蜡烛燃烧的再探究（第一、二单元复习）.doc

教学设计内容要求教学案例基本信息对应信息技术主题T22技术支持的学习小组的组织与管理T23技术支持的学习过程监控学科化学学段年级初三案例名称第一、二单元复习 蜡烛燃烧的再探究教材书名：九年级化学（上册）出版社：人民教育出版社出版日期：2012年6 月教学案例设计参与人员分工（可修改）姓名单位联系方式设计者张旭忠北京市第八十中学58047045实施者张旭忠北京市第八十中学58047045学科指导者商晓绪朝阳区教研中件制作者张旭忠北京市第八十中学58047045课程说明（信息技术与学科教学内容结合方面的指导思想与理论依据）： 程标准为指导思想，提高学生的科学素养为主旨，充分应用信息技术、多媒体设备，注重渗透证据推理、实验探究的化学学科素养。 在初中化学课堂教学中开展探究式教学可以有效地改变教师的教学方式和学生的学习方式，从而提高课堂效率和学习效率。在开展探究式教学时要做到培养学生的问题意识，重视实验的观察过程，引导学生学习科学探究方法，培养科学探究能力，用现实问题激发学生的探究欲。 科学探究是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动，学生从问题或任务出发，积极主动地通过形式多样的探究活动，以获取知识和技能、发展能力、培养情感体验为目的的学习方式。它涉及提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素。基于Pad设备的实时视频、数据采集技术可以充分呈现出学生的思维过程，有助于及时把握学生的认知进阶过程。信息技术环境软硬件要求及搭建环境情况每个实验探究小组需配备实时视频采集设备、温度传感器、手持终端。教学背景分析【学习内容分析】本课时属于全日制义务教育化学课程标准一级主题“科学探究”中的二级主题“发展科学探究能力”。本课时是第一、二单元的单元复习课中的一节，以开放性实践活动课中学生感兴趣的“较高浓度过氧化氢溶液与二氧化锰反应产生大量白雾、使燃着的蜡烛先燃得更旺然后逐渐熄灭”为主要学习内容，并对此展开科学探究活动，使学生对科学探究有一个全面的认识，并真正的参与该探究过程，学会用化学的视角去发现生活中的问题，以探究的方式解决问题的思维方法。化学是一门以实验为基础的自然科学，科学探究作为义务教育阶段化学课程的重要内容，它贯穿于整个初中化学教学的始终，探究性实验渗透在每一个教学单元。教材中的探究性实验和课标中设计的探究活动从内容上看有的是指向化学核心知识获取的探究活动、有的是指向社会生活中真实问题解决的探究活动有的是指向化学学科本向问题解决的探究活动；从科学探究能力培养角度来看，不同的探究活动的侧重点不一样、承载的训练内容也不一样，有的是学会如何提出问题、如何猜想与假设，有的是学习如何制定研究计划、进行实验的方法，有的是学习如何收集证据、怎么样进行科学的解释与推论得到结论，有的是学会如何进行反思与讨论。在本课时教学之前学生主要经历了4个探究活动：对蜡烛及其燃烧的探究、对人体吸入和呼出气体的探究、对氧气性质的探究、对催化剂性质的探究。对蜡烛及其燃烧的探究、对人体吸入和呼出气体的探究不是侧重在具体知识上的，而是让学生对科学探究的基本过程和能力的要素有一个初步的认识和体验，同时让学生着重认识和理解“对比实验”的方法，这是初级阶段。对氧气性质的探究是在教师的引导帮助下学生在探究活动中体会研究化学性质的基本的角度，其更侧重于培养学生“收集证据（观察实验现象）”的能力和“解释结论”的能力。对催化剂性质的探究是在教师的引导帮助下进一步体验科学探究的一般过程，更侧重于体验和应用“对比实验”的方法设计实验方案。在本课时教学之后学生还将开展二氧化碳性质的探究、金属性质的探究、铁生锈条件的探究、燃烧条件的探究、酸碱性与酸碱指示剂的探究等等比较复杂的、自主性更强的探究活动。 本课时的探究活动更侧重于培养学生“猜想与假设”的能力、增强实证意识和因果的对应关系。