内容正文:
第二节 来到化学实验天地(第一课时)教学设计
(北京版 初中化学 九年级上册)
一、教材分析
本节选自北京版九年级上册第一单元第二节,是学生正式走进化学实验室的起始课。教材以“来到化学实验天地”为情境主线,引导学生在真实实验室环境中认识常见仪器、了解实验安全规则、初步学习药品取用与物质加热等基本操作。内容兼具启蒙性与规范性,既是对前节“身边的化学”的实践延伸,也为后续开展科学探究实验奠定方法与习惯基础,在整册教材中具有奠基性地位。
二、四维核心素养
通过观察、辨认与动手操作,帮助学生建立“化学实验是科学探究重要手段”的化学观念;在识别仪器、辨析操作正误中发展比较、归纳与推理的科学思维;在取用药品、加热物质、洗涤仪器等任务中形成规范、严谨的科学探究与实践能力;在识别危险标志、遵守安全规则的过程中,养成珍爱生命、实事求是的科学态度与责任。
三、教学重难点
教学重点:认识试管、烧杯、量筒、酒精灯、铁架台、集气瓶、胶头滴管等常见仪器的名称与用途,初步学会固体与液体药品的取用、酒精灯加热以及玻璃仪器洗涤等基本操作。
教学难点:规范操作的内化与安全意识的自觉形成,尤其是药品用量的控制、加热时试管的握持角度、液体体积的合理控制、胶头滴管的竖直悬空等细微动作的到位,以及将规则转化为稳定的操作习惯。
四、新课导入
教师取出一段银白色金属条,用砂纸打磨后在空气中点燃,学生观察到耀眼的白光;接着将少量白色粉末倒入烧杯,再沿烧杯壁缓缓加入无色液体,烧杯中立刻冒出大量气泡。教师顺势提问:“这些奇妙的变化,如果在家里能随便做吗?应该在哪里做?需要借助哪些工具来完成?”学生七嘴八舌,教师板书课题——来到化学实验天地。
五、设计意图
以现象鲜明、对比强烈的演示实验制造认知冲突,让学生在惊叹与好奇中产生“我也要动手做”的内在需求,自然引出实验室与仪器学习的必要性,把“要我学”转变为“我要学”。
六、上课过程设计意图
本节课以“参观—认识—模仿—实操—反思”为主线,将知识与技能嵌入五个连续递进的任务情境之中。任务一“实验室寻宝”让学生在真实环境中寻找安全标志与应急设施,把抽象规则转化为可观察的现场证据;任务二“制作仪器名片”促使学生主动查阅、归类、归纳仪器用途;任务三、任务四通过“错例辨析—教师示范—学生模仿—同伴互评”的链条,把操作规范落实到每一个动作细节;任务五则以一个完整的小实验串联所有基本操作,让学生在做中学、在用中悟。整节课坚持学生主体、教师引领,强调手脑并用、同伴互助,使规范意识在反复实践中自然生长,避免以讲授代替体验、以记忆代替操作。
七、教学过程
任务一:实验室寻宝——寻找身边的安全密码
【任务情境】教师带领学生走进化学实验室,环顾四周后说:“这座实验室是科学家的‘战场’,也是我们未来三年的‘第二教室’。可是要在这里安全地学习,我们得先学会‘读’它。请大家以四人为一小组,在实验室里寻找三类隐藏信息:第一类是安全警示标志,第二类是应急设施,第三类是必须遵守的张贴规则。找到之后,把它们的位置、样子和含义记录在学习单上。”
【学生活动】各组学生分散在实验室中观察、讨论。有人在水槽旁找到紧急喷淋与洗眼器,有人在墙角看到灭火器与急救箱,有人在操作台上方发现“严禁饮食”“严禁奔跑”“轻拿轻放”等提示,还有人注意到试剂柜上贴着“易燃”“腐蚀”“有毒”等警示图标。教师请学生站在自己小组的位置上,闭上眼睛想一想:如果此刻身后突然冒出火光,第一时间应当向哪个方向撤离?手边有哪些可以利用的设备?学生睁开眼后,纷纷指向门口与灭火器位置。教师进一步追问:“为什么灭火器要放在门口而不是墙角?”“洗眼器平时为什么要保持通水?”“试剂柜为什么要分柜存放,而不是把所有药品都堆在一个柜子里?”学生在追问中体会到:每一处设施背后都对应着一种可能发生的危险,把它们记熟,就是在为自己和同学上一份看不见的保险。
