一節(jié)探究性實(shí)驗(yàn)課的嘗試

新一輪基礎(chǔ)教育課程改革是一場(chǎng)從教育思想到課程結(jié)構(gòu)、課程內(nèi)容、教學(xué)方式、學(xué)習(xí)方式、教學(xué)方法等方面在內(nèi)的全面的、深刻的教育教學(xué)改革，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作提出一系列新的要求，從教育理念上更加突出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位和作用，強(qiáng)調(diào)科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究是一種重要而有效的學(xué)習(xí)方式。

1 教學(xué)內(nèi)容

以人教版實(shí)驗(yàn)教科書(shū)九年級(jí)上冊(cè)第七單元課題1《燃燒和滅火》為例，談科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究課程的改革。

2 設(shè)計(jì)思路

燃燒和滅火是學(xué)生在生活中的常見(jiàn)現(xiàn)象，但學(xué)生并沒(méi)有意識(shí)到這2種常見(jiàn)的現(xiàn)象中蘊(yùn)涵著一定的化學(xué)原理。教師就要引導(dǎo)學(xué)生從熟悉的生活現(xiàn)象中歸納出本節(jié)的重點(diǎn)——燃燒條件和滅火原理，逐步學(xué)會(huì)善于從生活中總結(jié)科學(xué)知識(shí)并將其應(yīng)用于生活的科學(xué)方法，體現(xiàn)新課標(biāo)所倡導(dǎo)的化學(xué)來(lái)源于生活又服務(wù)于生活的理念。為了突破教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，筆者從創(chuàng)設(shè)豐富的教學(xué)情境、注重學(xué)生的親身體驗(yàn)和強(qiáng)調(diào)學(xué)生合作學(xué)習(xí)3個(gè)方面進(jìn)行了教學(xué)設(shè)計(jì)。首先，點(diǎn)燃一只火柴讓學(xué)生觀察現(xiàn)象，從學(xué)生最熟悉的現(xiàn)象入手引入課題；然后提出燃燒的條件問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論；在此基礎(chǔ)上，又設(shè)置一個(gè)問(wèn)題——水下的白磷如何燃燒，讓學(xué)生自己想辦法并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，其目的在于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決簡(jiǎn)單實(shí)際問(wèn)題的能力；接著在探究燃燒條件實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生說(shuō)出他們?nèi)绾蜗缱约狐c(diǎn)燃的火焰，依據(jù)什么，從而歸納出滅火原理；最后，通過(guò)反饋練習(xí)進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，同時(shí)通過(guò)視頻加強(qiáng)對(duì)學(xué)生安全自救知識(shí)教育。設(shè)計(jì)思路：創(chuàng)設(shè)情境—發(fā)現(xiàn)問(wèn)題—提出假設(shè)—設(shè)計(jì)方案—合作探究—反思評(píng)價(jià)—結(jié)論—應(yīng)用實(shí)踐。

3 學(xué)情分析

學(xué)生憑借已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，能對(duì)一些常見(jiàn)物質(zhì)的燃燒現(xiàn)象進(jìn)行描述；初步具備對(duì)控制變量進(jìn)行探究的能力；初步具備基本實(shí)驗(yàn)操作能力。

4 教學(xué)過(guò)程

4.1 創(chuàng)設(shè)情境，引入課題

教學(xué)的關(guān)鍵在于有針對(duì)性地創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生的興趣，使學(xué)生快速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。學(xué)生對(duì)火這種現(xiàn)象非常熟悉，尤其是火柴的使用，因此本節(jié)課從觀察火柴的燃燒入手，學(xué)生倍感親切。在學(xué)生只知其然不知其所以然的情況下，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生積極投入本課學(xué)習(xí)活動(dòng)之中。