对于“猜想与假设”不仅要能够根据已有知识和经验提出猜想与假设，还要具备对所做出的“猜想与假设”进行初步论证和理论分析的能力。 本课时的探究活动在引导学生进一步体验科学探究的一般过程，形成开展科学探究活动的程序性方法，同时也为后续开展较为复杂的、自主性更强的探究活动打下了基础。另外，“较高浓度过氧化氢溶液与二氧化锰反应使燃着的蜡烛先燃得更旺然后逐渐熄灭”是一个所谓的“意外实验现象”，把实验中新生成的问题转化为学生的生成性资源，据此开展探究活动更能激发学生探究的兴趣和问题意识；帮助学生在学习化学伊始就树立起关注细节现象、关注“意外”现象的意识，形成追求的科学精神；促进学生进行深度学习。【学生情况分析】1已有知识和能力：（1）知道过氧化氢在二氧化锰催化作用下可以迅速产生氧气。（2）知道氧气浓度越大可燃物燃烧越剧烈。（3）经历过对蜡烛及其燃烧的探究、对人体吸入和呼出气体的探究、对氧气性质的探究、对催化剂性质的探究等4个探究活动，知道科学探究的一般过程、能设计简单的对比实验。2有待发展：（1）对猜想与假设进行深度分析，通过理论分析排除不合理的猜想。（2）如何提出有探究价值的问题、怎么样进行科学的解释与推论得到结论。（3）按照科学探究的一般过程开展科学探究活动。3本班学生特点：上课班级为北京市第八十中学“张景中”实验班，该班学生思维活跃、擅长合作的方式进行学习；但不擅长讨论和表达，有待进一步培养。教学目标教学目标：一、知识与技能1初步培养学生从化学学习中，经过启发发现一些有探究价值的问题，即提出问题的能力。2能依据已有知识和经验对导致燃着的蜡烛熄灭的原因提出猜想。3初步学习通过理论分析和对比实验的现象排除不合理的猜想。二、过程与方法1通过对蜡烛在不同环境中燃烧的再探究，了解科学探究的一般过程，初步形成科学探究能力。2通过实验操作提升实验操作技能。三、情感态度与价值观1树立关注细节现象、关注“意外”现象的意识，形成追求的科学精神。2通过小组合作，增强学生的合作意识、培养交流能力和用于表达自己意见的精神。教学重点：体验科学探究的一般过程，增强实证意识和因果的对应关系。教学难点：在科学探究活动中不断发现新的问题，逐步完善、修正猜想，并进行探究。教学过程教学阶段教师活动学生活动设置意图技术应用时间安排环节一提出问题引入新课【讲述】点燃2支粗细、长短基本相同的蜡烛，分别放入1号、2号烧杯中，此时2支蜡烛的燃烧环境相同，都在空气中燃烧。【提问】向2号烧杯中依次加入适量MnO2和过氧化氢溶液，改变它的燃烧环境，你预测会出现什么实验现象？【演示实验】向2号烧杯中加入适量MnO2和20mL、30%的过氧化氢溶液。【提问】你观察到了什么现象，这与你预测的现象一样么？【提问】你能不能针对这个实验提出一个你想去研究的问题？【讲述】本节课我们对蜡烛燃烧进行进一步探究。【思考回答】根据已有经验可以回答出：有大量气泡产生、烧杯中的蜡烛燃烧会更旺【观察描述现象】预期学生能够描述出的现象：1号烧杯中蜡烛正常燃烧，2号烧杯中产生大量气泡，产生大量白雾，蜡烛先燃烧更旺盛，然后熄灭。【回答】不一样。【提出问题】预期学生会提出的问题：为什么会有白雾出现？蜡烛为什么在一段时间后逐渐熄灭？初步培养学生从化学学习中，经过启发发现一些有探究价值的问题，即提出问题的能力。实物展台PPT4分钟环节二做出猜想完善猜想逐步探究【提问】你认为是什么原因导致2号烧杯中的蜡烛熄灭？【过渡】是不是只要向2号烧杯中加入适量MnO2和20mL过氧化氢溶液就会产生水雾，导致蜡烛熄灭呢？我们用实验来验证。（注：教师准备的1、2、3组的过氧化氢溶液浓度为30%，4、5、6组为10%、7、8组为5%）。【展示】展示采集到的2、6、7组的实验视频。【提问】对比这三个组的实验现象可以得出什么结论？【猜想假设】预期学生做出的猜想：水雾导致蜡烛熄灭、蜡烛燃烧生成的二氧化碳导致蜡烛熄灭【讨论】通过讨论、理论分析排除不合理的猜想。【完成实验】向2号烧杯中加入适量MnO2和20mL过氧化氢溶液。【交流实验现象】2组：大量水雾，蜡烛先燃烧更旺盛，然后熄灭6组：较多水雾，蜡烛燃烧更旺7组：较少水雾，蜡烛燃烧更旺【解释与结论】水雾的量大导致蜡烛熄灭。