物質(zhì)的化學(xué)變化

1、  物質(zhì)的化學(xué)變化 教學(xué)設(shè)計案例及評析 質(zhì)量守恒定律 一指導(dǎo)思想與理論依據(jù) 指導(dǎo)思想 根據(jù)本節(jié)內(nèi)容特點和學(xué)生的實際，采用以實驗探究為主、現(xiàn)代信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)整合的教學(xué)方法，實行開放式教學(xué)，在發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)、設(shè)計實驗等過程中，突出學(xué)生主動參與和主動探究，充分展示學(xué)生的思維過程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。學(xué)生在愉快的氛圍中感知和探索新知，調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主動性和積極性。在整個教學(xué)過程中，學(xué)生體驗科學(xué)探究的過程，教師僅僅一個組織者、參與者，和學(xué)生共同探索，使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人，切身感受到化學(xué)學(xué)習(xí)的快樂，品嘗學(xué)習(xí)成功的喜悅。 所有的科學(xué)理解都需要采用一系列的科學(xué)方法，科學(xué)方法是貫穿于所

2、有科學(xué)理解的一條脈絡(luò)，它體現(xiàn)了科學(xué)知識的發(fā)生和發(fā)展過程。 科學(xué)理解的大致過程:發(fā)現(xiàn)和明確要解決的問題 收集相關(guān)的資料、文獻(xiàn)和數(shù)據(jù) 分析、研究、處理資料、文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)（或提出假說、驗證假說） 發(fā)現(xiàn)問題的規(guī)律性，得出結(jié)論。這個基本過程就是實行科學(xué)研究的基本步驟，是以理解論為理論根據(jù)的。 科學(xué)方法是科學(xué)家在理解自然和改造自然的過程中所遵循的途徑以及使用的手段。學(xué)生對科學(xué)方法的掌握也是在科學(xué)理解活動中對實現(xiàn)的，所以，不能脫離基本的科學(xué)理解過程單純實行科學(xué)方法的培養(yǎng)與訓(xùn)練。學(xué)生對科學(xué)理解過程的了解和體驗，也是通過使用具體的科學(xué)方法來落實的，不存有沒有具體科學(xué)方法的科學(xué)理解過程。無論是科學(xué)理解的基本過程，還

3、是具體科學(xué)研究方法的使用無不滲透著積極的思維活動，無不是在思維的指導(dǎo)下實行的?？茖W(xué)研究尤其強調(diào)理性思維，思維是科學(xué)理解活動的核心。 科學(xué)理解中的方法論必然能夠指導(dǎo)著我們對化學(xué)探究學(xué)習(xí)的理解及其具體的實施，為化學(xué)探究學(xué)習(xí)提供方法論上的依據(jù)。 二教學(xué)背景分析 教學(xué)內(nèi)容分析 “質(zhì)量守恒定律”是化學(xué)學(xué)習(xí)中最為重要的定律之一。 承上啟下，“承上”是指對學(xué)生已經(jīng)學(xué)過的幾個重要的化學(xué)反應(yīng)實行抽象和升華。用學(xué)生較為熟悉的幾個化學(xué)反應(yīng)粗略地定量測定，發(fā)現(xiàn)其中蘊藏的科學(xué)規(guī)律，概括出:化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是在化學(xué)反應(yīng)前后，原子種類和個數(shù)都不變的科學(xué)規(guī)律，從微觀角度找出化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)。從而達(dá)成共識所有的化學(xué)反應(yīng)前后參加反應(yīng)

4、的物質(zhì)質(zhì)量總和等于反應(yīng)生成的物質(zhì)質(zhì)量的總和。 “啟下”是為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)用化學(xué)方程式表示化學(xué)反應(yīng)，準(zhǔn)確書寫化學(xué)方程式打下良好的理論基礎(chǔ)，理解 “ 質(zhì)量守恒定律 ” 在化學(xué)學(xué)習(xí)中的重要性，并能自覺使用這個規(guī)律解釋身邊的化學(xué)現(xiàn)象。 學(xué)生情況分析 由于當(dāng)前初三學(xué)生正處于化學(xué)學(xué)習(xí)啟蒙階段，生物課上他們學(xué)習(xí)了生態(tài)平衡，物理課上學(xué)習(xí)了能量守恒，即化學(xué)反應(yīng)前后能量的總和是相等的。但是他們對身邊的化學(xué)現(xiàn)象不敏感，僅僅初步學(xué)會分辨化學(xué)變化和物理變化，沒有解釋這些化學(xué)變化的水平，更不知道化學(xué)反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和有什么關(guān)系。他們的思維方式正從形象思維向邏輯思維轉(zhuǎn)移，他們習(xí)慣于依靠感性知識來理解事物。鑒于他們普遍認(rèn)

