問題探究式教學(xué)模式下的高中化學(xué)教學(xué)案例

1、問題探究和創(chuàng)新實驗融入課堂的高中化學(xué)教學(xué)案例 金屬與水的反應(yīng)(賀州高級中學(xué) 劉佩瑜 542800)【案例課題】現(xiàn)行人教版化學(xué)必修1的第三章的第一節(jié)金屬的化學(xué)性質(zhì)第二課時金屬與水的反應(yīng)；課型：新課（隨堂實驗課）?！景咐尘啊繉W(xué)生情況：1、基礎(chǔ)知識角度：通過初中的學(xué)習(xí)，學(xué)生能熟練地背誦金屬活動順序表，對金屬與酸的反應(yīng)有初步的認(rèn)識。前兩章的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生有了一定的化學(xué)理論基礎(chǔ)，雖初次接觸金屬與水的反應(yīng)，但學(xué)習(xí)的難度并不大。2、實驗技能角度：（1）鈉與水的實驗：首先，從實驗學(xué)化學(xué)的學(xué)習(xí)為開展學(xué)生實驗做好了充分的準(zhǔn)備；第二，學(xué)生具備了一定的化學(xué)實驗操作技能，對做實驗興趣濃厚，參與實驗探究的積極性較高；最后

2、，改進(jìn)后的鈉與水的實驗操作簡單、安全、現(xiàn)象明顯，大部分學(xué)生在老師的引導(dǎo)下能很好地完成實驗。（2）鐵與水蒸氣的實驗：設(shè)計實驗裝置對學(xué)生來說較困難。教師通過發(fā)現(xiàn)問題解決問題的模式引導(dǎo)探究最佳設(shè)計方式，并提供改進(jìn)后的實驗方案，學(xué)生小組實驗是可以完成的，能讓體驗實驗成功的快樂，感受實驗創(chuàng)新設(shè)計的魅力。3、學(xué)生可能遇到的困難和問題：（1）學(xué)生觀察能力不足，對實驗現(xiàn)象的觀察還不夠全面；（2）語言表達(dá)能力不足，化學(xué)用語不規(guī)范；（3）知識遷移運(yùn)用能力不足，解決實際問題的能力有待培養(yǎng)和提高。教師情況：（1）筆者是韋革玲老師主持的課題（課題編號：2011C043）廣西教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題“多媒體輔助高中化學(xué)

3、實驗教學(xué)實踐研究”的成員，課題圓滿結(jié)題；（2）參加過2007年廣西優(yōu)質(zhì)課比賽和2015年廣西實驗創(chuàng)新大賽，并獲得較好的成績。（3）從教十年，能慎密地組織小組合作學(xué)習(xí)，能嫻熟運(yùn)用多媒體教學(xué)，能自如地駕馭實驗課堂。（4）教師提前設(shè)計導(dǎo)學(xué)案、課件，提交實驗器材和試劑。明確實驗的注意事項，實驗觀察點，反應(yīng)原理，實驗現(xiàn)象；課本實驗存在問題，如何解決問題，教師事先準(zhǔn)備實驗改進(jìn)方案等。學(xué)校情況：開展隨堂實驗多年。實驗條件優(yōu)越，設(shè)備完善，實驗室配有多媒體；實驗員3名，其中一名是15年教齡的一線教師。 【案例主題】（1）通過觀察鈉與水反應(yīng)的實驗，使學(xué)生學(xué)會用規(guī)范的語言準(zhǔn)確描述實驗現(xiàn)象并分析產(chǎn)生現(xiàn)象的原因，通過觀