初步培养依据已有知识和经验进行猜想与假设的能力。PPT实时视频采集设备实时视频采集设备PPT手持终端实物展台35分钟【追问】2、6、7三个组所用药品都是二氧化锰和过氧化氢溶液，为什么实验现象不同？（备用问题：为什么有的组水雾量多、有的组水雾量少？）【交流】交流各组的药品。观察其他组的药品，发现过氧化氢溶液的浓度不同。使用30%的过氧化氢溶液的小组出现了蜡烛熄灭的现象，且实验过程中产生白雾的量较大。【解释与结论】过氧化氢溶液的浓度越大，水雾的量越多。【追问】为什么过氧化氢溶液的浓度越大，水雾的量越多呢？（备用问题：水雾是由谁转化而成的？水蒸气从何而来？常温下水是液态，怎么变成大量水蒸气的呢？）【布置任务】设计实验方案验证过氧化氢溶液的浓度与反应放热的关系。【指导】指导学生使用温度传感器。【指导】指导学生观察并记录实验现象、整理实验数据。【做出猜想】过氧化氢分解是放热反应，过氧化氢溶液的浓度越大，反应速率越快，放出热量越多。【制定计划】利用教师提供的仪器和药品，在笔记本上用草图的方式设计实验方案。预期学生能够想到的方案： 1：分别用浓度为5%、10%、30%的过氧化氢溶液进行实验，并用温度计测温度。2：分别用浓度为5%、10%、30%的过氧化氢溶液进行实验，并用温度传感器测温度。【完成分组实验】【收集证据】观察并记录实验现象和数据。【交流】展示实验方案、实验现象、实验数据。【得出结论】过氧化氢分解时放热反应，过氧化氢溶液的浓度越高、反应速率快、放出的热量多、产生了大量白雾导致氧气浓度较低，从而致使蜡烛熄灭。环节三反思提升【回顾】回顾科学探究的一般过程，强调猜想与假设的重要性。【提问】1.我们通过哪个实验，依据哪些证据得出结论“水雾的量大导致蜡烛熄灭”、“过氧化氢溶液的浓度越大，水雾的量越多”、“过氧化氢溶液的浓度越高、放出的热量多、水雾的量越大”？2. 针对本节课所学内容，还有哪些问题你想进一步探究？知道在进行猜想与假设时可以先进行开放式的猜想，然后可以通过理论分析和初步实验排除不合理的猜想，并对合理的猜想进行修正、完善，从而可以提高科学探究活动的效率和针对性。【反思、回答】反思、总结、提升，了解科学探究的一般过程，初步形成科学探究能力。PPT6分钟学习效果评价评价方式【评价方式】自我评价和组员评价【评价量规】自我评价组员评价分值设置2分1分0分2分1分0分 活动过程 猜想与假设 设计实验方案 实验操作 记录现象 分析并得出结论 合作交流情况 将32位学生分成8组，每组4人，依据量表进行自我评价和组员评价。小组总评分数20上为“优秀”，17“良好”， 14上为“合格”。本教学设计与以往未使用信息技术教学设计相比的特点(300-500字数) 传统的课堂中在展示学生的成果时通常会选用实物展台的方式，这种方式比较方便，但是清晰度不够，不利于观察细节，而且不便于进行多组对比。本节课在实施过程中选用了“实时视频采集”技术来展示学生的成果和研究过程。这样既有利于对比各组实验过程中的细节上的差别，而且便于进行回放、慢速播放，更有利于学生发现所谓的“意外实验现象”，并借此激发学生把实验中新生成的问题转化为学生的生成性资源，据此开展探究活动更能激发学生探究的兴趣和问题意识；帮助学生在学习化学伊始就树立起关注细节现象、关注“意外”现象的意识，形成追求的科学精神；促进学生进行深度学习。 而且，本节课学生在开展科学探究活动中灵活使用了手持终端数据采集设备，可以提高学生科学探究的效率和实验数据的真实可靠性。教学反思在整个初中教学当中，让学生经历不同类型的探究、不同内容的探究、不同水平的探究，不同的探究活动的侧重点不一样、承载的训练内容也不一样，本课时的探究活动更侧重于培养学生“制定计划（设计实验方案）”的能力、增强实证意识和因果的对应关系。 本节课学生首先针对“蜡烛为什么熄灭”这个问题做出猜想“是水雾导致蜡烛熄灭”，然后通过实验得出“水雾的量大导致蜡烛熄灭”这个结论的同时又进一步做出猜想“H2O2溶液浓度越大水雾的量越大”，寻找证据