专题2课题2 学习开展化学实验探究 教学设计
教学目标
1 . 观察蜡烛及其燃烧的过程,学会观察和描述化学实验的现象,体会化学实验中关注物质的性质、变化和物质变化过程的学科视角。
2. 通过经历探究蜡烛燃烧产物的过程,感悟化学实验探究的一般过程,初步养成严谨求实的科学态度。
3. 通过小组合作完成实验探究,培养团队配合、沟通交流、解决问题的能力,初步学会批判性思维方法,感悟协作实验探究对学习化学的重要意义。
教学重点
探究蜡烛燃烧中的主要问题,了解化学实验探究的一般过程。
教学难点
在探究蜡烛燃烧的过程中,有计划地获取和表述、分析证据,并由证据推理得出结论。
教学流程
教师活动 学生活动 设计意图
【引入】交流蜡烛的人文象征意义启动话题,明确探究对象,尝试从化学的视角聚焦“蜡烛”。 【聆听】 启发思考和表达,激发学生探究蜡烛的兴趣,引导学生进入化学实验探究的过程。
【布置】请同学们调动尽量多的感官,仔细观察蜡烛及其燃烧,然后借助一定的仪器进行操作,探究蜡烛的性质及其燃烧过程。 (1) 引导学生根据观察和实验操作,描述蜡烛的物理性质和化学性质。 (2) 在学生回答过程中质疑,如:如何知道蜡烛在水中的溶解性? 请用实验中获得的证据进行说明。 在学生实验和描述现象的过程中,指导和强调观察的有序和实验现象表述的准确、规范。引导学生学习用表格记录变化前、变化中、变化后的现象。 【回答】颜色多样;略有气味;质软、硬度小;难溶于水;密度比水小;能够燃烧等。 通过对实验现象的观察和分析获得结论;在观察与实验的过程中,培养学生实验操作能力、观察、分析问题的能力,以及透过现象看本质的逻辑思维能力。
(续表)
教师活动 学生活动 设计意图
【小结】以上所得的结论有的是同学们以前就知道的,更多的是通过观察实验现象得到的 。因此,实验是学习化学的一个重要的途径,观察是化学学习中非常重要的一种方法。我们通过什么手段了解蜡烛溶解性和密度情况的呢? 在此过程中,我们根据一个问题设计了实验,通过对实验现象的观察获得了证据,通过对证据的分析和推理得出了结论,现在我们又在一起反思这个过程,这就是一种科学探究的过程。 反思观察与实验的过程,进行深度的思考,深化对实验探究的认识。
【提问】根据你的观察,你还想研究关于蜡烛的哪些问题呢? 学生提问时,教师用科学规范的语言引导学生对问题进行正确的表述。 在剔除重复或类似的问题的同时将问题归纳整理。 【回答】可能的问题: (1) 蜡烛为什么会有各种不同的颜色? (2) 蜡烛由什么组成? (3) 蜡烛 燃 烧 后 变 成 了 什 么物质? (4) 蜡烛的火焰为什么是分层的,而且是外部明亮中间暗? (5) 吹熄蜡烛时为什么会有白烟呢? 白烟是什么? …… 引发学生思考,发现问题,激发学生探究的欲望和科学的思维。
【提问】实验探究问题:蜡烛燃烧后变成了什么? 提供蜡烛成分的资料,提出蜡烛燃烧产生气体的推测:二氧化碳和水蒸气。 针对问题做出合理的猜想与假设,引导学生对问题做出猜想。 【回答】猜想:蜡烛燃烧后生成了气体,生成了二氧化碳和水蒸气。 引发学生思考,发现和表述有探究价值的问题,提出猜想和假设。
【过渡】指导学生根据猜想设计实验,选择 1~2 个小组汇报实验设计方案,进行完善,确定方案。 【讨论、交流】讨论设计实验,汇报并确定合理方案。 运用设置对比实验的方法设计简单的实验方案,锻炼科学思维。
【演示】教师根据实验设计进行演示实验。过程如下: (1) 取两个100mL干燥锥形瓶,收集两瓶蜡烛燃烧产生的气体,塞上橡胶塞,标记为甲和乙。 (2) 另取两个100mL干燥锥形瓶,收集两瓶空气,塞上橡胶塞,标记为丙和丁。 (3) 将锥形瓶甲和乙冷却至室温,与锥形瓶丙和丁对比,观察瓶壁上有无差异并记录。 (4) 取锥形瓶甲和丙,分别将点燃的木条小心地伸入其中,观察现象并记录。 (5) 取 锥 形 瓶 乙 和 丁,分 别 迅 速 加 入 约 10 mL澄清石灰水,塞上橡胶塞后旋转振荡 1 min左右,观察并记录实验现象。 【布置】请学生仔细观察并及时记录实验现象。 【观察、记录】观察教师演示实验,理解每个环节的作用。 在探究报告上进行记录。 在观察教师实验的过程中思考,感受科学探究过程中各要素及它们之间的内在逻辑关系。
(续表)
教师活动 学生活动 设计意图
【引导】引导学生分析、推理得出结论。 选择1~2个小组汇报进行实验后得出的结论。点评、纠正、规范学生的表述。 反思与评价:从仪器选用、方法选择、现象明显程度等角度反思实验过程。 【交流、分析、回答】小组代表汇报实验结论。 蜡烛燃烧生成了二氧化碳和水蒸气。 (小组交流,大组分享,可以质疑或提出创新方案) 对生活中常见但又没有关注的问题进行探究,体验实验探究的乐趣和学习成功的喜悦。
【小结】化学实验探究的一般过程。 通过交流,提高学生归纳总结能力。 让学生体会认知提升的过程。
【课后作业】设计实验对自己感兴趣的其他问题进行探究,并撰写实验报告。 比如以下问题: 问题 1:蜡烛熄灭后产生的“白烟”是否可以点燃? 问题 2:探究蜡烛没有棉芯,是否可燃? 【实践】开展化学实验探究,撰写实验报告。
板书设计
学 习 开展化学实验探究
一 、探究蜡烛的性质及其燃烧
现象 (证据) (推理) 结论
易切 寸 蜡烛的硬度较小
浮于水面 , 不溶解 寸 密度比水小 , 且不溶于水
蜡烛先熔化后燃烧 寸 蜡烛熔点低 , 具有可燃性
火焰分三层 , 外焰最亮 , 焰 心最暗 寸 外焰燃烧最充分
二 、探究蜡烛燃烧的产物
【 提出问题】 蜡烛燃烧变成了什么
【形成假设】 蜡烛燃烧生成了气体 : 二 氧化碳和水蒸气
【设计实验】 ( 分组合作)
【 实施实验】 ( 观察演示)
【收集证据】 瓶壁有水雾 , 点燃的木条熄灭 , 澄清的石灰水变浑浊
【 分析解释证据】 锥形瓶壁有水雾 , 说明蜡烛燃烧生成了水蒸气
点燃的木条熄灭 , 说明蜡烛燃烧消耗了氧气
澄清的石灰水变浑浊 , 说明蜡烛燃烧生成了二 氧化碳
【形成结论】 蜡烛燃烧消耗了氧气 , 生 成了二 氧化碳和水
【 反思评价】 从仪器选用 、方法选择 、现象明显程度等角度
三 、 总结化学实验探究的一般过程