化学：第九单元第3节化学与农业生产（鲁教版九年级）

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第九单元 第3节《化学与农业生产》
一、设计简介：
本节课的主题：是以拓展学生的视野、提高学生的科学素养为主的拓展型课程。联系生产生活实际和科技发展，通过调查、实验、辩论、交流等多种方式让学生学会鉴别常见的化肥，体验化肥和农药对农作物有利的一面和对环境不利的一面，真正地关心农业和环境。
关键信息：
1.依据《化学课程标准》，遵循新教材设计的理念，对本节教材进行大胆的处理，添加内容，充分挖掘教材蕴藏的教育功能。
2.学生已经学会了Cl-、SO42-、CO32-等常见离子的检验，本节课通过鉴别氮肥和探究氮肥的“跑肥”现象增加NH4+的检验。让学生获得探究物质及其变化的亲身体验，享受到探究物质的乐趣，体会到研究身边的化学物质对提高人类的生活质量、促进社会发展的重要意义。
3.本节课与生物学联系紧密，氮、磷、钾对植物生长的作用以及缺乏这些元素时植物的生长缺陷都是生物课上学过的内容。本节课在综合化学和生物知识的基础上再从化学视角使学生形成新的认识。
4.本节课知识不光有助于学生解决实际问题，还有利于学生掌握科学探究的基本过程和方法，发展科学探究的能力，更有助于学生全面认识化肥的性质及其对人类和社会的影响，既看到它对人类社会发展的重要作用，也看到处理、使用不当时会给人类社会带来一系列的危害。
二、学习者分析：
1.学习者的年龄特点和认知特点分析：
九年级学生处在形象思维向抽象思维过渡的阶段，能理解矛盾的对立统一的辩证关系，喜欢对科学信息作批判思考、质疑或评价。对事物充满好奇心，探究欲强，并且有热情，对社会有高度责任感，他们会对工业、农业、环境问题表现出浓厚的兴趣，喜欢与人辩论。本节课以教材为载体的内容恰好符合并顺应了这些特点。
2.学习者的起点能力分析：
⑴在七年级生物课上学过植物生长需要的营养等知识，对肥料有大致的了解；
⑵经过大半年的化学学习，了解科学探究的基本过程和方法，能通过讨论或教师指导提出问题，设计探究方案。
⑶会使用常见计算机程序编制课件、文稿，具备一定的计算机应用能力。
3.学习者“生活概念”的分析：
大多数学生认为：既然化肥能提供植物生长所需的营养元素，就应该在农业生产中多施用化肥。少数学生隐约感到似乎不应该无节制地施用化肥，但也说不出原因。对农药的想法也是一样。大多数学生的生活概念是错误的，为了帮助学生澄清头脑中的错误概念，建立起科学的概念，本课题设计让学生利用多种媒体查阅资料，通过辩论的形式实现头脑中的“概念转变”。
三、教学/学习目标及其对应的课程标准：
1.了解化学元素对植物生长的重要性及常见化肥的种类和作用；
2.能鉴别几种常见的化肥；
3.知道波尔多液的配置方法，了解其他一些常用农药的名称与性能；
4.认识合理施用化肥、农药对保护环境的重要意义；
5.初步学会运用观察、实验等方法获取信息，能用文字、图表和化学语言表述信息，初步学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工。
6.感受并赞赏化学对改善个人生活和促进社会发展的积极作用，关注与化学有关的社会问题，逐步树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念。
四、教育理念和教学方式：
1.让每一个学生以轻松愉快的心情去认识与人类息息相关的化学，积极探究化学变化的奥秘，主动地体验探究过程，在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态度，获得科学的方法，在“做科学”的探究过程中逐步形成终身学习的意识和能力。了解化学对人类文明发展的巨大贡献，认识化学在实现人与自然和谐相处、促进人类和社会可持续发展中的地位和作用，相信化学为实现人类更美好的的未来将继续发挥它的重大作用。
2.以提高学生的科学素养为主旨，以学习者为中心，学生是课堂的主角、学习的主体。重视培养学生的主体性，使他们成为有进取意识和创造精神的社会主体。
3.以解决实际问题为形式，依托以化学学科为主的学科知识，适当拓展，通过学生活动，在了解事实真相的过程中，教给学生方法，培养学生能力。
