化学人教版九年级下册列表法研究对比实验

教学基本信息课题基于实际问题解决对比实验学科化学课型复习课教师姓名薛元慧年级初三指导教师张浩、刘博涛、尉静课时分析指导思想与理论依据一、课标要求一级主题二级主题要求科学探究发展科学探究能力1具有依据已有的知识和经验对猜想或假设作初步论证的意识。2能在教师指导下或通过小组讨论，根据所要探究的具体问题设计简单的化学实验方案。具有控制实验条件的意识。化学课程标准中指出：学生应该认识科学探究的意义和基本过程，进行简单的探究活动，增进对科学探究的体验；初步学习运用观察、实验等方法获取信息，能用文字、图表和化学语言表述有关的信息，初步学习运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工；能主动与他人进行交流和讨论，清楚地表达自己的观点，逐步形成良好的学习习惯和学习方法；初步养成勤于思考、敢于质疑、严谨求实、乐于实践、善于合作、勇于创新等科学品质。二、核心素养1证据推理与模型认知 能通过对探究可燃物燃烧条件这个教材中原型实验的再次挖掘，学会运用列表法研究对比实验，以及列表法体现的思想控制变量思想。建立解决对比实验的模型，建立解决此类问题的思维框架。2实验探究与创新意识能依据探究目的设计并优化实验方案，完成实验操作，能对观察记录的实验信息进行加工并获得结论；能和同学交流实验探究的成果，提出进一步探究或改进实验的设想。教材分析当研究多个因素之间的关系时，往往先控制其他几个因素不变，集中研究其中一个因素的变化所产生的影响，这种方法叫控制变量法。控制变量法是化学中常用的探究问题和分析解决问题的科学方法之一，该方法可以使研究的问题简单化。通过控制变量可以对影响实验结果的多个因素逐一进行探究，然后再总结出结论，这一思想在化学学习中将会被逐渐渗透，成为一种主要的探究方式。初中化学中用到控制变量的地方很多，譬如：探究铁生锈的条件、物质燃烧的条件、比较金属活动性、影响固体物质溶解速度的因素、影响化学反应速率快慢等等。近几年的中考化学试卷中经常出现考查控制变量法的题目。近几年中考说明在物质的化学变化中对本课时内容有如下要求：考试内容考试要求要求层次科学探究设计方案根据所要探究的问题设计简单的化学实验方案收集证据运用多种手段对物质及其变化进行观察、记录、表述学情分析控制变量法是化学探究实验中最常用的方法之一，初三学生在过去的物理学习中曾接触过控制变量法，并且有一定的基础。而化学中的控制变量，与物理学科相比，还是存在着不同的。以2017年1月的期末考试为例：33（3）是考察利用开关设计二氧化碳与水反应生成碳酸的对比实验。本题得分率只有13.6%。学生对该知识点的原型实验（四朵小花），无论实验目的、现象和结论，可谓是了如指掌，但本题改变了实验装置，要求只利用单一装置（即一朵小花），却需要完成两个实验（分别看到两个不同的现象）。因此，除了考虑对比，选择实验的先后顺序就成为本题的难点，即思维的有序性。再如34题，考察了三个对比实验，都是教材中的原型实验，但问题的角度截然不同。（1）考察控制变量思想的简单应用，（2）考察根据设计的方案反推实验目的，（3）考察利用控制变量思想设计实验方案，难度逐级递增。得分率分别为90.9%、72.7%、40.9%。可以看出，学生对简单的控制变量思想掌握还是不错的，但如果上升到设计实验环节，就暴露出思维的不连贯：不能确定实验目的就设计实验；确定了实验目的但没控制好变量；控制好了变量但不知道怎样叙述或者叙述不完整等等问题。第一轮复习是将知识归纳整合的过程，教师将教材中出现的典型对比实验进行汇总展示，学生对这些实验的原理、目的、现象及结论已有了一个全面的掌握。但在做综合实验原理分析的题目时，学生依然对这些熟悉的目的、装置和过程无从下手。经调查后发现，化学中控制变量的实验，很多同学并不认为是在控制变量，如燃烧的条件，学生只是机械的记忆燃烧的三个条件，但并没有理解这三个条件的得出，正是通过控制变量的思想。还有些学生，虽然有所意识，但说不清楚，设计不出来。主要存在的问题有：在化学学习中不懂如何应用控制变量法、找不到变量、思路不清晰、不会分析实验结果、设计实验方案不完善等。