4、察、描述、記錄實驗現(xiàn)象培養(yǎng)學(xué)生獲取信息和初步加工信息的能力，使學(xué)生完成對鈉的相關(guān)性質(zhì)的自主認(rèn)識。（2）通過對鐵和水蒸氣反應(yīng)實驗裝置的設(shè)計，讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)下通過動手設(shè)計、 動腦思考、觀察分析、自主探究來獲取知識，完成學(xué)習(xí)目標(biāo)。（3）通過動手實驗、小組交流、分享合作、科學(xué)探討等多種形式培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力和創(chuàng)新能力，體會實驗在化學(xué)研究中的作用。（4）運(yùn)用比較和歸納的方法，發(fā)現(xiàn)金屬與水反應(yīng)的一般規(guī)律，讓學(xué)生逐步掌握學(xué)習(xí)元素化合物知識的一般方法。（5）通過對比教材裝置和改進(jìn)實驗，提高學(xué)生的對實驗的評價能力和激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力?！景咐O(shè)計】環(huán)節(jié)一：巧設(shè)情景，激發(fā)學(xué)習(xí)激情課前準(zhǔn)備：教師下載201

5、5年5月的“第一時間-遼寧第一關(guān)注 藥廠爆炸 鈉遇雨水 反應(yīng)有點大”的新聞視頻。情景導(dǎo)入：播放遼寧的火災(zāi)視頻 ，引入金屬鈉與水反應(yīng)的課題。學(xué)生聆聽和觀察新聞，并思考導(dǎo)學(xué)案設(shè)計的第一題 “為什么火災(zāi)現(xiàn)場附近有金屬鈉讓消防人員感到可怕？” 通過這樣的生活實例，培養(yǎng)學(xué)生提煉問題的能力。把握契機(jī) ，對學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)?shù)膶嶒灠踩逃?。教師明在課件和導(dǎo)學(xué)案中呈現(xiàn)實驗要求與注意事項 ，特意用粗體紅字提醒 。環(huán)節(jié)二 ：鈉與水反應(yīng)的實驗探究課前準(zhǔn)備：把方案提交給學(xué)校實驗員，準(zhǔn)備實驗器材；全班分成四組 ，并分發(fā)導(dǎo)學(xué)案和實驗方案 ，一人一份；教師事先把這兩個方案的實驗視頻鏈接到課件中（總結(jié)實驗現(xiàn)象時再次呈現(xiàn)，讓多媒體輔

6、助實驗教學(xué)，讓所有同學(xué)看到兩種方案實驗的現(xiàn)象）圖一 試管夾燒杯水橡皮管止水夾膠塞注射針頭破底試管金屬鈉尖嘴管圖二改進(jìn)實驗說明：在大頭針上插上一顆綠豆大的金屬鈉，然后把破試管移入裝有水的燒杯中，打開止水夾，水和鈉相遇，關(guān)閉止水夾，金屬鈉反應(yīng)完全后，打開止水夾點燃?xì)怏w或把破試管移向試管（如圖三）。并要求學(xué)生完成導(dǎo)學(xué)案的第二題的4個問題。1、首先認(rèn)真閱讀實驗注意事項和要求后，然后完成鈉與水的實驗并完成下表 。實驗現(xiàn)象并簡述原因小組合作 ，討論交流 ，完成第2、3、4小題 。2、由鈉與水反應(yīng)實驗總結(jié)鈉的物理性質(zhì)：_。3、根據(jù)實驗現(xiàn)象推測反應(yīng)產(chǎn)物 ，并書寫化學(xué)反應(yīng)方程式 ：_。4、請評價兩個方案的優(yōu)劣：