4.采用“创设情境——问题探究”教学模式。教学程序为：创设情境——提出问题——引发思考——积极探究——感受、体会，调动学生兴趣，在过程中渗透科学素养教育。
5.教学评价：
（1） 评价原则：发展性、开放性、激励性、民主性。
（2） 评价方式：自我评价、小组评价、教师评价。
（3） 评价方法：活动行为表现评价。
（4） 评价工具：科学探究活动任务。
（5） 评价内容：发现和提出问题的意识、主动参与的意识、获取和加工信息的能力、探究过程的体验、探究方法的了解、探究情况的交流、团结合作的表现、反思评价的能力。
（6） 评价实施：课堂观察、课后访谈，学生按照评价内容回答问题，完成自我评价和小组评价，教师记录学生活动表现情况，给出评语。
五、教学媒体和教学技术选用：
本课题教学选用化学仪器和药品共12组（4人一组），四株培养植物，还有多媒体辅助教学。实验仪器和药品保障鉴别常见化肥的实验探究顺利进行，以及农药波尔多液的配制，四株培养植物帮助学生回顾生物课学过的氮、磷、钾对植物生长的影响，多媒体方便学生展示化肥与农家肥比较的调查结果。
六、教学和活动过程：
（一）教学准备阶段：
1.提前一周将四棵差不多健壮的幼苗分别放在缺氮、缺磷、缺钾、正常四种培养液中，观察氮、磷、钾对植物生长的影响。
2.提前两周到附近农村采访农民伯伯，咨询使用肥料的经验及原因，比较化学肥料与农家肥料有何异同。将调查报告整理成计算机图表和文稿。
3.收集化肥、农药的发展概况，整理成计算机文稿。
4.查阅有关化肥、农药的资料，准备以“使用化肥、农药利多还是弊多”为题进行辩论。
（二）整个教学过程叙述：
教学过程分为四个板块：一、比较化学肥料与农家肥料有何异同，哪种较好，将课前调查结果汇报展示；二、实验探究几种常见化肥的鉴别，学会NH4+的检验；三、学会配制农药波尔多液的方法；四、就使用化肥、农药的利与弊展开辩论。共需两课时，第一、二、三板块为第1课时，第四板块为第2课时，每课时45分钟。
为顺利实施本课题教学，教师出应具备相应的专业技能和教育理念外，还应具备一定的探究活动组织能力和多学科整合能力。
具体教学过程设计如下：
板块一：
创设问题情境：生物小组展示培养了一周的四株幼苗，向同学们介绍实验过程：一周前四株基本同样健壮的幼苗分别浸入正常、缺氮、缺磷、缺钾的培养液中，其他外在条件相同。学生观察幼苗成长状况，回忆生物课学过的知识，得出结论：植物生长需要氮、磷、钾等营养元素，需要按时对其施肥，氮肥、磷肥、钾肥是最主要的化肥。
【说明：以一个生物实验引入本课，再现生物学知识，引出化学肥料，使学生在已有生物学知识的基础上，从化学视角思考身边的问题，得到尽可能全面的认识，加强化学与其他学科的联系与整合。】
提出问题：化肥使用化学方法合成的肥料。在农村，农民除了使用化学肥料外，还会使用农家肥料。那么化学肥料和农家肥料相比，有何异同，那种更好，能否相互替代呢？
【说明：这是一个实际问题，很容易激发学生的探究兴趣，使他们提高分析问题、解决问题和理论联系实际的能力，加深他们对化学知识在生活实际中应用的认识。】
学生讨论：通过分析，大家一致认为解决这个问题应该调查访问农民伯伯，向他们咨询使用肥料的经验及原因，从其长期的实践经验中分析出答案。
【说明：利用调查访问获得实施和数据使学生进行科学探究的重要方法之一。在调查访问前组织学生做好充分的准备工作，确定调查目的、制定调查提纲、选择调查方法（本次选用现场采访法），以便更好地进行探究实践。】
展示调查结果：调查小组将深入农村采访到的结果整理成计算机图表和文稿，向全班同学汇报。结论是化肥效好、起效快但价格高，农肥价格低、养护土壤但肥效慢，它们互为补充，目前不可相互替代，最好配合施用。
【说明：社会生活中蕴藏着丰富的知识，它们是学生学习的重要资源。学生通过调查、访问等探究活动从广阔的社会中得到了重要的、有价值的信息。】
拓展延伸：化肥发展的概况。
【说明：学生将收集到的资料以计算机课件的形式展示。】
板块二：
创设情境：通过以上调查访问，我们知道化肥是农业生产中不可缺少的物质，氮肥、磷肥、钾肥是三重要的化肥。现有农村常见的几种化肥：氨水、碳酸氢铵、氯化铵、硫酸铵、过磷酸钙、硫酸钾、氯化钾，请帮农民伯伯一一区分。