【小组汇报】每组派代表用一句话汇报本组最有收获的发现。有的小组说“我们发现实验室地面是防滑的,墙角还铺着防腐蚀的踢脚板”,有的小组说“我们发现电源插座都在操作台侧面而不是正上方,这样水滴不容易溅进去”,还有的小组注意到“窗户是向外开的,紧急情况下不容易被拥挤的人群挡住”。教师把学生发现的每一处细节都写在黑板一角,并加上一句“这是前辈留给我们的安全提醒”。
【教师点拨】教师总结:“实验室的每一张标志、每一件设备,都是前人用经验甚至教训换来的提醒。进入实验室第一守则不是‘会做实验’,而是‘知道哪里有危险、知道危险来了怎么办’。”随后师生共同归纳出实验室安全的三条底线:不随意触碰、不独自操作、出现异常立刻报告老师。
任务二:制作仪器名片——认识我们的“实验伙伴”
【任务情境】教师把讲台布置成“仪器展架”,依次摆放试管、试管夹、试管架、烧杯、量筒、胶头滴管、酒精灯、铁架台、集气瓶、水槽、药匙、镊子、玻璃棒等常见仪器。教师说:“这些仪器将陪伴大家度过整个化学学习旅程。认识新朋友要先知道它的名字、长相和脾气。请每组领取一套仪器,为它们制作‘名片’——正面写名称,背面画简图、写用途、写‘脾气’(即使用时要注意什么)。”
【学生活动】学生分组领取仪器,先通过外观观察猜测名称,再对照教材插图核对;接着尝试用手掂量烧杯与试管的厚薄,观察量筒的刻度是否从底部开始、胶头滴管的胶帽是否有弹性、酒精灯的灯芯是否平整。在制作名片过程中,自然会出现争论:“烧杯能不能直接加热?”“量筒能不能当反应容器?”“集气瓶为什么瓶口是磨平的?”教师不直接给出答案,而是把问题抛给全班,引导学生从仪器的材质、形状、结构上去推断用途。
【交流展示】各组派代表上台展示本组制作的仪器名片。教师引导全班对比:同样是“装液体的”,试管细长、口小,适合少量试剂在加热时观察现象;烧杯口大、壁薄,方便倾倒和搅拌,但不能直接用火焰猛烈加热;量筒上有刻度,是“量身高”用的,不是“干活”用的;集气瓶口磨砂,是为了配合毛玻璃片把气体封住。教师又拿起胶头滴管问:“它和移液管、玻璃棒有什么不一样?”学生对比后发现:胶头滴管靠挤压胶帽来吸液和滴液,关键在于“垂直悬空”四个字;玻璃棒则没有刻度,靠的是“轻搅、轻引、轻蘸”,是实验里最安静的助手。在对比中,学生逐渐明白:仪器的形状不是随意设计的,而是由它的用途决定的。
【小游戏:我说你指】教师说出一种用途,请学生迅速指出对应的仪器:“给少量液体加热”“量取一定体积的液体”“收集一瓶气体”“搅拌使物质溶解”“把液体从一个容器引到另一个容器”。学生在快速反应中把仪器名称与用途牢牢对应起来。游戏结束后,教师请学生闭上眼睛,在脑海里把十二件仪器按“反应类、计量类、加热类、辅助类”分个家,为下一阶段的操作学习做好心理准备。
【归纳提升】教师带着学生用一句话概括:“看仪器,先看口、再看壁、再看刻度与底座——口决定怎么放,壁决定怎么加热,刻度决定能不能量。”学生把这句话连同自己的仪器名片一起贴入学习档案。
任务三:操作小能手——学习药品的取用
【任务情境】教师出示三个小信封,分别写着“取一块块状固体”“取少量粉末状固体”“取少量液体”。教师说:“认识了仪器,接下来要请药品‘出场’。药品不能用手抓、不能用嘴尝,那我们用什么把它们请到试管里呢?这里面藏着大学问。请大家先看老师做,再自己做,做完互相挑毛病。”