<課堂實(shí)錄>

師演示：點(diǎn)燃一跟火柴，先火柴頭朝下一段時(shí)間，后火柴頭朝上一段時(shí)間，觀察現(xiàn)象。

生1：火柴熄滅了。

生2：火柴向下燃燒時(shí)燃燒旺，火柴向上燃燒時(shí)燃燒不旺并逐漸熄滅。

師：你能就實(shí)驗(yàn)提出什么問(wèn)題？

生：為什么火柴頭向下繼續(xù)燃燒，向上反而熄滅了？

師：燃燒和滅火就是我們這一節(jié)課所要研究的主要問(wèn)題，通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)就能明白其中的奧妙。

4.2 構(gòu)建新知

4.2.1 燃燒的條件 新課標(biāo)的基本理念就是注意從學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，讓他們?cè)谑煜さ纳钋榫持校鸩綄W(xué)會(huì)分析和解決與化學(xué)有關(guān)的一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。對(duì)構(gòu)建燃燒條件這一知識(shí)點(diǎn)，筆者就是遵循這一理念來(lái)教學(xué)。首先，讓學(xué)生通過(guò)對(duì)生活和實(shí)驗(yàn)中的燃燒事例回憶描述，歸納出燃燒的定義，使知識(shí)從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)。同時(shí)提出燃燒需要什么條件的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生提出假設(shè)并通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究是一種重要而有效的學(xué)習(xí)方式和重要的學(xué)習(xí)內(nèi)容。因此，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是本節(jié)教學(xué)的重中之重。這部分內(nèi)容先讓學(xué)生分組設(shè)計(jì)方案，然后各組交流評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)方案，在交流過(guò)程中注意對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法指導(dǎo)，通過(guò)分析，達(dá)成共識(shí)。最后按照科學(xué)合理的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論。

<課堂實(shí)錄 >

學(xué)生桌上有提供用品，教師桌上有備用的其他用品。小組討論，2人一組。教師巡視。小組匯報(bào)設(shè)計(jì)方案。

組1：驗(yàn)證燃燒需要一定溫度。把2根木條同時(shí)放在酒精燈的內(nèi)焰和外焰上點(diǎn)燃，看在哪處先燃燒。

組2：驗(yàn)證燃燒需要一定溫度。把木條和小煤塊同時(shí)放在酒精燈的火焰上點(diǎn)燃，看哪種物質(zhì)先燃燒。

組3：驗(yàn)證燃燒需要氧氣。點(diǎn)燃一只蠟燭，然后用集氣瓶罩住，看蠟燭是否繼續(xù)燃燒。

組4：驗(yàn)證燃燒是否需要可燃物。把小石子和小木條分別放在酒精燈的外焰加熱，看哪個(gè)能燃燒。

師：同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)的方案可行嗎？我們來(lái)分析。首先思考探究燃燒條件的實(shí)驗(yàn)應(yīng)該用什么方法？

生：控制變量法。

師：驗(yàn)證燃燒需要氧氣應(yīng)控制什么條件？

生：控制氧氣條件。比較相同物質(zhì)、相同溫度下在有氧氣和無(wú)氧氣條件下是否都燃燒。

師：如何創(chuàng)造有氧氣、無(wú)氧氣條件？

生：有氧氣的條件是把蠟燭放在空氣中燃燒，沒(méi)有氧氣的條件是利用蠟燭燃燒消耗掉集氣瓶中的氧氣。

師：同學(xué)們想得非常好。

師：設(shè)計(jì)燃燒需要一定溫度實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該控制溫度這個(gè)條件。用小木條和小煤塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與用小木條分別在外焰和內(nèi)焰加熱進(jìn)行實(shí)驗(yàn)有什么不同？

生：用小木條與小煤塊比較不同物質(zhì)燃燒時(shí)是否需相同溫度，用小木條分別在外焰和內(nèi)焰加熱是比較同一物質(zhì)在不同溫度情況下是否燃燒。

師：同學(xué)們考慮得很全面。

師：驗(yàn)證燃燒需要可燃物，需比較什么？

生：比較不同物質(zhì)在同一溫度都與氧氣接觸時(shí)是否燃燒。

教師肯定實(shí)驗(yàn)方案，學(xué)生開(kāi)始動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，教師巡回指導(dǎo)。

