《暖寶寶中的秘密》——新鄉(xiāng)市第十中學(xué)化學(xué)組科學(xué)教育優(yōu)秀課例展評(四)

在日常生活中,學(xué)生對鐵生銹的現(xiàn)象有著比較豐富的感知,但他們的理解或解釋往往是片面的。因此,需要引導(dǎo)他們通過科學(xué)探究活動,建構(gòu)“鐵生銹的過程是鐵與氧氣和水發(fā)生化學(xué)反應(yīng),并能放出熱量”的概念。在《暖寶寶中的秘密》一課中,學(xué)生利用暖寶寶進行探究,思考分析并歸納出對鐵生銹的條件,通過對暖寶寶中其他成分的作用的探究,對化學(xué)反應(yīng)的熱量變化以及反應(yīng)速度的可控性會有比較深刻的認識。在設(shè)計、觀察、交流中,學(xué)生實現(xiàn)了思維的深度發(fā)展。
“初中科學(xué)課程標準”指出:“教師要注意從學(xué)生熟悉的和感興趣的事物出發(fā),聯(lián)系生活實際,充分利用各種器具和材料開展活動;重視學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng),關(guān)注他們的思維過程和行為方式,引導(dǎo)他們'動手'和'動腦'相結(jié)合,主動思考問題,自己設(shè)計研究方案,思考事實證據(jù)和科學(xué)結(jié)論之間的關(guān)系。”
本節(jié)課采用生活中常見的物質(zhì)——暖寶寶作為課程內(nèi)容,以探究暖寶寶中的秘密為任務(wù)驅(qū)動,通過課前布置任務(wù)清單,引導(dǎo)學(xué)生觀察使用暖寶寶,從而激發(fā)學(xué)生探究暖寶寶的發(fā)熱原理的興趣,然后通過課堂上學(xué)生動手實驗完成科學(xué)探究,并最終自制簡易暖寶寶,體驗獲得科學(xué)探究成果的喜悅。
教學(xué)目標
1.知道暖寶寶的發(fā)熱原理是鐵生銹的過程。
2.知道鐵生銹的條件是需要同時接觸氧氣和水蒸氣。
3.了解鐵生銹這一緩慢氧化及其熱量變化,并初步認識化學(xué)反應(yīng)速率的可控性。
4.了解控制變量法,能初步利用控制變量法設(shè)計實驗并完成實驗探究。
在教學(xué)過程中,主要通過以下幾個步驟完成教學(xué)目標:
?。ㄒ唬┰从谏?,聚焦問題
陶行知先生提出"生活即教育"的思想,強調(diào)知識源于生活,又服務(wù)于生活??茖W(xué)教育中的大部分知識均來源于生活,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從生活中發(fā)現(xiàn)問題。在實施本節(jié)課教學(xué)時,提前通過任務(wù)單的形式給學(xué)生布置“觀察、使用暖寶寶并對暖寶寶發(fā)熱原理作出猜想”的任務(wù)。這樣從學(xué)生生活實際出發(fā),創(chuàng)設(shè)生活中的教學(xué)情境,避免了科學(xué)知識與實際生活的脫離,通過分析生活中的現(xiàn)象,水到渠成地提出科學(xué)問題。在整個探究過程中,讓學(xué)生感受科學(xué)就在身邊,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。愛因斯坦說過興趣是最好的老師,只要有興趣,就能從被動接受到主動探究,使科學(xué)課堂教學(xué)不再脫離學(xué)生生活,構(gòu)有"理"有"趣"的科學(xué)課堂。
《暖寶寶中的秘密》任務(wù)清單
1.暖寶寶的成分有哪些?
2.仔細閱讀暖寶寶的使用方法。
3.拆開外包裝,觀察外包裝袋與內(nèi)包裝袋的材質(zhì)有什么不同?
4.取出暖寶寶一段時間后,用手摸一摸有什么感覺?
5.拆開內(nèi)包裝袋,倒出部分暖寶寶內(nèi)部的粉末,觀察其顏色狀態(tài)。
6.將暖寶寶內(nèi)部的粉末在空氣中放置一天,再與使用前的對比,外觀有什么不同?
7.你覺得使用后的暖寶寶生成的物質(zhì)可能是什么?你在生活中哪些地方見過這種物質(zhì)?
8.結(jié)合暖寶寶的成分想一想其發(fā)熱的原理是什么?
9.結(jié)合暖寶寶的內(nèi)外包裝的不同及其使用方法,想一想暖寶寶內(nèi)的物質(zhì)發(fā)熱的條件是什么?
