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一、教材分析

为了说明化学是一门以实验为基础的科学,本课题首先指出,许多化学的重大发现和研究成果都是通过实验得到的,化学实验室的前身是古代炼丹术士和炼金术士的作坊。在学生惊讶之余,引出本课题的两个探究活动:一是对蜡烛及其燃烧的探究;二是对人体吸入的空气和呼出的气体的探究。

第一部分内容是对蜡烛及其燃烧的探究。因为学生刚开始学习化学,对化学的研究内容还很陌生,对实验探究更是不知所措,所以教材从日常生活中常见的事、物入手,对蜡烛及其燃烧进行探究。探究过程中,侧重于观察、记录方法的学习。教材通过对蜡烛在点燃前、点燃时和熄灭后三个阶段的观察和实验,强调尽可能多地运用多种感官去看、闻、听、摸,使学生对化学变化及其现象进行系统、全面和仔细地观察,对观察结果进行客观、准确和完整地记录。同时,在活动中引导学生体会、归纳和总结化学学习的特点。

第二部分是对人体吸入的空气和呼出的气体的探究。通过对蜡烛及其燃烧的探究,学生已能初步产生注意观察实验现象的意识,但对实验探究的过程和步骤还没有形成概念。教师要引导学生了解实验探究的步骤和意义。在教材和教学的过程中,也体现了科学探究的一般过程,即提出问题、提出假设、寻找证据、得出结论。

教材通过这两个探究活动使学生初步意识到,在日常生活中存在着许多有探究价值的问题,并意识到可以通过实验等手段解决这些问题。

本课题的教学重点是:(1)培养学生对实验现象的观察和分析能力,以及准确地表述探究所得到的结论的能力;(2)让学生学会用排水集气法收集气体;(3)学习对蜡烛燃烧产物的检验。其中对实验现象的观察和分析能力,及准确表述探究所得到的结论的能力既是本课题的重点又是本课题的难点,教学设计时要体现对学生这种能力的培养。

二、重难点突破

(一)培养学生对实验现象的观察和分析能力,及准确表述探究所得到结论的能力

1.突破建议

本课题的两个探究活动取材都来自生活,学生不会感到陌生。蜡烛目前在生活中还会偶尔用到,但学生不一定对其细节进行过仔细地观察研究和分析。所以,本次探究中要不断引导学生利用各种手段对探究过程进行观察、记录和表述,以培养学生对实验现象的观察分析能力,及准确表述探究所得到结论的能力。

2.突破样例

以学生实验探究为主,通过实验引导、问题引导等形式引导学生利用各种手段从组成、形状、颜色、气味、质地、密度、硬度、熔点等方面探究蜡烛在点燃前、燃烧时和燃烧后的不同现象。

例如,1)在点燃蜡烛前,教师请学生将蜡烛拿在手里,描述能看到的蜡烛的特征。开动除味觉以外的所有器官,运用各种手段仔细观察蜡烛的组成、形状、颜色、气味、质地、密度等,再用手摸一摸,捏一捏,用指甲在蜡烛上划一下,说出观察到的现象。(2)问题引导:如果我们想比较蜡烛和水的密度,可以采用什么办法?燃烧着的蜡烛有没有声音?形状有没有什么改变?蜡烛的火焰有什么特点?蜡烛靠近火焰的地方在形状、温度、质地上有什么变化?把一根火柴梗平放在蜡烛的火焰中约一秒钟,取出火柴梗,火柴梗有什么变化?这说明了什么?3)要求学生在实验中尽可能详尽、准确地表述。

在学生实验探究的同时,将教师的讲解和学生的讨论穿插其中,师生互相配合。这样既能使学生亲自动手实验、动口讨论、动脑思考,保证大脑处于兴奋状态,又能使学生从教师的讲解中获取更丰富的知识,使学生养成严谨的科学态度。继而认识到实验是探究的一种重要手段,化学是一门以实验为基础的科学。

(二)用排水集气法收集气体

1.突破建议

以学生动手实验为主,以教材中的资料为指导,在实验前逐步设置问题,引导学生从多个角度思考问题,在不断地发现问题、解决问题的过程中,完善对排水集气法的理解。

2.突破样例

老师:如何将寝室里的空气移到实验室来研究?直接取一个容器,盖上盖子,可以吗?

学生1:可能不行,寝室里的空气不一定进入集气瓶。

学生2:集气瓶里原来的空气不一定都出来了。

老师:如何使收集到的空气全部为寝室里的空气?

学生1:集气瓶要抽成真空。

学生2:我们好像没办法将集气瓶抽成真空。

设计意图:一连串的师问生答,引导同学们培养善于观察生活、善于思考问题的良好学习习惯,同时也巧妙地将学生导入了化学世界。

老师:那如何将集气瓶里的空气“赶”走呢?

学生讨论:(演示)先在集气瓶里装满水,然后到寝室里将水倒掉,再用玻璃片盖好集气瓶,带回实验室。

老师:很好。还有没有办法将寝室里的空气转移到实验室来研究?

学生3:用塑料袋。

老师:很好。你能不能演示一下?

学生3演示。

老师:好。大家分析一下,她的操作有没有不严密的地方?

学生4:这样收集空气没有问题,但收集到的空气无法“倒”进集气瓶。

老师:你们能不能分析一下原因呢?

学生1:袋子里的空气不一定全部进入集气瓶。

学生2:集气瓶里原有的空气还在里面。

老师:如何操作才能克服这一问题?

学生讨论

设计意图:两次学生的讨论,使学习气氛达到了一次高潮,同时分组讨论又提供了学生合作学习的平台,学生逐渐学会了相互交流与借鉴,培养了他们相互交流与合作的意识。

学生:(边讲边演示)集气瓶里装满水,放在水槽中,用玻璃管将袋子里的空气引出来,捏住袋子,使气体进入集气瓶,将水排除,再用玻璃片盖住集气瓶。

老师:你们认为收集时要注意什么操作?

学生1:开始时集气瓶中的水要装满。

学生2:取出集气瓶之前要盖好玻璃片,取出之后要将集气瓶正放在实验桌上。

学生3:水槽里的水要多一点。

老师:非常好,以上同学们收集气体的方法是排水集气法,收集的气体比较纯净。我们今天来探究人体吸入的空气和呼出的气体的异同,就用这种方法来收集呼出的气体。各组用排水法收集一瓶呼出的气体。

学生结合生活经验与教材资料,经过老师的逐步引导和同学间的分析讨论,认识并学习了排水集气法。不仅理解了原理,操作也得以训练。

此外,也可以将此操作作为课前的预习作业,让学生在家里寻找代用品练习操作。在实际操作的过程中,学生会发现问题,并通过对课本的细致研读解决这些问题,同时体会实验的乐趣。这也有利于学生在实验探究中将注意力放在问题的探究上,避免在枝节问题上耗费过多时间。

    
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