6.3 化学与农业生产 教学设计

《化学与农业生产》教学设计
一、教材分析：
本节课位于鲁教版初四化学第六单元第三节《化学与农业生产》，本单元的内容主要是让学生感受化学在人类社会发展过程中的重要作用，从而形成正确、合理地使用化学物质的意识，确立绿色化学观念，树立保护环境意识，而农业生产是人类社会发展的一个重要组成部分。了解化肥、农药的有关知识，可以帮助学生从化学的视角去认识化肥、农药在农业生产中的重要作用，从而认识化学在农业生产中的作用。本节内容对于完成本单元目标是必不可少的重要组成部分。????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。
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德育功能。
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、农药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、学情分析：
1、学生的认知特点分析：
初四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、学生的起点能力分析：
⑴、在初二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、经过近一年半的化学学习，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，设计实验探究方案。
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、学生的“生活概念”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，但也说不清原因。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、教学目标：
A、知识与技能：
1、了解化学元素对植物生长的重要性并知道一些常用化肥的分类、名称、作用。2、记住铵态氮肥的特点及使用注意事项。3、学会鉴定铵根离子，能鉴别几种常见的化肥。
4、能利用所给仪器进行有关探究实验，能写出铵盐与碱反应的方程式。5、熟练化肥有效成分与纯度的计算。
6、知道波尔多液的配制、盛放、杀菌原理。
B、过程与方法：
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，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。
C、情感态度与价值观：
在教学过程中渗透德育教育，让学生能从化学视角认识正确合理使用化肥、农药对农作物生长的促进作用及滥用后可能导致的严重后果，并在此过程中体会“化学是一柄双刃剑”，开始关注与化学有关的社会问题，逐步形成正确、合理地使用化学物质的意识，确立绿色化学观念，树立保护环境的意识。
四、重点：?1?、化学肥料的种类和特性??????2?、铵根离子的检验
五、难点?：1?、?铵根离子的检验??????2?、化肥有效成分与纯度的计算
六、?教学用品?：研钵、试管、酒精灯、试管夹、胶头滴管、红色石蕊试纸、
PH试纸、碳酸氢铵、硫酸钾、硝酸铵、氨水、硫酸铵、氯化铵、尿素、磷矿石、过磷酸钙、草木灰、熟石灰、蒸馏水、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液，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。
七、?教法设计：以农作物生长“需要化肥”，所以要“买化肥”，然后又到“怎样买”、“如何用”这一主线贯彻到整堂课的教学中；采用“创设情境——问题探究”的教学模式；教学程序为：创设情境——引发思考——提出问题——实验探究——交流归纳，调动学生兴趣，在过程中渗透科学素养和德育教育。
八、?学法设计：带着问题看书、讨论、实验、辩论，合作探究，交流释疑，反思归纳。
九、教学和活动过程：
（一）教学准备阶段：
1、教师与生物小组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，以便学生观察氮、磷、钾对植物生长的影响。
2、学生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，将调查报告整理成计算机图表和文稿。
3、学生收集化肥、农药的发展概况，整理成计算机文稿。
4、学生查阅有关化肥、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。