5、為當(dāng)木炭燃燒前后，質(zhì)量會有所減少，鐵片生銹后，質(zhì)量會有所增加的事實。要讓學(xué)生體驗通過觀察發(fā)現(xiàn)問題 提出假設(shè) 設(shè)計方案 驗證假設(shè) 總結(jié)規(guī)律 揭示本質(zhì)這個科學(xué)過程，在原有的基礎(chǔ)上發(fā)展新知。創(chuàng)造條件讓學(xué)生自己去學(xué)習(xí)，讓學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)，達(dá)到發(fā)展思維、提高水平的目的，培養(yǎng)實事求是、勇于探究的創(chuàng)造精神。 技術(shù)準(zhǔn)備 模擬電解水的化學(xué)反應(yīng)實質(zhì) Flash 動畫演示: 1. 微觀展示電解水的模擬過程。 2. 微觀展示稱量水電解前后質(zhì)量不變的模擬過程。 軟件取自清華同方數(shù)字圖書館。 三教學(xué)目標(biāo)及內(nèi)容框架設(shè)計 （ 1 ）通過對化學(xué)反應(yīng)前后反應(yīng)物與生成物的質(zhì)量測定，理解“質(zhì)量守恒定律”以及化學(xué)反

6、應(yīng)中質(zhì)量守恒的原因。 （ 2 ）學(xué)生通過對實驗的設(shè)計和操作，進(jìn)一步熟悉藥品的取用和物質(zhì)的稱量（托盤天平的使用）等實驗基本操作技能。 （ 3 ）學(xué)生通過參與“發(fā)現(xiàn)問題 提出假設(shè) 設(shè)計方案 驗證假設(shè) 總結(jié)規(guī)律 探究原因”的教學(xué)過程，體驗 “ 假設(shè) ” 這種科學(xué)研究方法在化學(xué)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。 （ 4 ）提高搜集處理信息、獲取新信息的水平，分析、解決問題以及交流與合作的水平。 （ 5 ）加強對生活和自然界中化學(xué)現(xiàn)象的好奇心和探究欲，以及學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。 （ 6 ）在對問題的提出、猜想、探索、解決的過程中，初步養(yǎng)成實事求是、言必有據(jù)的科學(xué)學(xué)習(xí)態(tài)度。 四教學(xué)流程圖 符號 意義 教學(xué)內(nèi)容與教師活動 學(xué)生的活動

7、 教師實行邏輯判斷 媒體的應(yīng)用   環(huán)節(jié) 1. 創(chuàng)設(shè)情景，發(fā)現(xiàn)問題 利用信息技術(shù)，體現(xiàn)自然界中形形色色的物質(zhì)及其發(fā)生的奇妙的變化，如鎂條、硫黃、紅磷、細(xì)鐵絲等物質(zhì)在空氣中或氧氣中燃燒等，并結(jié)合家庭小實驗如蠟燭的燃燒，堿面中加醋等等。提出問題:“我們周圍的物質(zhì)世界豐富多彩、千變?nèi)f化，其中化學(xué)變化是化學(xué)課研究的主要內(nèi)容之一?；瘜W(xué)變化時物質(zhì)的種類發(fā)生了變化，除此以外，化學(xué)變化中是否還伴隨著其他的變化呢？” 學(xué)生回答許多答案，教師對于學(xué)生的回答給予鼓勵性評價，有意識地以學(xué)生學(xué)習(xí)過的一些化學(xué)反應(yīng)，如火山噴發(fā)，冰山融化，創(chuàng)造民主、寬松、和諧的課堂氣氛，學(xué)生在良好的學(xué)習(xí)氣氛中感到無拘無束