【错例辨析】教师先播放三段“错误操作小录像”:一段用手直接拿砝码式地把块状固体竖直丢进直立的试管,一段用同一支胶头滴管连续取用两种不同液体,一段把倒完液体的试剂瓶敞口放在桌面上。请学生分组讨论:每一段错在哪里?可能造成什么后果?应当怎样改正?学生讨论热烈,有人说“块状固体直接丢下去会砸破试管底”,有人说“试剂瓶塞倒放是为了不污染瓶塞”,有人说“滴管用完不能横放或倒持,否则液体会腐蚀胶帽”。教师把学生的发言逐条板书,自然引出操作要领。
【教师示范】教师边讲解边示范:取用块状固体时,先把试管横放,用镊子把块状固体放在试管口,再慢慢把试管竖立起来,让固体缓缓滑到试管底部;取用粉末状固体时,先把试管倾斜,把盛有药品的药匙或纸槽小心地送到试管底部,再把试管直立起来;取用液体时,瓶塞倒放、标签向着手心、瓶口紧挨试管口,缓缓倾倒,倒完后在瓶口轻轻刮一下,立即盖紧瓶塞、放回原处。每一个动作都慢下来,让学生看清手指如何用力、手腕如何稳定。
【学生实操】学生分组领取仪器与药品,按“块状—粉末—液体”的顺序依次练习。教师巡回观察,重点关注:块状固体是否做到“一横、二放、三慢竖”;粉末是否做到“一斜、二送、三直立”;液体倾倒时瓶塞是否倒放、标签是否朝手心、瓶口是否紧挨。同组学生互相观察,按照学习单上的“操作星级小提示”互相提醒:动作有没有做到位?药品有没有洒出?用过的仪器有没有及时放回原位?教师不做统一打分,而是请每组推选出“最稳的一双手”,由当事人向全班演示自己的动作要领。被推选的学生往往会主动说出自己曾经犯过的小错:“我一开始把试管竖直了放块状固体,‘砰’的一声把全班都吓了一跳,后来就记住一定要先横放。”这样的现身说法,比教师反复强调更有说服力。
【用量意识】教师特别补充:药品不是用得越多越好。如果实验没有说明用量,液体一般取用少量即可盖满试管底部,固体只需铺满试管底部薄薄一层。教师举起一个贴有“节约药品”字样的小烧杯:“多取的药品不能倒回原瓶,也不能随意倒掉,要倒入老师指定的回收容器。这既是对药品的尊重,也是对环境的责任。”学生在实际操作中第一次真切体会到:化学实验里,“少而准”比“多而猛”更科学。
【归纳口诀】师生共同把操作要领编成朗朗上口的短句:“块状横放慢竖立,粉末斜送直立起;瓶塞倒放签向手,口口紧挨缓倾倒。”学生在反复诵读与模仿中,把动作要领内化为肌肉记忆。
任务四:规范我最行——物质的加热与仪器洗涤
【任务情境】教师拿出一盏酒精灯,问:“前面我们学会了把药品请进试管,那如果实验要求‘加热’,我们该用哪只‘手’去温暖它?”由此进入第二个操作任务——学习使用酒精灯加热物质,并在加热完成后把仪器洗干净。
【认识酒精灯】学生先观察酒精灯的构造:灯帽、灯身、灯芯。教师演示如何点燃与熄灭:绝对禁止用燃着的酒精灯去引燃另一盏,绝对禁止用嘴去吹灭,必须用灯帽盖灭,且盖灭后再提起灯帽重盖一次。学生分组练习“点燃—观察火焰—盖灭”,教师提醒学生用一根火柴梗迅速平放入火焰中约片刻后取出,观察火柴梗不同部位的炭黑程度,从而认识到外焰温度最高、焰心温度最低,加热时应当用外焰。
【加热液体】教师示范给试管里的液体加热:试管外壁要擦干;液体体积不超过试管容积的约三分之一;试管夹从底部往上套,夹在距试管口约三分之一处;试管与桌面大约成四十五度角;先来回移动试管预热,再集中在液体中下部加热;加热时试管口不能对着自己或旁人。教师特别强调“预热”的意义:如果直接固定加热,试管冷热不均容易炸裂。