7、_。要求學(xué)生完成實驗后舉手示意，學(xué)生實驗用時約2分鐘。教師觀察到所有學(xué)生實驗完畢后，鼓勵學(xué)生自薦上臺匯報實驗結(jié)果，學(xué)生匯報時教師播放對應(yīng)方案無音頻的實驗視頻。通過學(xué)生小組實驗培養(yǎng)學(xué)生合作精神、實驗操作能力和觀察能力；通過第2小題提高學(xué)生歸納總結(jié)能力；通過第3小題訓(xùn)練學(xué)生的獲取信息和對信息加工的能力。最后通過匯報，培養(yǎng)學(xué)生的膽量和語言表達(dá)能力，教師當(dāng)堂糾正，讓學(xué)生學(xué)會用規(guī)范的語言準(zhǔn)備描述實驗現(xiàn)象和分析原因。（課后收集導(dǎo)學(xué)案批閱）環(huán)節(jié)三 呼應(yīng)情景，解決問題以一張圖片呈現(xiàn)火災(zāi)現(xiàn)場和第一題思考“為什么火災(zāi)現(xiàn)場附近有金屬鈉讓消防人員感到可怕？”學(xué)以致用，鈉與雨水劇烈反應(yīng)，且反應(yīng)放熱和生成了可燃性氣體氫氣

8、。趁熱打鐵，請小組內(nèi)或小組間討論消防員如何解除危機(jī)？引導(dǎo)學(xué)用新學(xué)知識指導(dǎo)生活生產(chǎn)實際，從化學(xué)走進(jìn)生活，感悟化學(xué)和生活的密切聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情，增強(qiáng)學(xué)好化學(xué)、服務(wù)社會的責(zé)任感和使命感。乘勝追擊，實驗室金屬鈉的保存方式。進(jìn)一步理解第一課時中提到的金屬鈉的保存在煤油中或石蠟密封。環(huán)節(jié)四 發(fā)現(xiàn)問題，探究方案 課前準(zhǔn)備：向?qū)嶒瀱T提交課本50頁科學(xué)探究實驗的器材和試劑，要求準(zhǔn)備一套放講臺，且檢查好氣密性、組裝好并加好了藥品。設(shè)計探究：教師演示教材實驗，實驗失敗。猜測一、鐵與水蒸氣不反應(yīng)。猜測二、實驗失敗。鈉與水的實驗改進(jìn)為鐵與水蒸氣反應(yīng)實驗改進(jìn)做了鋪墊。引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)課本設(shè)計方案存在的問題，試管易

9、破裂，棉花易焦化，反應(yīng)現(xiàn)象不明顯。讓學(xué)生比較鐵與鈉活潑性，因初中已學(xué)的金屬活動順序性，故學(xué)生能輕松說出鐵不如鈉活潑。教師順勢提出活性越差反應(yīng)越困難的觀點。因?qū)W生在初中對比學(xué)習(xí)鐵、鋅、鎂與稀鹽酸反為快慢和劇烈程度，故能接受此觀點。為了更好引導(dǎo)學(xué)生解決問題和分步完成實驗設(shè)計，導(dǎo)學(xué)案設(shè)計如下：1、試管為什么破裂，如何避免？2、棉花的作用，尋找可替代棉花的物品。3、現(xiàn)象不明顯的原因？如何解決？旨在創(chuàng)設(shè)“低起點，多臺階，高落點”的學(xué)習(xí)途徑，從而降低了實驗裝置設(shè)計的難度，突破難點。給學(xué)生4分鐘，小組討論，在導(dǎo)學(xué)案中畫出設(shè)計方案。教師收集，課后批閱，評價方案，加以表揚(yáng)，并鼓勵去實驗室實踐。環(huán)節(jié)五 鐵與水蒸氣

10、的實驗探究課前準(zhǔn)備：一周前，要求學(xué)每組自己動手做吹泡器和燈罩；向?qū)嶒瀱T提交課本50頁科學(xué)探究實驗改進(jìn)后的器材和試劑，棉線事先塞好。教師講解：教師借助課件一一回答這些問題。1、試管破裂是原因是水進(jìn)入了加熱區(qū)，冷熱相遇，試管破裂。解決方法，水在加熱區(qū)的下方。2、棉花供水，濕度不易控制，吸水量有限。解決辦法，用塞有棉線的玻璃管代替，玻璃管可以自由加水，水在張力的作用下運(yùn)輸?shù)借F粉上方的棉線；棉花易焦化的問題，換成棉線后，棉線的著火點1500C ,水的沸點1000C ，水沸騰時吸收熱量，溫度維持不變，未達(dá)到棉線的著火點，棉線不燃燒，原理同紙鍋燒水。3、現(xiàn)象不明顯可能反應(yīng)溫度低，生成氣體少。解決辦法，用燈