8、，暢所欲言，感到化學(xué)就在我的身邊，盡情發(fā)表自己的看法，思維被激活，不斷閃爍創(chuàng)造的火花。 環(huán)節(jié) 2. 篩選甄別，引出課題 由于學(xué)生探究欲望強烈，發(fā)現(xiàn)許多問題，有些可能是幼稚可笑，這都是科學(xué)探究的第一步，教師多給予鼓勵，使學(xué)生充分發(fā)揮想象力，大膽提出各種猜想，激發(fā)創(chuàng)造的積極性。但是有些問題與本節(jié)課無關(guān)，需要甄選，以確定本節(jié)的探究課題。應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生思考:生物課上他們學(xué)習(xí)了生態(tài)平衡，物理課上學(xué)習(xí)了能量守恒，即化學(xué)反應(yīng)前后能量的總和是相等的，但是化學(xué)反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和有什么關(guān)系呢？通過設(shè)疑，激發(fā)興趣，引出研究課題。 環(huán)節(jié) 3. 提出假設(shè)，設(shè)計方案 首先通過對上述實驗現(xiàn)象的回顧和分析，對化學(xué)反應(yīng)前后

9、各物質(zhì)的質(zhì)量總和的關(guān)系提出假設(shè)。 學(xué)生討論后歸納、總結(jié)，得出可能出現(xiàn)的三種假設(shè): 一是化學(xué)變化后各物質(zhì)的質(zhì)量總和增大。 二是化學(xué)變化后各物質(zhì)的質(zhì)量總和減少。 三是化學(xué)變化前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和相等。 接下來請學(xué)生充分發(fā)揮自己的想象力，利用教師提供的實驗儀器和藥品，按照自己的意愿選擇儀器、討論設(shè)計實驗方案及簡單的實驗記錄表，來驗證自己的假設(shè)。 教師至少提供:天平、錐形瓶、小試管、燒杯、單孔橡膠塞、膠頭滴管、帶玻璃棒的橡膠塞、鑷子、氣球等簡單的儀器用品，提供沙子、白磷、氫氧化鈉溶液、硫酸銅溶液等藥品。 學(xué)生在新的問題情景中再次激發(fā)了探究欲望，他們收集信息（包括課本知識、學(xué)生用已有的知識、同學(xué)相互之間

10、交流等均是信息來源），同學(xué)們開動腦筋，熱烈討論，相互啟發(fā)和借鑒，不斷完善設(shè)計方案。 教師提出實驗要求:認(rèn)真仔細(xì)，一絲不茍，善始善終，學(xué)生開始動手做實驗，并記錄實驗數(shù)據(jù)，實驗中養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣。教師巡視中不斷地答疑，給予指導(dǎo)和鼓勵。 環(huán)節(jié) 4. 修正假設(shè)，重新驗證 請各組學(xué)生展示實驗設(shè)計方案，匯報實驗結(jié)果，交流設(shè)計思想，傾聽其他組的做法和想法。 結(jié)論可能有上述三種。 組織學(xué)生針對不同結(jié)論，展開辯論。在辯論中找出實驗依據(jù)，指出對方的不足之處。通過辯論找出導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量總和不相等的原因是實驗方法不科學(xué)，裝置不合理，操作不規(guī)范，或是數(shù)據(jù)不完整等。協(xié)助學(xué)生逐漸統(tǒng)一意見，提出修正后的假設(shè):化學(xué)反應(yīng)

11、前后質(zhì)量總和相等。 教師提出指導(dǎo)性問題:若要證明化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量總和相等，所設(shè)計實驗應(yīng)滿足什么條件？若有氣體參加或有氣體產(chǎn)生時應(yīng)注意什么？學(xué)生討論出:應(yīng)該在密閉的條件下實行實驗。于是再讓學(xué)生根據(jù)這個要求對不合理的實驗設(shè)計實行改進(jìn)，重新實驗，驗證修正后的假設(shè)。 環(huán)節(jié) 5. 總結(jié)規(guī)律，揭示本質(zhì) 提出問題: 觀察到什么現(xiàn)象？這些現(xiàn)象能說明什么問題？哪些物質(zhì)沒有參加反應(yīng)？它們的質(zhì)量在化學(xué)反應(yīng)中是否變化？哪些物質(zhì)參加了反應(yīng)？參加反應(yīng)的各物質(zhì)質(zhì)量和生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和有什么關(guān)系？ 引導(dǎo)學(xué)生去偽存真得出結(jié)論:參加化學(xué)反應(yīng)前后的各物質(zhì)質(zhì)量總和相等。這個結(jié)論是與科學(xué)家實行了無數(shù)實驗得出的結(jié)論相吻合。 利用現(xiàn)代