實(shí)驗(yàn)完畢，匯報(bào)結(jié)果：

組1：我們驗(yàn)證的是燃燒是否需要氧氣。將點(diǎn)燃的蠟燭用集氣瓶罩住，過(guò)一會(huì)兒，蠟燭漸漸熄滅，說(shuō)明燃燒需要氧氣。

組2：我們驗(yàn)證的是燃燒是否需要一定溫度。把小木條和小煤塊同時(shí)在酒精燈的外焰加熱，小木條很快燃燒，而煤塊很長(zhǎng)時(shí)間后邊角發(fā)紅，說(shuō)明燃燒需要達(dá)到一定溫度。

組3：我們驗(yàn)證的是燃燒是否需要一定溫度。把2根小木條同時(shí)在酒精燈的內(nèi)焰和外焰加熱，在外焰加熱的很快燃燒起來(lái)，在內(nèi)焰加熱的過(guò)一會(huì)兒燃燒起來(lái)，說(shuō)明燃燒需要達(dá)到一定的溫度。

組4；我們驗(yàn)證的是燃燒是否需要可燃物。用坩堝鉗分別夾住小木條和小石子，分別放在酒精燈外焰，木條很快燃燒而石子不燃燒，說(shuō)明燃燒需要可燃物。

師：同學(xué)們，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你們提出的假設(shè)正確嗎？

生：正確。

師：說(shuō)明燃燒需要3個(gè)條件。

在學(xué)生得出結(jié)論之后，為培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力，筆者又創(chuàng)設(shè)情境，提出新的問(wèn)題讓學(xué)生去解決。先投影幾種常見(jiàn)物質(zhì)的著火點(diǎn)。學(xué)生感受物質(zhì)在通常情況下有固定的著火點(diǎn)，不同物質(zhì)著火點(diǎn)不同，由此知道為什么有的物質(zhì)易燃，有的不易燃。然后演示課本上“燃燒條件”實(shí)驗(yàn)。由于白磷燃燒對(duì)空氣造成污染，教師對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)：先在水下放上白磷，把原來(lái)銅片上的白磷和紅磷分別裝在2只干燥的大試管中，再用帶有氣球的塞子塞緊，然后同時(shí)放在盛有熱水的燒杯中。觀察現(xiàn)象并說(shuō)明理由。待敘述理由之后，又提出新的問(wèn)題：如何使試管中的紅磷和水下的白磷燃燒起來(lái)？學(xué)生很快答出：給試管中的紅磷在酒精燈上加熱使其燃燒，向水下白磷通入氧氣。教師演示給試管中的紅磷在酒精燈上加熱，學(xué)生實(shí)驗(yàn)向水下白磷通入氧氣。繼續(xù)讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究解決問(wèn)題，進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生探究能力。

<課堂實(shí)錄>

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證（提供不同溫度熱水、白磷、用來(lái)向水下通入空氣的注射器和漏斗），學(xué)生操作，教師巡視指導(dǎo)。

師：你們把水下的白磷點(diǎn)燃了嗎？

大部分同學(xué)說(shuō)點(diǎn)燃了，2組同學(xué)說(shuō)沒(méi)有。

師：你們分析不能點(diǎn)燃的原因了嗎？

生：分析了，可能是水的溫度不夠。

師：老師這里有數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室的溫度傳感器，可以測(cè)試水的溫度。

取不燃燒的一組和燃燒的一組分別測(cè)水溫，大屏幕上分別顯示為35.1 ℃、64.7 ℃。

4.2.2 滅火原理“滅火原理”也是本節(jié)課的重點(diǎn)。由于學(xué)生已能很好地掌握燃燒條件，“滅火原理”這部分內(nèi)容相對(duì)來(lái)說(shuō)就比較簡(jiǎn)單。因此，筆者在這部分內(nèi)容教學(xué)時(shí)就沒(méi)有再設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)，而是在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，說(shuō)出自己是如何滅掉實(shí)驗(yàn)中點(diǎn)起來(lái)的火，從中歸納出滅火的原理。這樣做不僅節(jié)省了時(shí)間，還能再次使學(xué)生體驗(yàn)到熟悉的生活現(xiàn)象中蘊(yùn)含的化學(xué)原理，從而認(rèn)識(shí)到化學(xué)與日常生活的密切關(guān)系。