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（二）具体教学过程设计如下：
【创设问题情境?1?】：展示培养了一周的四株幼苗（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，其他条件相同）。（可以换成作物对比图片）
【教师】请同学们思考一个问题：小到一株幼苗一盆花大到一片庄稼，你认为首先要了解他们哪方面的需求，才能使他们生长旺盛呢？作物的生长与化学学科的关系是什么？
【学生】庄稼的生长过程和人一样，都是复杂的化学变化过程，需要从外界不断的吸取营养元素作反应物。
【教师】这四株幼苗中只有一棵比较正常的生长，其他的几株都“生病了”，现在请同学们来当小医生，诊断一下这四株幼苗分别有什么症状，阅读课本142页化肥的分类及作用，找到他们的“病因”帮他们开出药方。
【学生】观察幼苗成长状况，回忆生物课学过的知识，通过对照课本上氮、磷、钾肥的作用，依次找出缺乏这些元素的植株的明显特征。缺少氮肥的叶色淡黄，可以施用氨水、硝酸铵、尿素等氮肥，缺少磷肥的根系不发达，可以施用磷矿粉等磷肥，软骨病的是缺少钾肥，可以施用硫酸钾等钾肥。
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。
【教师】板书：化肥的分类——氮肥、磷肥、钾肥、复合肥
（向学生简介“微量元素肥料”及化肥?VS?农家肥的优点与不足）
【设计意图】：以一个生物实验引出化学肥料及其分类，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，从而激发学生学习
的兴趣。
【巩固提高与训练活动】：
【活动一】：对号入座（认识化肥）
【教师】你认识下面这几种常用的化肥吗，你知道它能为作物提供什么营养元素吗，它是上面四类化肥中的哪一类呢？
【学生】观察书写、判断归类。
【活动设计意图】列?表?对?比，给?学?生?深?刻?印?象，并?巩?固?化?学?式。
【活动二】：对症下药?（需要买化肥）
【教师】俗话说：“庄稼一支花，全靠肥当家。”图片上的庄稼都生病了，是什么原因导致的呢，同学们能不能利用提供的图片与所学知识诊断一下并开出处方对症用肥呢？
【学生】观察图片，诊断交流。
【活动设计意图】通过寻找作物生长出现的各种问题的原因，使学生熟练氮、磷、钾肥在作物生长中起的作用及缺乏时的症状。
【活动三】：精打细算（怎样买化肥）
【教师】通过刚才的诊断我们发现，同是氮肥的有很多种，它们的肥效是否相同呢？化肥中营养元素的含量是决定肥效高低的重要因素，（让学生计算常见的全部氮肥的含氮量：氯化铵、氨水、硝酸铵、硫酸铵、尿素、碳酸氢铵）你能算出谁的肥效高吗，请同学们挑出一种或几种进行板书精打细算的活动交流一下；我们购买尿素的时候发现：包装袋上标明了含氮量、纯度、净重和价格，你能帮助他们比较出买哪包更合算？
【学生】想的快的同学主动上黑板写自己的做题过程，并把名字写在后面，不同的思路都可上去写，其他同学可以参考黑板上同学的思路相互交流，也可以对黑板上同学出现的问题进行纠正，也把名字写上去。
【活动设计意图】让学生通过活动天地学会计算化肥的肥效高低并能根据包装计算化肥的纯度。
【活动四】：科学施肥（如何用化肥）
【教师】低年级小亮和两位同学在劳动实践中,主动担任了维护班级花坛的工作，他们发现部分花的叶面出现了枯黄的现象，便及时向花去中施用了足量的氮肥，但效果并不明显，你能帮他解决这一问题吗？（板书科学施肥）桌上提供了实验用品及氮肥样品（用品：碳酸氢铵，熟石灰，蒸馏水，研钵，红色的石蕊试纸，PH试纸，试管，酒精灯，试管夹）
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老师提供的资料
1、??前一段时间他们曾用熟石灰对花坛中的酸性土壤进行过改良。
2、??近一个星期一直无雨，气温较高
3、??氨气是一种有刺激性气味的气体，易溶于水，水溶液呈碱性。
你的猜想
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你设计的实验
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你的结论
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你的反思及实验中遇到的问题
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【学生】分组讨论，实验探究，交流释疑。
【教师】提问：同学们通过探究，你对于农民在使用氮肥时有什么好的建议呢？
讲解：含有铵根离子的氮肥，我们统称为铵态氮肥，可以和碱性物质发生反应，生成氨气和水，降低肥效，在生产中，我们可以利用这一反应来检验某化肥是否为铵态氮肥。上述这两个反应均为复分解反应，实质是铵根离子与氢氧根离子结合生成氨气和水，请同学们根据实验事实写出反应的方程式。
