内容正文:
《体验化学科学探究》教学设计
教材版本:北京版九年级化学上册
章节:第一章 启航化学之旅 第三节
课时:1 课时(新授课,探究实践课)
承接前两节:认识化学价值、掌握实验室仪器与基础操作。本节课是学生第一次完整体验科学探究全过程,建立探究思维,区分现象与结论,为后续所有化学探究实验奠定思路框架。
一、教材分析
本节是第一章的收尾课,核心是让学生亲身感受化学科学探究的基本流程。教材以探究活动为载体,给出科学探究七环节:提出问题→形成假设→设计并实施实验方案→获取证据→分析解释→形成结论→反思评价、表达交流。
教材通过探究实验(镁与稀盐酸反应),引导学生学会有序观察:反应前、反应中、反应后的物质状态、颜色、热量变化;重点区分实验现象和实验结论,初步接触控制变量思想,学习撰写简单实验报告。落实科学探究与实践素养,把前面学习的实验操作应用于真实探究任务。
二、学情分析
学生已经学习实验室规则、仪器识别、药品取用、加热等基础操作,具备简单动手能力。但学生存在普遍问题:
描述实验现象时容易把现象和结论混在一起(例如直接说 “生成氢气”,而不是描述现象);
不知道科学探究有固定流程,做实验只看热闹,不会有目的观察;
猜想假设容易天马行空,不能结合已有知识合理推测。
本节课借助镁和稀盐酸探究实验,引导学生跟着探究流程一步步思考,训练观察与记录能力。
三、教学目标(核心素养)
1. 化学观念
认识化学学习的重要方式是科学探究;化学变化常伴随能量变化。
2. 科学思维
能够识别科学探究的基本环节;能区分实验现象和实验结论;初步建立对比、控制变量的简单思想。
3. 科学探究与实践
完整经历一次化学探究活动,学会从反应前、中、后有序观察并记录实验现象。
能根据实验证据分析推理,得出结论;会填写简单化学实验报告。
4. 科学态度与责任
养成严谨求实、尊重实验事实的科学态度;实验失败学会反思,主动交流讨论。
四、教学重难点
重点:科学探究的基本环节;有序观察实验;区分实验现象与结论。
难点:合理提出猜想假设;根据实验现象推导结论;对实验进行反思评价。
五、教学准备
仪器:试管、试管架、镊子、砂纸
药品:镁条、稀盐酸
多媒体:探究流程 PPT、实验报告单模板
六、教学过程(45 分钟)
(一)情境导入(5min)
复习提问:上节课我们学习了化学实验基本操作,学会取用药品、加热仪器。学会操作,就可以开展科学探究。
教师讲述:科学家研究物质不是随意做实验,而是遵循一套科学方法,这就是科学探究。今天我们一起体验化学科学探究。板书课题。
展示生活问题:金属和酸相遇会发生什么变化?我们通过探究寻找答案。
(二)活动一:梳理科学探究基本环节(10min)
学生阅读教材,师生共同归纳科学探究七步:
提出问题:明确要研究什么(例:镁条加入稀盐酸会发生什么变化?是否放出热量?)
形成假设(猜想):依据已有知识做出合理推测(不是胡乱猜测)
设计并实施实验方案:选择仪器药品,确定操作步骤,动手实验
获取证据:观察、记录实验现象、数据
分析解释:对现象进行分析推理
形成结论:回答最初提出的问题
反思评价、表达交流:评估方案优缺点,分享成果
提示:探究环节不是一成不变,可以循环调整。
小组辨析:
猜想必须有依据,不能凭空想象。
例:猜想 “镁和盐酸反应会产生气体”,依据:前面学过化学变化可以生成新物质。
(三)活动二:探究实验 —— 镁条与稀盐酸反应(20min)
1. 提出问题
镁条放入稀盐酸中会发生哪些变化?反应是否放热?
2. 形成假设
猜想:镁条和稀盐酸反应,会看到变化,可能产生气体,可能伴随热量变化。
3. 设计实验方案
步骤:
① 取一段镁条,用砂纸打磨,除去表面氧化膜;观察镁条:银白色固体。
② 将镁条放入试管,加入约 3mL 稀盐酸。
③ 观察反应过程现象;用手轻轻触摸试管外壁感受温度。
④ 记录反应结束后试管内物质状态。
教师强调观察三阶段:反应前、反应中、反应后。
4. 实施实验,获取证据(教师演示 / 学生分组)
引导学生记录现象:
反应前:镁是银白色固体;稀盐酸是无色液体。
反应中:镁条表面产生大量气泡;镁条逐渐变小;试管外壁发热。
反应后:镁条消失,得到无色液体。
⚠️ 教师重点强调:看到的是 “产生气泡”,这是现象;不能直接写生成氢气,氢气是结论!
现象:感官(眼看、手摸)直接感知;
结论:根据现象推理得到。
5. 分析解释,得出结论
镁条能和稀盐酸发生化学反应,反应过程中有气体生成,同时放出热量。
6. 反思评价、交流
讨论:
① 为什么要用砂纸打磨镁条?
答:除去镁表面一层氧化膜,防止干扰实验。
② 如果镁条没有打磨,实验现象不明显,原因是什么?
③ 本次实验方案有哪些优点?有什么不足?
学生填写简易实验报告单。
(四)课堂小结(5min)
师生共同总结:
科学探究七个环节
观察实验三阶段:反应前、反应中、反应后
区分:实验现象(看到摸到) VS 实验结论(推理)
(五)当堂检测(3min)
科学探究第一步是()
A. 设计实验 B. 提出问题 C. 得出结论 D. 猜想假设
镁和稀盐酸实验中,下列属于实验现象的是()
A. 反应生成氢气 B. 镁条表面产生气泡 C. 氢气是无色气体 D. 镁和盐酸发生化学变化
答案:1.B;2.B
(六)作业布置
完善本节课实验报告单;
预习第二章第一节《初步认识燃烧》;
家庭小探究:观察蜡烛燃烧,试着按照 “提出问题、猜想、观察现象” 记录(安全提醒:注意防火)。
七、板书设计
1.3 体验化学科学探究
一、)科学探究七环节
提出问题 → 形成假设 → 设计并实施实验 → 获取证据 → 分析解释 → 形成结论 → 反思评价、表达交流
二、)实验:镁与稀盐酸
观察顺序:反应前 → 反应中 → 反应后
现象:银白色镁条,加盐酸,产生大量气泡,镁条逐渐减少,试管外壁发热
✅区分:现象(感官感知);结论(推理)
三、)实验报告:记录现象,尊重事实
八、教学反思(课后填写)
本节课最大难点:学生混淆现象与结论,实验中反复提醒,对比辨析;
分组实验注意安全,稀盐酸有腐蚀性,规范操作,及时处理废液;
部分学生猜想过于随意,要引导猜想必须基于已有知识,不能凭空猜测;
重视反思评价环节,培养学生批判性思维,不是只追求 “实验成功”。
九、预设课堂提问
Q:实验现象和实验结论有什么不同?
A:现象是我们眼睛看到、手摸到的客观事实;结论是根据现象思考、推理得到的判断。
Q:为什么科学探究最后一步要有反思评价?
A:查找实验方案缺陷、操作误差,改进实验,让结论更可靠。
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