12、信息技術(shù)手段展示科學(xué)家發(fā)現(xiàn)“質(zhì)量守恒定律”的化學(xué)史的資料。 引導(dǎo)思考: （ 1 ）當(dāng)木炭燃燒前后，質(zhì)量會有所減少，鐵片生銹后，質(zhì)量會有所增加，這些實驗現(xiàn)象符合“質(zhì)量守恒定律”嗎？為什么？ （ 2 ）為什么參加反應(yīng)的各物質(zhì)質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)質(zhì)量總和？ 利用現(xiàn)代信息技術(shù):模擬電解水的化學(xué)反應(yīng)實質(zhì)，分子的拆分，原子的重新組合。 提出指導(dǎo)性問題: （ 1 ）化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是什么？ （ 2 ）化學(xué)反應(yīng)前后分子的種類是否改變？ （ 3 ）化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類是否改變？ （ 4 ）化學(xué)反應(yīng)前后原子的數(shù)目是否增減？ （ 5 ）化學(xué)反應(yīng)前后原子的質(zhì)量是否改變？ 學(xué)生發(fā)現(xiàn):化學(xué)反應(yīng)前后原子的質(zhì)量沒有

13、改變，化學(xué)反應(yīng)前后原子的數(shù)目沒有增減，化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類沒有改變。 得出結(jié)論:化學(xué)反應(yīng)前后各物質(zhì)質(zhì)量總和必然相等。 學(xué)生明確了“ 質(zhì)量守恒定律 ”的本質(zhì)，突破了本節(jié)的難點。 環(huán)節(jié) 6. 思考判斷，重在應(yīng)用 協(xié)助學(xué)生加深對“質(zhì)量守恒定律”的理解，實行一些適當(dāng)?shù)穆?lián)系，用“質(zhì)量守恒定律 ”解釋化學(xué)變化中，鞏固對其內(nèi)涵的理解，在一次次的應(yīng)用中加深理解、鞏固“質(zhì)量守恒定律” 。 應(yīng)用練習(xí): （ 1 ）蠟燭燃燒的文字表達(dá)式為:蠟燭氧氣水二氧化碳。據(jù)此判斷蠟燭中一定含有 _ 元素。 （ 2 ）實驗室用加熱 24.5g 氯酸鉀和 6g 二氧化錳的混合物來制取氧氣，反應(yīng)完全后，稱得殘留固體物質(zhì)的質(zhì)量為 20

14、.9g ，則生成氧氣的質(zhì)量為 _g ，同時會生成 _g 氯化鉀。 提出問題引發(fā)思考: 用 KClO3 KCl O2 來表示實驗室制取氧氣的化學(xué)反應(yīng)，你認(rèn)為該式子符合“質(zhì)量守恒定律”嗎？為什么？如果不符合，應(yīng)該怎樣書寫？這樣給學(xué)生留有學(xué)習(xí)的余地，讓學(xué)生帶著新問題走出課堂，再次激發(fā)學(xué)生的探索欲望，同時為下面繼續(xù)學(xué)習(xí)下節(jié)的“化學(xué)方程式”的學(xué)習(xí)埋下伏筆。 課后作業(yè):教材中相對應(yīng)的練習(xí)，協(xié)助學(xué)生鞏固對“質(zhì)量守恒定律”的理解和應(yīng)用。 五學(xué)習(xí)效果評價設(shè)計 全日制義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗稿）指出:既要評價學(xué)生化學(xué)知識的掌握情況，更應(yīng)重視對學(xué)生科學(xué)探究水平、情感態(tài)度與價值觀等方面的評價。強調(diào)過程評價與結(jié)果評價