<課堂實(shí)錄>

師：我們不能只把火點(diǎn)起來(lái)，還要會(huì)把火熄滅。請(qǐng)大家說(shuō)一說(shuō)在剛完成的實(shí)驗(yàn)中你把點(diǎn)燃的火如何熄滅的？根據(jù)什么？

生1：把木條晃動(dòng)幾下它就熄滅了。晃動(dòng)時(shí)風(fēng)帶走了熱量，使溫度降到木條的著火點(diǎn)以下。

生2：木條深入到水中，使木條與氧氣隔絕，火就滅了。

生3；用嘴吹滅蠟燭，是使溫度降到蠟燭的著火點(diǎn)以下。

生4：把木條折斷，拿走可燃物使木條火焰熄滅。

生5：用燈帽熄滅酒精燈，是用燈帽隔絕氧氣。

師：根據(jù)同學(xué)們說(shuō)的方法歸納出滅火原理。

生：可燃物與氧氣隔絕；溫度降低到著火點(diǎn)以下；移走可燃物。

4.3 反饋練習(xí)

通過(guò)練習(xí)檢查學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，檢查學(xué)生是否知道對(duì)于幾種生活中常見(jiàn)的火災(zāi)一旦發(fā)生應(yīng)如何處理。

（1）生活中幾種常見(jiàn)的火災(zāi)如何滅火？說(shuō)出滅火原理。

①使用酒精燈不慎打翻，導(dǎo)致酒精在實(shí)驗(yàn)桌上燃燒起來(lái)。

②液化器罐使用不慎發(fā)生火災(zāi)。

③農(nóng)村家中堆放的柴草起火。

④電器起火。

（2）討論交流：為什么燃燒的蠟燭用扇子一扇就滅，而爐火用扇子越扇越旺？

4.4 安全教育

本節(jié)教學(xué)內(nèi)容與生活聯(lián)系非常緊密，教學(xué)時(shí)不僅要使學(xué)生知道燃燒現(xiàn)象蘊(yùn)涵的化學(xué)原理，更重要的是使學(xué)生知道火對(duì)人類的生存和發(fā)展的巨大意義，以及不當(dāng)用火的危害，從而使學(xué)生懂得如何用火、防火。同時(shí)加強(qiáng)安全教育，提高學(xué)生自我保護(hù)的意識(shí)。這部分內(nèi)容采用視頻，播放火在人類生產(chǎn)生活中的作用，以及火災(zāi)給人們的生命和財(cái)產(chǎn)帶來(lái)的巨大損失。然后教師演示實(shí)驗(yàn)：一低一高2只燃著的蠟燭，用一只大燒杯罩住，觀察哪只蠟燭先熄滅，說(shuō)明了什么。目的是為講解發(fā)生火災(zāi)時(shí)逃生方法奠定基礎(chǔ)。再用視頻播放：高樓起火逃生辦法。最后要求課下學(xué)生自己通過(guò)報(bào)紙、書(shū)籍、電視、上網(wǎng)等方法，搜集發(fā)生火災(zāi)時(shí)逃生自救的知識(shí)，以及調(diào)查哪些地方安裝滅火器及滅火器的使用方法。寫成小論文然后相互交流。

4.5 本課小結(jié)

課堂實(shí)錄

師：通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你明白火柴頭向下繼續(xù)燃燒，向上反卻熄滅的原因了嗎？

生：因?yàn)榛鸩袢紵龝r(shí)熱氣上升，火柴頭向下時(shí)，周圍溫度達(dá)到火柴梗的著火點(diǎn)，所以火柴能繼續(xù)燃燒。火柴頭向上時(shí)，火柴梗在火焰的下方，周圍溫度達(dá)不到火柴梗的著火點(diǎn)，所以火柴不能繼續(xù)燃燒。

