姚倩



摘 要:本文通過對化學實驗課思考,結合《燃燒的條件》這一節課的內容,設計了這節創新實驗課.通過實驗設計和課堂展示兩個過程,實現了師生共同實驗創新.寓教于樂,寓教于創,本節課展示了教師和學生共同的智慧,以生為本,教學相長.
關鍵詞:課堂設計;燃燒與滅火;創新實驗;教學相長
我國著名無機化學家、化學教育家戴安邦先生說過:只傳授化學知識和技術的化學教育是片面的,全面的化學教育要求,既傳授化學知識與技能,又訓練科學方法和思維.謹記先生的教誨,筆者在講授《燃燒與滅火》一節之后,對于燃燒的條件,進行了深入的實驗探究與創新,希望能提升學生科學探究技能,完善學生的科學探究素養.
以“以生為本,教學相長”的教學理念為支撐,本文從課題背景目標解讀等五個方面進行課例說明.
1 課題背景
本節課基于魯教版九年級化學上冊課本第六單元內容,課本上探究燃燒條件實驗中實驗用品種類繁多、過程繁瑣,燃燒可能產生一定的危險,同時點燃鋼絲棉的實驗不可重復.本節課是在《探究燃燒的條件》之后再次走進實驗室對課本內容的思考與創新;是對燃燒與滅火知識的復習和提升;重在使學生進一步體會“對照實驗、控制變量”等實驗方法在研究“一種現象的多種影響因素”時的重要作用.再一次與生活相聯系的實驗探究,是學生理解“化學源于生活,化學服務于生活”的良好素材;是學生認識自我、改進自我、提高自我的最佳途徑,是學生自己動手開啟實驗探究與創新大門的金鑰匙.
學生的背景層面:學生已經準確地掌握了物質燃燒的條件,已經認識到用對照實驗法探究燃燒的條件,已經具備化學實驗基本技能,已經在之前的實驗學習中具備了一定的環保意識和創新意識,同時有著強烈的好奇心和探究欲.
2 目標解讀
2.1 知識與技能目標
(1)加深對燃燒條件的認識;
(2)進一步了解滅火的原理.
2.2 過程與方法目標
(1)通過自主設計實驗方案,體驗實驗探究的過程,學會運用控制變量法設計對照實驗;
(2)通過實驗評價,更好地認識自我、改進自我、提高自我.
2.3 情感態度與價值觀目標
(1)養成從化學的視角觀察生活現象的好習慣;
(2)養成學會觀察、學會思考、學會傾聽、學會交流、學會反思、學會創新的科學品質.
3 教學過程
采用“問題衍生教學法”和“翻轉課堂教學法”,從學生實際情況出發,本節課的教學過程分為兩個階段:
3.1 實驗設計階段
布置家庭作業:請小組合作自己設計實驗證明物質燃燒的條件,可以對課本實驗進行改進,可以對做過的習題實驗進行驗證,也可以從生活中選擇合適的材料進行實驗創新.作業時間為一個星期.在此過程中,學生們查閱資料,小組討論,找到了很多創新點.學生們的認真、執著、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,為最終的課堂展示階段打下良好的基礎.
設計這個作業階段,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與綜合,通過對習題實驗的驗證與改進,通過對生活用品的設計與改造,使學生感受到化學與自己是息息相關的,感受到化學與生活是密切聯系的,加深了對燃燒條件的理解,加深了對控制變量法的理解,加深了對化學實驗的理解,發揮了學生的主體地位,拓展了學生的思維,培養了學生的創新性.
3.2 課堂展示階段
在課堂教學環節,本節課設計了這樣的幾個主要的教學環節.
3.2.1 環節一:回顧舊知
引導學生回顧燃燒的三個條件,為后續探究做好知識鋪墊和方法鋪墊.
3.2.2 環節二:學生活動探究
(1)合作實驗.小組合作完成創新實驗,教師規范學生的實驗操作,體會控制變量法在對比實驗中的應用.
(2)創新實驗展示.在實驗展示過程中,有一組學生利用仿照點滴板節省藥品的優點,分別把幾滴水和酒精滴加進燃燒匙,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和煤塊時,紙團燃燒煤塊不燃燒,可以證明燃燒需要溫度達到著火點以上(如圖4所示).
還有的同學利用家中常見的物質: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,有的同學對氮氣的存在是否影響實驗結果產生了質疑,組內交流的過程中結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,解決了這個問題.在小組討論的過程中,體現了學生知識的系統性、連貫性,體現了小組合作的重要性,體現了學生敢于質疑敢于挑戰的精神.
3.2.3 環節三: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具有可燃性.
3.2.4 環節四:總結拓展提升
利用所學知識解決生活問題,體現學科價值.從化學走向生活,養成從化學的視角觀察生活現象的好習慣.
4 創新意義
本節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.學生參與積極性非常高,體驗到探究的成功與樂趣,提高了創新能力和實踐能力.教師的創新實驗中,實驗用品簡潔明了,用木炭做實驗,藥品常見易得,產物不污染環境,體現了綠色化學的理念;將燃燒過程放在試管中進行,安全可控,消除安全隱患;實驗裝置簡單,現象明顯,實驗成功率高,可反復進行實驗,節約藥品,提高效率;實驗自身具有對比性.
實驗確實簡單,改進的也只是一點點,呈現的是教師和學生認真思考的過程,交流共享的勇氣,批判質疑的態度,創新探索的熱情,凝聚著熱愛生活,熱愛科學之心.
5 效果評價
本節課中,教師教學方式的轉變,促進學生學習方式的轉變,是教師教與學生學的和諧統一.教師引導學生學習,促進學生發展;學生思維活躍,考慮問題的角度多樣,開拓了教師的思路.本節課是師生共同進步與發展的過程.
本節課采用翻轉課堂教學,提前一周讓學生小組合作利用生活用品設計實驗證明物質燃燒的條件,為學生提供足夠的實驗空間和時間,實踐了“學生主體”的理念.
本節課有著開放的實驗環境,采用不同辦法來解決問題,充分發揮學生的個性品質,發展學生思維能力,挖掘學生潛能,在“做科學”的探究實踐中培養學生的創新精神和實踐能力.
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(收稿日期:2020-01-08)