【学生】总结铵根离子的检验方法并书写方程式。
【教师】提出问题：如何鉴别上述几种常见的化肥？
【学生】分组讨论，设计实验方案加以区分，据探究结果交流反思归纳。
【教师】通过探究，同学们对于农民在使用氮肥时有什么好的建议呢？
【学生】1、化肥雨后施用效果比较好，便于作物吸收。
2、化肥应低温避光保存，施肥后应及时用土掩埋。
3、碳酸氢铵等铵态氮肥不应该与熟石灰、草木灰等碱性物质混用。
【活动设计意图】让学生初步了解氮肥的使用注意事项，学会铵根离子鉴定的方法，加深对铵态氮肥不能与碱性物质混用的原因的理解。在开放性的探究中，让学生小组四人分工协作，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。
【创设问题情境?2】：图片展示病虫害，这样的葡萄你还想吃吗？
【教师】展示关于波尔多液的图片、问题，适当点拨讲解。
【学生】阅读课本118——119页“多识一点”，分组交流释疑，归纳出波尔多液的配料、反应方程式、物质类别---属于溶液吗、能用铁桶盛放吗、铜离子的证明方法。
【活动设计意图】通过配制农药波尔多液的相关问题的阅读与讨论，加深学生对农药的理性认识。
【创设问题情境?3?】：有了化肥和农药这两大法宝，是不是农民伯伯就可以不加限制地尽量地使用呢？
【教师】引导辩论：化肥与农药在农业生产中起着很重要的作用，那么使用化肥与农药究竟是利多还是弊多呢？下面我们举行一个小辩论会，就这一问题进行辩论。认为利大于弊的同学为正方，认为弊大于利的同学为反方。
【学生】以辩论的形式交流使用农药、化肥的利与弊。
正方：化肥具有肥效高，肥效快，价格低，多样性等特点，可以大面积提高作物产量，解决人类温饱问题，生产出来的粮食可以用来制造乙醇，作为绿色能源，解决现在的能源危机，?二氧化碳等新型化肥的使用，提高作物产量的同时还可以提高作物的品质…
反方：化肥、农药的使用是引发水华、赤潮现象的原因之一，破坏土壤结构，有些化肥会使土壤酸化板结，长期大量使用化肥得不偿失，蔬菜、水果上的农药残留…
（反思辩论内容，归纳总结出化肥、农药导致的环境污染问题。）
【教师】总结：通过辩论，我们对化肥与农药有了更全面的认识。现代农业呼唤清洁生产，农业的发展，不仅要追求高效，更要追求绿色化，根据作物生长配制营养液进行无土栽培，发展安全无污染的生物肥料，提高肥效利用率是现代农业发展的方向，希望有志向的同学，将来能投入到未来绿色农业的研究行列中去！
【活动设计意图】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，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缩小学生之间个体差异。
【课堂小结】：
【教师】通过这节课的学习，你对化肥、农药有了哪些新认识？把它们全面地整理记录下来。
【学生】整理记录获得的认识，分组交流，反思消化。
【设计意图】通过小结，加强学生对化肥、农药的全面系统的认识。
【随堂练习】：农民施用铵态氮肥和草木灰的综合实际应用考查题。
【教师】多媒体展示，适时适当给予评价。
【学生】思考作答，交流评价，反思记忆。
十、【实践性作业设计】：
运用我们学习到的化学知识，向父母和周围的人介绍化肥、农药的优缺点，提醒人们合理地使用化肥和农药。
十一、板书设计：????????????化学与农业生产
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一、化肥：?分类??作用??????含量??????性质?????使用
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需要买???????怎样买????????如何用
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二、农药：???配制??????方程式?????原理???????使用
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十二、课后反思：
本课题所设计的探究活动，通过问题探究，交流调查报告、实验探究、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。
在教学过程中，深深感到学生的潜力是无穷的。在问题探究，交流调查报告，实验探究，辩论等过程中都表现出学生有极高的素质和广泛的信息来源，除了在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。
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、逻辑思维和广博的知识。