内容正文:
鲁教版九年级化学上册
第一单元 步入化学殿堂 第二节 体验化学探究
第二课时 教学设计
一、教材分析
本课时选自鲁教版(2024)九年级化学上册第一单元第二节“体验化学探究”第二课时。教材以蜡烛燃烧为探究载体,引导学生经历“提出问题—形成假设—设计实验—收集证据—得出结论—反思评价”的完整科学探究过程,帮助学生初步建立化学探究的思维框架,为后续化学实验学习奠定方法论基础。
二、四维核心素养
化学观念:通过对蜡烛燃烧现象的探究,初步认识物质是在不断变化的,变化是有条件的。科学思维:基于观察到的现象提出有价值的化学问题,能依据已有经验作出合理猜想与假设。科学探究:经历完整的探究过程,学会设计简单的实验方案验证假设,初步掌握探究报告的书写方法。科学态度与责任:体验探究活动的乐趣,养成实事求是的科学态度,增强合作交流意识。
三、教学重难点
教学重点:理解科学探究的基本环节,能以蜡烛燃烧为例经历完整的探究过程。教学难点:从日常现象中发现并提出有探究价值的化学问题,设计合理的实验方案验证假设,并对探究过程进行反思与评价。
四、设计意图
本课时以任务驱动为核心教学策略,将教材中“蜡烛燃烧的探究”这一核心活动拆解为若干递进式任务,让学生在完成真实任务的过程中自然经历科学探究的各个环节。设计上遵循“从生活走进化学”的课程理念,以学生熟悉的蜡烛燃烧现象为切入点,激发探究兴趣。通过小组合作、动手实验、交流讨论等多种学习方式,让学生在做中学、在思中悟,避免将探究环节机械罗列。同时,注重引导学生对探究过程进行反思,培养学生严谨求实的科学态度。板书设计采用结构化思维导图形式,帮助学生梳理探究思路,形成清晰的认知框架。
五、教学过程
任务一:情境导入——观察蜡烛燃烧,发现并提出问题
【活动1】观察蜡烛燃烧,说出你的发现
教师点燃一支蜡烛,引导学生仔细观察蜡烛燃烧时发生的各种现象。请学生从蜡烛的状态、火焰的形态、周围物质的变化等多个角度描述自己看到的现象。学生可能会观察到:蜡烛火焰集中在烛芯周围、石蜡逐渐熔化、火焰有不同的颜色层次、蜡烛越烧越短、烧杯罩在火焰上方内壁出现水雾等。教师将学生的观察结果简要记录在黑板一侧,引导学生比较不同同学的观察是否全面。
【活动2】提出你想探究的问题
教师引导:“面对蜡烛燃烧这些有趣的现象,你心中产生了哪些疑问?”请学生以小组为单位,将自己最想探究的问题写在任务单上。学生可能提出的问题包括:蜡烛火焰为什么集中在烛芯周围?石蜡熔化了为什么没有直接燃烧?蜡烛燃烧后变成了什么物质?为什么火焰分为不同的颜色层?蜡烛燃烧为什么会越来越短?罩在火焰上的烧杯内壁为什么会出现水雾?教师巡视各小组,倾听学生的讨论,适时追问“你为什么想知道这个问题”,帮助学生区分哪些问题是有化学探究价值的,哪些问题可以通过查阅资料直接找到答案。
【活动3】筛选有探究价值的问题
各小组将提出的问题在全班进行交流分享。教师引导学生共同讨论:哪些问题是可以通过实验探究来回答的?哪些问题需要查阅资料来解决?师生共同筛选出本节课可以通过实验进行探究的核心问题——“蜡烛燃烧时,到底是什么物质在燃烧?”以及“蜡烛燃烧后生成了什么物质?”教师板书本节课的探究主题,并点明:提出问题是科学探究的起点,一个有价值的问题往往比一个现成的答案更重要。
任务二:形成假设——针对问题,作出合理猜想
【活动1】针对问题作出你的猜想