【学生实操】学生分组用试管夹夹持试管,按要领给少量水加热,观察水中产生气泡直至沸腾的过程。同组同学对照检查:试管外壁是否擦干、液体是否过多、夹位是否合适、角度是否得当、管口是否避开人。教师巡回指导,重点纠正两类常见问题:一是把试管竖直加热,二是加热结束后立刻用冷水冲洗热试管。看到沸腾时,有学生兴奋地举手示意,教师顺势提醒:“沸腾时液体可能会从管口喷出,所以管口一定不能对着人,也不能把试管口压得太低。”学生在一次真实的沸腾中,真正理解了为什么教科书上反复画着“四十五度角”。
【错例复盘】加热结束后,教师请两组同学分别演示自己刚才的一个“小失误”,并说说如果重来一次会怎么改。一组学生演示了“忘记预热导致试管底部出现水珠骤冷”的过程,另一组演示了“用内焰加热导致试管外壁发黑”的现象。全班共同总结:加热这件事,慢一点没关系,稳一点才重要。
【洗涤仪器】加热结束后,教师引导学生思考:“实验做完了,试管能不能就这么放回去?”由此引出仪器洗涤。教师示范:先把废液倒入指定容器,再注入半试管水,振荡后倒掉,反复几次;内壁附有不易洗掉的物质时,用试管刷转动或上下轻轻刷洗,但不能用力过猛把试管捅破。洗净的标准是:仪器内壁附着的水既不聚成水滴,也不成股流下。学生按此标准把本节课用过的试管、烧杯逐一清洗干净,倒放在试管架上晾干。
任务五:综合小实验——把规范连成一条线
【任务情境】教师宣布:“前面我们是把动作拆开学,现在要把它们连成一件完整的事。请各组完成一个小任务——取少量块状大理石放入试管,加入约两毫升稀盐酸,观察现象;再取少量碳酸钠粉末放入另一支试管,加入少量蒸馏水振荡,观察溶解情况;最后把所有仪器洗净、归位。整个过程像真正的科学家那样,边做边把每一步看到的现象记录在学习单上。”
【学生合作】小组内部分工:一人负责取用块状固体,一人负责倾倒液体,一人负责观察记录,一人负责安全提醒。完成一轮后角色轮换,确保每人都经历完整流程。教师在各组间巡回,不代替学生操作,只在出现安全隐患时及时介入。学生在合作中自然体会到:一个规范的实验,不是某一个动作漂亮就够了,而是从取药品、加液体、观察现象到整理器材,每一步都要稳稳当当。
【汇报交流】各组汇报观察到的现象:大理石表面产生大量气泡;碳酸钠粉末在水中逐渐减少、液体变得透明。教师追问:“这些现象说明什么?我们今天只是在‘看’,下一节课就要真正去‘研究’它们。”学生在回答中感受到,规范操作不是束缚,而是让我们能够安全、清楚地看到化学世界的窗口。
【课堂小结】教师带着学生回望这节课走过的路:我们在实验室里找到了安全密码,为仪器制作了名片,学会了取用药品、加热物质和洗涤仪器,还把这些本领用到了一个完整的小实验里。教师把学习单收上来快速浏览,发现有学生在“我最大的收获”一栏写道:“原来做实验不是像电视剧里那样很酷地一挥手,而是每一个动作都要想清楚为什么这么做。”教师把这句话读给全班听,并告诉学生:“这份小心翼翼,就是科学素养最初的样子。下一节课,我们就要带着这些规范,真正走进物质变化的世界。”化学实验天地的大门,从今天起正式向大家敞开。
八、板书设计
(黑板中央课题;左侧为“实验室安全三件事”,中间为“常见仪器大家庭”,右侧为“基本操作四步走”。)
【左板:安全底线】
【右板:操作要领】
不随意触碰
不独自操作
异常立刻报告
药品取用:
块状 一横二放三慢竖
粉末 一斜二送三直立
液体 瓶塞倒放 签向手心
【中央:仪器大家庭】
试管 烧杯 量筒 胶头滴管
酒精灯 铁架台 集气瓶 药匙
加热与洗涤:
酒精灯用外焰 先预热后集中
管口不能对着自己或旁人
洗净标准:水既不聚成水滴也不成股流下
【课题】来到化学实验天地
【小结】规范是安全的保障,也是观察化学世界的窗口
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