15、并重，強化評價的診斷與發(fā)展功能和激勵作用，弱化評價的選拔與淘汰功能。所以我們選擇以下學(xué)習(xí)評價方案，從幾個不同層面對學(xué)生的學(xué)習(xí)實行檢測評價。 （ 1 ）在一個密閉容器內(nèi)有 X 、 Y 、 Z 、 Q 四種物質(zhì)，在一定條件下充分反應(yīng)，測得 物 質(zhì) X Y Z Q 反應(yīng)前質(zhì)量 g 2 2 84 5 反應(yīng)后質(zhì)量 g 待測 24 0 14 試判斷該密閉容器中發(fā)生的反應(yīng)類型。 （ 2 ）談?wù)勀氵@節(jié)課的學(xué)習(xí)體會。 （ 3 ）結(jié)合觀察生活中的化學(xué)現(xiàn)象，就自己感興趣的方面提出研究的問題，并設(shè)計一個簡便可行的探究方案。 質(zhì)量守恒定律教學(xué)設(shè)計評析 概念和原理教學(xué)是化學(xué)課程的“靈魂”，使學(xué)生理解化學(xué)的基本內(nèi)涵，培養(yǎng)學(xué)

16、生形成化學(xué)基本觀點，是基于觀點建構(gòu)的教學(xué)。 基本概念和原理教學(xué)設(shè)計注重化學(xué)觀點的建構(gòu)過程，在理清知識脈絡(luò)和學(xué)生認(rèn)知脈絡(luò)的基礎(chǔ)上設(shè)計問題線索，尋找解決問題的證據(jù)，學(xué)生通過學(xué)生學(xué)習(xí)活動的設(shè)計，形成概念。 本教學(xué)設(shè)計體現(xiàn)了三維學(xué)習(xí)目標(biāo)，突出的方面: 1 新課程倡導(dǎo)以科學(xué)探究為主的多種學(xué)習(xí)方式，科學(xué)探究活動是學(xué)生積極主動地獲取化學(xué)知識和解決化學(xué)問題的重要實踐活動。質(zhì)量守恒定律是實行科學(xué)探究的恰當(dāng)素材，在教學(xué)設(shè)計中，創(chuàng)設(shè)以質(zhì)量守恒定律的發(fā)現(xiàn)為載體的實驗探究活動。探究活動的主線是引導(dǎo)學(xué)生體驗實驗探究的主要歷程。 問題線索清晰，在學(xué)生已有理解的基礎(chǔ)上，以問題探究的形式，鼓勵學(xué)生積極參與探究活動。生活情景激趣

17、引發(fā)問題， 提出假設(shè)設(shè)計方案，修正假設(shè)重新驗證，總結(jié)規(guī)律揭示本質(zhì)。 2 注重以學(xué)生為本。本教學(xué)設(shè)計中，學(xué)生通過親自經(jīng)歷和體驗科學(xué)探究活動，增進(jìn)對科學(xué)的情感，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法。在實驗的過程中，體驗質(zhì)量守恒定律的形成過程，帶領(lǐng)學(xué)生領(lǐng)悟從宏觀到微觀、從現(xiàn)象到本質(zhì)的理解方法。教師注重學(xué)生的主動參與，讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題，尋找可能的原因。教師不斷地 創(chuàng)設(shè)學(xué)生感興趣的情境，引發(fā)思考和討論， 引導(dǎo)學(xué)生思考什么，怎樣去思考，怎樣分析推理，怎樣才能得出準(zhǔn)確的結(jié)論，怎樣去偽存真，怎樣用實驗事實為依據(jù)，以及創(chuàng)設(shè)活動并指導(dǎo)學(xué)生親自動口、動手、動腦參與到實踐活動中， 在交流的過程中理解反應(yīng)的本質(zhì)。 教師調(diào)整自身的位置，成為學(xué)生學(xué)習(xí)活動的設(shè)計者、組織者、參與者和指導(dǎo)者，較好地突出學(xué)生的主體地位，突出學(xué)生思維過程的展示，突出學(xué)生親歷探究的過程，培養(yǎng)了學(xué)生的自主探究意識和實踐水平。 3 恰當(dāng)?shù)厥褂谜n件 直觀體現(xiàn)電解水的微觀變化過程，協(xié)助學(xué)生搭建起宏 觀 物 質(zhì) 和微 觀 世界的 橋 梁， 協(xié)助學(xué)生理解宏觀現(xiàn)象的微觀本質(zhì) ， 初步領(lǐng)悟從宏觀到微觀、從現(xiàn)象到本質(zhì)的理解方法， 協(xié)