提出问题：如何鉴别上述几种常见的化肥？
【说明：这一环节是最具化学学科特点的环节，鉴别物质需要根据物质的性质，找出明显不同于其他物质的特点，设计实验方案加以区分，是本课题教学的重点。】
设计探究方案：经过热烈地讨论，学生认为应该先将化肥分类，区分出氮肥、磷肥、钾肥。然后在每一类化肥中鉴别出具体的物质。
【说明：九年级学生在经过一个半学期的化学学习后，已经掌握了一些化学研究的方法，上述探究方案的设计，学生运用了比较分类法，值得赞赏。】
实验操作：1.按氮肥、磷肥、钾肥分类，分别取适量于试管中，贴上标签。马上观察出氨水是液态，磷肥是灰白色粉末，其他氮肥、钾肥是白色晶体。【看外观】
2.固态氮肥中碳酸氢铵有刺激性气味。【闻气味】
3.在研钵中分别加入少量氯化铵、硫酸铵、氯化钾、硫酸钾，与少量熟石灰粉混合研磨，氯化铵、硫酸铵能闻到刺激性气味，氯化钾、硫酸钾不能闻到。
【说明：教师指导学生利用NH4+遇碱放出有刺激性气味的氨气这一特性来检验铵态氮肥。让学生学会NH4+的检验方法。】
4.再取以上四种物质少量溶于水，加入硝酸钡溶液，有白色沉淀生成的是硫酸盐，无现象的是氯化物。【说明：运用前一课题学过的SO42-的检验知识。】
归纳鉴别常见化肥的步骤和方法：以树状图表、表格、或文字叙述等多种形式归纳探究结果。
【说明：小组四人分工协作，利用化学实验室资源积极动脑动手，体验如科学家一般科学探究的过程和方法，获得科学探究的乐趣和成功的喜悦。】
拓展延伸：创设问题情境：调查小组的同学在调查过程中获得这样一个信息：氮肥要在早晚施用，避免阳光曝晒造成“跑肥”。这是为什么？【说明：拓展延伸环节给学生创造一个运用所学知识分析解决一些与化学有关的实际问题的机会。】
提出问题：“跑肥”的条件是什么？“跑肥”的本质可能是什么？
【说明：现实问题转化为化学问题需要过程，教师应把学生发散的思维聚焦到关键点上，将原问题解析成上述两个问题。】
假设与猜想：“跑肥”的条件是阳光曝晒；“跑肥”的本质可能是肥料挥发或肥料变质。
探究1：光照碳酸氢铵，发现它不见了。
又提出问题：“跑掉”的肥料哪去了？变成了什么？
探究2：加热试管里的碳酸氢铵，闻气味，用湿润的红色石蕊试纸接近试管口，变蓝。
【说明：巩固检验NH4+的方法。】
解释“跑肥”的原因。
板块三：
探究：波尔多液的配制。
【说明：通过配制农药波尔多液，让学生体验波尔多液的配制方法，加深对农药的感性认识。】
板块四：
创设情境：化肥和农药对农业的高产丰收起着重要的作用，是不是农民伯伯可以不加限制地尽量使用？
提出问题：使用农药、化肥利多还是弊多？
探究：学生以辩论的形式分析社会问题。
【说明：学生在思辨的过程中深入了解问题的本质，为了说服对方而调动头脑中所有的知识和概念，查阅一切能查到的资料，利用一切可利用的资源，将论据合理组织起来，用有逻辑性、有感染力的语言表达论点，这个过程对提高思维的批判性、创新性、敏捷性和良好的口头表达能力都有明显的积极作用。而且，这种以合作为特征的探究策略能让学习者之间通过讨论、交流，用集体的感知来丰富个体的感知，用集体的讨论来活跃、改进个人的内省，用集体的概括来修正、丰富、强化个人的概括，有利于发展学生个体的思维能力、增强学生个体间的沟通能力以及对学生之间个体差异的包容能力。】
七、课后反思：
1.本课题设计的四个板块是四个探究活动，通过调查访问、实验、辩论等多种方式对一些与化学有关的实际问题进行探究，体现了新课程标准中以科学探究为突破口，以提高学生科学素养为主旨的设计理念。
2.学生的潜力是无穷的。无论是生物小组天天记录观察培养的植物，调查小组良好的与人沟通能力，多数学生对化学研究方法的掌握能力，还是辩论中不时出现的精彩语言，都表现出学生有极高的素质。除了在谈活动初始组织时起到指导作用和解答学生提出的问题外，大多数时候我就像一名学生，融入在他们之间，感受他们的喜悦，分享他们的收获。
3.科学探究的教学组织很重要。教学组织是一切教学理论的实践体现，要使探究活动顺利进行，达到预期的目标，必须依靠出色的教学组织。教师应该具备坚实的专业技能、成熟的思维、广博的知识、丰富的人生经历。
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