師：通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你還有那些收獲？

生1：掌握了燃燒和滅火的條件，知道發(fā)生火災(zāi)時(shí)如何逃生。

生2：知道燃燒既有利又有害，我們應(yīng)合理利用它。

師：關(guān)于燃燒和滅火還有什么疑問(wèn)嗎？

生：我認(rèn)為今天我們學(xué)習(xí)的燃燒條件并不準(zhǔn)確，燃燒不一定需要氧氣。我們講過(guò)氫氣能在氯氣中燃燒，鎂條能在二氧化碳中燃燒。

師：這個(gè)同學(xué)說(shuō)得非常好。今天我們學(xué)習(xí)的燃燒是指通常所說(shuō)的燃燒，即在空氣或氧氣中的燃燒。以后我們還會(huì)學(xué)到很多物質(zhì)不在氧氣中燃燒的反應(yīng)。

小結(jié)過(guò)程中沒(méi)有忘掉課題引入時(shí)提出的問(wèn)題，針對(duì)提出的問(wèn)題進(jìn)行解答，起到首尾呼應(yīng)作用，使這節(jié)課上得比較圓滿。

5 教學(xué)評(píng)價(jià)

這節(jié)課能緊緊圍繞新課標(biāo)所倡導(dǎo)的理念進(jìn)行教學(xué)，從學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，讓他們?cè)谑煜さ纳钋榫爸懈惺芑瘜W(xué)的重要性，了解化學(xué)與日常生活的密切關(guān)系，逐步學(xué)會(huì)分析和解決與化學(xué)有關(guān)的一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。在教學(xué)中盡可能地為學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)主動(dòng)地體驗(yàn)探究的過(guò)程創(chuàng)造條件，使學(xué)生在獲得知識(shí)的同時(shí)，受到科學(xué)方法的訓(xùn)練，體驗(yàn)探究的樂(lè)趣，在“做科學(xué)”的探究實(shí)踐中逐步形成終身學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力。

由于教學(xué)內(nèi)容是學(xué)生非常熟悉的現(xiàn)象，課堂上學(xué)生都能積極主動(dòng)參與，氣氛活躍，教學(xué)進(jìn)展順利，完成了教學(xué)預(yù)設(shè)。正是因?yàn)榻虒W(xué)內(nèi)容是學(xué)生非常熟悉的現(xiàn)象，讓學(xué)生設(shè)計(jì)方案時(shí)，如果首先讓學(xué)生自由選擇生活中熟悉的用品進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后交流，最后看能不能用教師為他們準(zhǔn)備的用品代替做實(shí)驗(yàn)，這樣會(huì)更有利于發(fā)展學(xué)生的發(fā)散思維，激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)探究意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)。但是開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)給了學(xué)生廣闊的自由思考空間，給了學(xué)生學(xué)習(xí)提高的機(jī)會(huì)，必然會(huì)給教師帶來(lái)巨大的壓力和挑戰(zhàn)，尤其是時(shí)間的調(diào)控、突發(fā)問(wèn)題等。教師必須具備廣博的知識(shí)、機(jī)智的應(yīng)變能力、充分的思想準(zhǔn)備，才能靈活機(jī)動(dòng)地駕馭動(dòng)態(tài)的教學(xué)過(guò)程。

另外，設(shè)置最后一問(wèn)，更是本節(jié)課的閃光之處，可使學(xué)生知道知識(shí)的學(xué)習(xí)是有階段性的，從而激發(fā)學(xué)生繼續(xù)深入學(xué)習(xí)的欲望。

在教學(xué)中引入先進(jìn)的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)設(shè)備，利用溫度感應(yīng)器測(cè)量水的溫度，解釋白磷在熱水中不燃燒的原因，這一做法增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的可信度。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)設(shè)備會(huì)將各種特征用數(shù)字化的形式進(jìn)行表述，在教學(xué)中恰當(dāng)使用會(huì)提高學(xué)生的參與度，既有利于學(xué)生基本知識(shí)技能的形成，又有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和精神。