學(xué)生思維活躍,考慮問題的角度多樣,開拓了教師的思路.本節(jié)課是師生共同進(jìn)步與發(fā)展的過程.
本節(jié)課采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué),提前一周讓學(xué)生小組合作利用生活用品設(shè)計實驗證明物質(zhì)燃燒的條件,為學(xué)生提供足夠的實驗空間和時間,實踐了“學(xué)生主體”的理念.
本節(jié)課有著開放的實驗環(huán)境,采用不同辦法來解決問題,充分發(fā)揮學(xué)生的個性品質(zhì),發(fā)展學(xué)生思維能力,挖掘?qū)W生潛能,在“做科學(xué)”的探究實踐中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力.
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(收稿日期:2020-01-08)