11、罩聚集火焰，提高溫度；用發(fā)泡劑集聚氣體。實驗探究：教師在導(dǎo)學(xué)案中提供實驗方案（如圖三），小組實驗，改進(jìn)后實驗約2分鐘完成，明顯有趣的實驗現(xiàn)象，讓學(xué)生明白鐵與水蒸氣是可以反應(yīng)的且生成了氫氣。改進(jìn)后，操作簡單、安全，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的熱情。同時，滲透辦法比困難多的思想。 圖三最后， 發(fā)展性課后作業(yè)和再探究課題：1、將一小粒金屬鈉投入CuSO4溶液中，金屬鈉能否從CuSO4溶液中置換出單質(zhì)銅？推測可能出現(xiàn)的現(xiàn)象，設(shè)計實驗加以驗證并寫出反應(yīng)所涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式。2|、鐵與水蒸氣反應(yīng)的固體產(chǎn)物是什么？如何設(shè)計實驗加以驗證并寫出反應(yīng)原理方程式。 【案例評析】教學(xué)特點：本教學(xué)設(shè)計從生活中的化學(xué)導(dǎo)入，素材中發(fā)現(xiàn)

12、問題。為尋找解決方法，切入鈉與水的反應(yīng)的探究，兩種實驗方案，小組合作實驗，討論完成導(dǎo)學(xué)案，自薦匯報實驗結(jié)果，討論評價實驗方案。一氣呵成，實驗總結(jié)后，呼應(yīng)情景導(dǎo)入，學(xué)以致用，解決生活中的問題；鐵與水蒸氣反應(yīng)的探究，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的模式探究最佳方案，教師收集并課后批閱方案，是出于方案中可能有諸多不周全，不宜立即實踐的考慮。教師提供一種較成熟的方案。學(xué)生小組實驗，簡單的操作，明顯的現(xiàn)象，既讓學(xué)生認(rèn)識到鐵可以與水蒸氣反應(yīng)，又感受到實驗創(chuàng)新的魅力。教學(xué)中突出知識之間的聯(lián)系，結(jié)合金屬活動順序表，對比金屬鈉與鐵的活性差異。通過實驗條件的差異和反應(yīng)的難易程度的對比，又驗證了其活性差異，加深對知識的理解。總之，本節(jié)課基本上達(dá)到了新課標(biāo)對實驗課堂的兩個要求：一是體驗科學(xué)探究的過程和問題意識的培養(yǎng)，二是化學(xué)學(xué)習(xí)的方法和終生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。運(yùn)用生活素材，訓(xùn)練學(xué)生的發(fā)現(xiàn)問題的能力；對比實驗方案，滲透方法比困難多的思想，引導(dǎo)學(xué)生多創(chuàng)新；學(xué)生在討論匯報實驗結(jié)果和素材提問的過程中訓(xùn)練了學(xué)生的語言組織能力；多媒體輔導(dǎo)回放實驗，加深學(xué)生實驗印象。教學(xué)反思：批閱設(shè)計方案后發(fā)現(xiàn)學(xué)生的鐵與水蒸氣實驗設(shè)計不夠理想，以后的教學(xué)中應(yīng)多訓(xùn)練，批閱導(dǎo)學(xué)案后發(fā)現(xiàn)學(xué)生的化學(xué)方程式書寫不夠規(guī)范，以后的教學(xué)中要加強(qiáng)。批改課后作業(yè)，學(xué)生對第一題（將一小粒金屬鈉投入CuSO4溶液中，金屬