围绕“蜡烛燃烧时,到底是什么物质在燃烧”这一问题,教师引导学生结合已有经验进行猜想。学生可能会提出不同的假设:可能是固态的石蜡在燃烧;可能是液态的石蜡在燃烧;也可能是石蜡受热后变成了某种看不见的气态物质在燃烧。教师不急于肯定或否定任何一种猜想,而是引导学生思考:“你为什么这样想?你的依据是什么?”让学生明白,猜想不是凭空瞎猜,而是要根据已有的知识和经验作出合理的推测。
【活动2】讨论如何验证你的猜想
教师进一步引导:“如果我们想验证自己的猜想,应该设计怎样的实验来证明?”各小组围绕自己的假设展开讨论,初步构思验证方案。例如,如果猜想是固态石蜡在燃烧,可以直接用燃烧匙取一小块石蜡放在火焰上观察是否能燃烧;如果猜想是液态石蜡在燃烧,可以取熔化的石蜡进行测试;如果猜想是气态石蜡在燃烧,可以尝试将石蜡蒸气导出后点燃。教师提醒学生,在设计实验时要注意控制条件,每次只改变一个因素,这样才能得出可靠的结论。各小组将初步设想的实验方案记录在任务单上,准备与其他小组交流完善。
任务三:实验探究——设计并实施实验,收集证据
【活动1】完善实验方案
各小组派代表在全班交流本组的实验设计思路。其他小组的同学可以提出修改建议或补充意见。教师引导学生从实验的可行性、安全性、现象是否明显等角度评价各方案的优劣。经过全班讨论,师生共同确定实验步骤:第一步,取一小块固体石蜡放在蒸发皿中,用火柴点燃,观察固体石蜡是否容易被点燃;第二步,将蜡烛点燃,待蜡烛熔化出液态石蜡后,用胶头滴管吸取少量液态石蜡,在火焰旁挤出一滴,观察液态石蜡是否能直接燃烧;第三步,将短玻璃导管的一端插入蜡烛火焰的内焰部位,在导管的另一端尝试用火柴点燃,观察是否能看到被导出的气态物质被点燃的现象。教师特别强调实验安全注意事项:使用火柴时注意安全,不要用手直接接触热的蒸发皿,实验过程中注意观察并及时记录现象。
【活动2】分组实验,观察并记录现象
学生以小组为单位,按照讨论确定的实验步骤进行实验操作。在实验过程中,教师巡回指导,提醒学生仔细观察每一步实验中的现象变化,并将观察到的现象如实填写在任务单的记录表格中。学生在实验中会发现:固体石蜡放在蒸发皿中用火柴直接点,很难被点燃;液态石蜡从滴管中挤出后,也不容易直接燃烧;而将玻璃导管插入内焰后,在导管另一端用火柴尝试点燃时,可以看到导管口产生了火焰。教师引导学生思考:这三个实验现象分别说明了什么问题?如果固体石蜡和液态石蜡都不容易直接燃烧,而导管另一端却能被点燃,那么蜡烛燃烧的真正物质状态是什么?同时,教师引导学生进行第二个探究实验:将一个干而冷的烧杯罩在蜡烛火焰上方,观察烧杯内壁出现了什么现象;然后将烧杯迅速倒转过来,向其中加入少量澄清的石灰水,振荡后观察石灰水发生了什么变化。学生观察到烧杯内壁出现水雾,澄清石灰水变浑浊。教师引导学生根据这两个现象推测蜡烛燃烧可能生成了什么物质。
【活动3】分析现象,得出结论
各小组根据实验中观察到的现象,进行小组讨论:从实验现象中我们可以得出什么结论?请将你们的结论写在任务单上。在充分讨论的基础上,全班交流汇报。师生共同总结:蜡烛燃烧时,实际燃烧的不是固态的石蜡,也不是液态的石蜡,而是石蜡受热汽化后形成的石蜡蒸气。蜡烛燃烧后生成了水和二氧化碳两种新物质。教师进一步追问:“你是根据什么现象得出这个结论的?”引导学生将结论与实验现象建立对应关系——烧杯内壁的水雾说明燃烧生成了水,澄清石灰水变浑浊说明燃烧生成了二氧化碳。让学生体会到,科学结论必须建立在充分的实验证据之上,而不能凭感觉下判断。
任务四:反思评价——对探究活动进行总结与反思
【活动1】回顾探究过程,梳理探究环节
