《暖宝宝中的秘密》——新乡市第十中学化学组科学教育优秀课例展评(四)

在日常生活中,学生对铁生锈的现象有着比较丰富的感知,但他们的理解或解释往往是片面的。因此,需要引导他们通过科学探究活动,建构“铁生锈的过程是铁与氧气和水发生化学反应,并能放出热量”的概念。在《暖宝宝中的秘密》一课中,学生利用暖宝宝进行探究,思考分析并归纳出对铁生锈的条件,通过对暖宝宝中其他成分的作用的探究,对化学反应的热量变化以及反应速度的可控性会有比较深刻的认识。在设计、观察、交流中,学生实现了思维的深度发展。
“初中科学课程标准”指出:“教师要注意从学生熟悉的和感兴趣的事物出发,联系生活实际,充分利用各种器具和材料开展活动;重视学生科学思维的培养,关注他们的思维过程和行为方式,引导他们'动手'和'动脑'相结合,主动思考问题,自己设计研究方案,思考事实证据和科学结论之间的关系?!?/p>
本节课采用生活中常见的物质——暖宝宝作为课程内容,以探究暖宝宝中的秘密为任务驱动,通过课前布置任务清单,引导学生观察使用暖宝宝,从而激发学生探究暖宝宝的发热原理的兴趣,然后通过课堂上学生动手实验完成科学探究,并最终自制简易暖宝宝,体验获得科学探究成果的喜悦。
教学目标
1.知道暖宝宝的发热原理是铁生锈的过程。
2.知道铁生锈的条件是需要同时接触氧气和水蒸气。
3.了解铁生锈这一缓慢氧化及其热量变化,并初步认识化学反应速率的可控性。
4.了解控制变量法,能初步利用控制变量法设计实验并完成实验探究。
在教学过程中,主要通过以下几个步骤完成教学目标:
?。ㄒ唬┰从谏?,聚焦问题
陶行知先生提出"生活即教育"的思想,强调知识源于生活,又服务于生活??蒲Ы逃械拇蟛糠种毒丛从谏?,教师应引导学生从生活中发现问题。在实施本节课教学时,提前通过任务单的形式给学生布置“观察、使用暖宝宝并对暖宝宝发热原理作出猜想”的任务。这样从学生生活实际出发,创设生活中的教学情境,避免了科学知识与实际生活的脱离,通过分析生活中的现象,水到渠成地提出科学问题。在整个探究过程中,让学生感受科学就在身边,激发学生学习兴趣。爱因斯坦说过兴趣是最好的老师,只要有兴趣,就能从被动接受到主动探究,使科学课堂教学不再脱离学生生活,构有"理"有"趣"的科学课堂。
《暖宝宝中的秘密》任务清单
1.暖宝宝的成分有哪些?
2.仔细阅读暖宝宝的使用方法。
3.拆开外包装,观察外包装袋与内包装袋的材质有什么不同?
4.取出暖宝宝一段时间后,用手摸一摸有什么感觉?
5.拆开内包装袋,倒出部分暖宝宝内部的粉末,观察其颜色状态。
6.将暖宝宝内部的粉末在空气中放置一天,再与使用前的对比,外观有什么不同?
7.你觉得使用后的暖宝宝生成的物质可能是什么?你在生活中哪些地方见过这种物质?
8.结合暖宝宝的成分想一想其发热的原理是什么?
9.结合暖宝宝的内外包装的不同及其使用方法,想一想暖宝宝内的物质发热的条件是什么?
(二)动手实验,探索新知
皮亚杰的知识建构理论指出,学生是在自己的生活经验基础之上,在主动的探究活动中建构自己的知识。对于《暖宝宝中的秘密》这节课,学生需要建构三个科学概念:第一,铁生锈的条件是同时接触氧气和水,两者缺一不可。第二,铁生锈的过程是缓慢氧化的过程,能放热,但并不明显。第三,食盐和活性炭的共同作用下可以加快铁生锈的速率,从而使铁生锈在短时间内产生大量的热。而这三个科学概念,则需要学生通过实验来完成建构。
1.实验探究“铁生锈的条件”
通过任务清单的汇报,学生知道了暖宝宝的发热原理是铁生锈。那么铁生锈需要哪些条件?结合暖宝宝的使用方法和生活中铁在潮湿的环境中生锈更加严重的现象,学生很容易猜想铁生锈的条件是氧气和水。
教师介绍对比法以及对比法在设计实验时的注意事项(控制变量),学生利用对比法设计铁生锈的实验,再通过观察一周前其他同学做的该实验现象(因为该实验所需时间较长,大约一周左右),分析讨论并得出铁生锈的条件是同时接触氧气和水,两者缺一不可。
2.实验“铁生锈反应的放热和反应速率的可控性”
教师介绍铁生锈是一种缓慢氧化的过程,虽然放出热量但是并不明显,但是暖宝宝中的铁生锈过程中为什么会放出大量的热?通过制造认知冲突,引发学生的思考,并作出猜想“暖宝宝中其他成分—食盐、活性炭能起到加速铁生锈的作用”
学生再次利用对比法设计实验“食盐和活性炭在铁生锈过程中的作用”。最终通过亲身经历实验探究的过程,总结得出食盐和活性炭的共同作用下可以加速铁生锈的速率,从而使暖宝宝在短时间内产生大量的热。
3.自制简易暖宝宝
实践是检验真理的唯一标准。在经过一系列的探究过程后,学生已经迫不及待的想要利用已经掌握的科学知识自制暖宝宝。通过动手成功获取项目成果,使得学生体验到成就感,极大地激发了学生的科学探究兴趣。
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小组交流讨论铁生锈的利与弊。收集生活中利用铁生锈放热的其他例子,如蒸汽眼罩、加热足贴、铁系食品脱氧剂等。分析生活中常见的防止铁生锈的方法和原理。如怎样防止菜刀、铁锅等生锈,自行车的防锈措施等。
?。ㄋ模┗毓樯?,拓展延伸
科学知识从生活中来,又运用到生活中去。科学教育的最终目的就是为了更好地服务生活。通过布置生活类科学作业,拓展学习的空间,有助于将所学知识运用于现实生活中,培养学生的实践能力和解决问题的能力。
1.实践作业。了解铜锈的主要成分,分析铜生锈的条件,并设计实验证明你的猜想。
2.阅读作业。了解目前一种前沿除锈科技——激光除锈。它利用激光产生的高温使钢铁表面的杂质瞬间气化,由于下层金属对光的反射率高,因此不会对钢铁本身造成影响。
通过这次实验课程,学生们不仅学到了科学知识,更重要的是他们的思维能力和实践能力得到了全面提升??翁靡陨罨恼媸登榫场Ρξ诳蔚闹飨撸蒲е逗蜕罱裘艿牧翟谝黄?,让学生真正体会到了科学知识来源于生活,又应用于生活。这能更好地启发学生在日常生活中善于发现问题、提出问题、并解决问题的意识和能力。教师引导学生通过化学实验的方式,探究暖宝宝发热的原理——铁生锈反应的相关知识。在这个过程中,学生不仅学习了化学知识,还学会了如何运用化学方法解决实际问题。同时,开始意识到科学知识的实践应用价值,学会了如何观察、提问、实验和探索。这些能力将对他们未来的学习和工作产生深远的影响。他们开始更加关注周围的世界,对未知的事物充满了好奇和求知欲,这种探索精神将伴随他们一生,助力学生成长为创新型人才。
撰稿:焦小慧
编辑:徐微
审核:魏艳红
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