本次复习为第二轮复习（能力提升阶段），旨在帮助学生体会化学的对比实验中是如何运用的控制变量法来操作的，并能够归纳对比实验方案设计的一般思路和方法。教学目标知识与技能1通过对原型实验的再次探究，学生学习列表法，体会控制变量思想在化学中的应用，建立“研究谁变谁，其他量不变”的思考方法；2通过典型例题的分析和讨论，学生能熟练应用列表法和控制变量思想分析化学问题。过程与方法1通过描述现象、讨论方案、分析过程，学生能够逐渐熟练运用控制变量思想分析对比实验，最终能设计出简单的对比实验方案；学会对于已知进行应用，同时对于未知进行推理；2通过例题、练习、讨论，让学生参与各项活动，体验方法的获得过程，归纳控制变量法的使用思路。情感态度价值观1通过各例题的分析，学会科学严谨的思考，不随意假设，学会有理有据的作答；2通过对比原型实验的变形装置，学会知识的迁移应用，解决实际问题。重点如何运用控制变量思想研究化学问题，设计实验方案。难点根据实验目的设计对比实验方案。教学手段学案导学、 PowerPoint 教学课件教学方法任务驱动法教学流程学习列表法，体会控制变量思想1 以探究可燃物燃烧条件为例，引出列表法；2 学生运用列表法解决前测题。3 设置题目探究铁生锈条件，学生小组讨论，制定实验方案；4 小组间交流，明确控制变量思想。运用列表法，理解控制变量思想5 练习探究镁生锈条件，体会列表法分析对比实验的全过程。6 检测反馈。巩固提升教学内容及过程环节教学内容学生活动设计意图前测【课前前测】15中考题依据下图进行实验（夹持仪器略去）。实验过程：通入N2，点燃酒精灯，一段时间后，a、b中均无明显现象；熄灭酒精灯，立即改通O2，a中无明显现象，b中红磷燃烧。学生设计实验，回答。从学生答案中可以获知学生存在的各方面问题，获得学生掌握程度的数据。学习列表法，体会控制变量思想应用列表法，理解控制变量思想巩固提升1创设情境，引出课题。【设问】为了正确解答前测题，我们需要对燃烧的条件做进一步的分析。控制燃烧这一现象的因素有几个？【出示图片，提问】（1）实验现象？（2）能说明可燃物燃烧需要氧气的现象是？（3）能说明可燃物燃烧需要温度达到着火点以上的现象是？【讲授】氧气温度123列表研究对比实验的方法。2实践应用，学会方法。【订正前测答案】引导学生用列表法分析。氧气温度1a1b2a2b【展示学生答案】集体纠错。【小结】（1）列表法体现了控制变量思想，可以解决对比实验中确定目的、设计方案、描述现象、得出结论等问题。（2）控制变量的实质是“研究谁变谁，其他量不变”。3运用方法，解决问题。【过渡】控制变量思想在许多实验中都有所体现。【练习1】设计实验方案请你设计实验研究铁生锈的条件。 设计实验请在下表中填写实验目的，设计完成探究实验。目的实 验【小组讨论】【组间交流】【再次强调】设计对比实验方法：【练习2】（2016年北京中考题略改）镁条在空气中久置表面会变黑。某小组同学设计并进行实验，探究镁条变黑的条件。猜想与假设常温下，镁条变黑可能与O2、CO2、水蒸气有关。（题略）【学生讲解】【学生评价、老师点评】回答：三个。可燃物、与氧气接触、温度达到着火点以上。回答听、理解。思考、列表、作答听，理解。从表格中寻找信息，认识到表格中的对比项就是控制变量中的变量和控制变量。归纳设计对比实验的思路。思考、讨论、形成文字。表达。小组互评，设计最佳答案。审题划重点，列表法分析，找到变量。表格法，对比。从学生最熟悉的实验出发，挖掘内含的控制变量思想。让学生体会控制变量在化学研究中的操作方法即研究谁就变谁，其它控制不变。通过教师列表，学生学习列表方法，并感知运用列表解决对比实验问题的直观和有效。回归前测题，运用新方法列表法完成实验分析。体会列表法的直观和简洁，不断巩固解决问题的思维有序性。本题为学生做过的习题，略作改动，变成完全开放式。目的是借用上一题的思维方法，让学生在熟悉的情境中完成实验设计。从上一题对比实验的现象描述，过渡到本题根据实验目的来设计实验方案，虽然目的相同，实验原理相同，但对学生的有序思维和正确设计是一个挑战。利用控制变量法解决多变量问题，感悟对比实验问题的系统解题方法，形成自己的解题思路。通过例题、练习，同学们可以发现，控制变量法在实验探究中是一种行之有效的探究方法，只要把握好变量与不