教师引导学生回顾本节课从开始到结束的整个探究过程:我们先是观察蜡烛燃烧的现象,然后提出了想要探究的问题;接着针对问题作出了自己的猜想和假设;然后设计并实施了实验来验证假设;在实验中收集到了相关的证据;最后根据证据分析得出了结论。教师在黑板上用流程图的形式将这些环节逐一呈现,帮助学生理清科学探究的完整脉络。让学生认识到,科学探究不是杂乱无章的活动,而是有其基本程序和环节的。同时也要让学生理解,这些环节并不是每次探究都必须严格按顺序进行,实际探究过程中往往需要反复调整、多次验证。
【活动2】反思探究过程中的得失
教师引导学生进行自我反思和小组交流:在本次探究活动中,你觉得自己或本组哪些地方做得比较好?哪些地方还存在不足?如果再做一次,你会在哪些方面加以改进?学生可能会提到:观察现象不够细致、实验操作不够规范、小组分工不够合理、记录现象不够及时等。教师对学生的反思给予肯定,并进一步引导:科学探究往往不是一次就能成功的,重要的是要善于从失败和不足中吸取经验教训。教材中也特别提醒我们,探究活动结束后要认真进行反思,因为反思能帮助我们发现新的问题,提出新的探究课题,推动探究不断深入。
【活动3】学习书写实验探究报告
教师向学生介绍化学实验探究报告的基本书写格式。一份完整的实验探究报告通常包括以下内容:实验名称、实验目的、实验过程和现象记录、实验结论以及实验反思。教师结合本节课的探究活动,逐项讲解每个部分应该写什么、怎么写。特别强调:实验过程和现象记录要如实描述自己观察到的真实情况,不能凭印象补写;实验结论要与实验现象和证据紧密对应;实验反思可以写自己在探究过程中的收获、发现的问题以及改进的建议。教师展示一份规范的探究报告范例,供学生参考。然后布置课后任务:请各小组根据本节课的探究活动,合作完成一份完整的化学实验探究报告,下节课进行展示交流。
任务五:拓展延伸——从课堂走向生活
【活动1】联系生活,发现更多探究问题
教师引导:“今天我们通过蜡烛燃烧的探究,体验了科学探究的全过程。其实在我们的日常生活中,处处都有值得探究的化学问题。请大家想一想,在你的生活中,还有哪些现象让你感到好奇、想要探究?“学生自由发言,例如:铁为什么会生锈?面团为什么会发酵?汽水为什么会有气泡?食物为什么会腐败变味?教师对学生提出的问题给予积极回应,并鼓励学生课后选择其中一个问题,尝试按照今天学习的探究环节,设计一个简单的探究方案。
【活动2】课堂小结
师生共同回顾本节课的学习收获:我们通过观察蜡烛燃烧的现象,学会了从生活中发现并提出有价值的化学问题;经历了从猜想假设到实验验证再到得出结论的完整探究过程;知道了科学探究的基本环节和方法;也初步学会了如何书写化学实验探究报告。教师总结:化学是一门以实验为基础的科学,科学探究是学习化学的重要方式。希望同学们在今后的学习中,继续保持好奇心和探究欲,像今天这样动手动脑,在探究中学习化学、理解化学。
六、板书设计
第二节 体验化学探究(第二课时)
——以蜡烛燃烧的探究为例
【科学探究的基本环节】
提出问题 → 形成假设 → 设计实验 → 收集证据 → 得出结论 → 反思评价
【探究一:蜡烛燃烧到底是什么物质在燃烧?】
假设:固态石蜡燃烧 / 液态石蜡燃烧 / 气态石蜡燃烧
实验验证:固体石蜡难点燃 → 液态石蜡难直接燃烧 → 石蜡蒸气可被点燃
结论:蜡烛燃烧实际是石蜡蒸气在燃烧
【探究二:蜡烛燃烧后生成了什么物质?】
干冷烧杯罩在火焰上方 → 内壁出现水雾 → 生成了水
澄清石灰水振荡 → 石灰水变浑浊 → 生成了二氧化碳
【实验探究报告格式】
实验名称 → 实验目的 → 实验过程和现象 → 实验结论 → 实验反思
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