(二)動手實驗,探索新知
皮亞杰的知識建構(gòu)理論指出,學(xué)生是在自己的生活經(jīng)驗基礎(chǔ)之上,在主動的探究活動中建構(gòu)自己的知識。對于《暖寶寶中的秘密》這節(jié)課,學(xué)生需要建構(gòu)三個科學(xué)概念:第一,鐵生銹的條件是同時接觸氧氣和水,兩者缺一不可。第二,鐵生銹的過程是緩慢氧化的過程,能放熱,但并不明顯。第三,食鹽和活性炭的共同作用下可以加快鐵生銹的速率,從而使鐵生銹在短時間內(nèi)產(chǎn)生大量的熱。而這三個科學(xué)概念,則需要學(xué)生通過實驗來完成建構(gòu)。
1.實驗探究“鐵生銹的條件”
通過任務(wù)清單的匯報,學(xué)生知道了暖寶寶的發(fā)熱原理是鐵生銹。那么鐵生銹需要哪些條件?結(jié)合暖寶寶的使用方法和生活中鐵在潮濕的環(huán)境中生銹更加嚴重的現(xiàn)象,學(xué)生很容易猜想鐵生銹的條件是氧氣和水。
教師介紹對比法以及對比法在設(shè)計實驗時的注意事項(控制變量),學(xué)生利用對比法設(shè)計鐵生銹的實驗,再通過觀察一周前其他同學(xué)做的該實驗現(xiàn)象(因為該實驗所需時間較長,大約一周左右),分析討論并得出鐵生銹的條件是同時接觸氧氣和水,兩者缺一不可。
2.實驗“鐵生銹反應(yīng)的放熱和反應(yīng)速率的可控性”
教師介紹鐵生銹是一種緩慢氧化的過程,雖然放出熱量但是并不明顯,但是暖寶寶中的鐵生銹過程中為什么會放出大量的熱?通過制造認知沖突,引發(fā)學(xué)生的思考,并作出猜想“暖寶寶中其他成分—食鹽、活性炭能起到加速鐵生銹的作用”
學(xué)生再次利用對比法設(shè)計實驗“食鹽和活性炭在鐵生銹過程中的作用”。最終通過親身經(jīng)歷實驗探究的過程,總結(jié)得出食鹽和活性炭的共同作用下可以加速鐵生銹的速率,從而使暖寶寶在短時間內(nèi)產(chǎn)生大量的熱。
3.自制簡易暖寶寶
實踐是檢驗真理的唯一標準。在經(jīng)過一系列的探究過程后,學(xué)生已經(jīng)迫不及待的想要利用已經(jīng)掌握的科學(xué)知識自制暖寶寶。通過動手成功獲取項目成果,使得學(xué)生體驗到成就感,極大地激發(fā)了學(xué)生的科學(xué)探究興趣。
?。ㄈ┵N近生活,交流討論
小組交流討論鐵生銹的利與弊。收集生活中利用鐵生銹放熱的其他例子,如蒸汽眼罩、加熱足貼、鐵系食品脫氧劑等。分析生活中常見的防止鐵生銹的方法和原理。如怎樣防止菜刀、鐵鍋等生銹,自行車的防銹措施等。
?。ㄋ模┗貧w生活,拓展延伸
科學(xué)知識從生活中來,又運用到生活中去??茖W(xué)教育的最終目的就是為了更好地服務(wù)生活。通過布置生活類科學(xué)作業(yè),拓展學(xué)習(xí)的空間,有助于將所學(xué)知識運用于現(xiàn)實生活中,培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和解決問題的能力。
1.實踐作業(yè)。了解銅銹的主要成分,分析銅生銹的條件,并設(shè)計實驗證明你的猜想。
2.閱讀作業(yè)。了解目前一種前沿除銹科技——激光除銹。它利用激光產(chǎn)生的高溫使鋼鐵表面的雜質(zhì)瞬間氣化,由于下層金屬對光的反射率高,因此不會對鋼鐵本身造成影響。
通過這次實驗課程,學(xué)生們不僅學(xué)到了科學(xué)知識,更重要的是他們的思維能力和實踐能力得到了全面提升。課堂以生活化的真實情境——暖寶寶為整節(jié)課的主線,將科學(xué)知識和生活緊密的聯(lián)系在一起,讓學(xué)生真正體會到了科學(xué)知識來源于生活,又應(yīng)用于生活。這能更好地啟發(fā)學(xué)生在日常生活中善于發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、并解決問題的意識和能力。教師引導(dǎo)學(xué)生通過化學(xué)實驗的方式,探究暖寶寶發(fā)熱的原理——鐵生銹反應(yīng)的相關(guān)知識。在這個過程中,學(xué)生不僅學(xué)習(xí)了化學(xué)知識,還學(xué)會了如何運用化學(xué)方法解決實際問題。同時,開始意識到科學(xué)知識的實踐應(yīng)用價值,學(xué)會了如何觀察、提問、實驗和探索。這些能力將對他們未來的學(xué)習(xí)和工作產(chǎn)生深遠的影響。他們開始更加關(guān)注周圍的世界,對未知的事物充滿了好奇和求知欲,這種探索精神將伴隨他們一生,助力學(xué)生成長為創(chuàng)新型人才。
撰稿:焦小慧
編輯:徐微
審核:魏艷紅
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