活動元教學設計理念下的化學探究課

中圖分類號：G633.8 文獻標志碼：B 文章編號：1673—4289(20lO)10—0035—05

活動背景

“利用化學方程式的簡單計算”是人教版初中化學上冊的內容，也是學生化學學習必須掌握的一種基本計算技能。在學習本課題之前，學生已經學會書寫常見的化學方程式，知道化學方程式表示的意義，本課題只要求學生進行有關純物質的計算，難度不是很大。

根據教學觀察和中考閱卷發現，導致方程式計算錯誤率較高的原因往往是化學方程式書寫錯誤，相對分子質量計算錯誤及計算過程的書寫不規范等。特別值得注意的是，學生不重視化學反應的實際意義，忽視利用化學方程式計算的前提，不會將其簡化為數學比例式進行計算。

因此，本節課教者采用活動課組織形式，將學習內容分成四個相關板塊，輔之以學案引導學習。學生在自學與合作學習中，通過思考、練習、討論等方式，初步學會利用化學方程式進行計算。

活動目標

1 懂得根據化學方程式進行計算的理論依據。

2 學會利用化學方程式進行簡單的計算，掌握解題的步驟和方法。

3 學會對化學方程式中各物質間質量比進行分析，學會運用數學方法表示相關物質間量的關系。

4 通過自主探究，發現解題中的易錯點，歸納解題方法。

5 認識利用化學方程式計算在生產、生活及科學研究中的實際意義。

活動過程

[活動1]知識摸底，挑戰老師

教師請學生填寫學案，要求學生與教師比賽。

(1)寫出物質在空氣中燃燒的化學方程式。

氫氣 碳 硫 鎂 鉀

(2)過氧化氫制氧氣的化學方程式。

(3)鐵在氧氣中燃燒的化學方程式。

教師請學生選出一位代表和老師比賽書寫化學方程式，其他同學當裁判，找錯誤，時間1分鐘。

學生非常興奮地與教師一起書寫，其他同學認真觀察，準備糾錯。

倒計時60秒一到，學生便沖到黑板前糾錯。教師總結，表揚學生積極主動的學習態度。

[評析1]通過與教師比賽書寫化學方程式，使學生快速進入學習狀態，既激發了學習興趣，又復習了學過的知識，為后面的教學做了很好的鋪墊。

[活動2]情境引路，形成方法 情境創設：播放“神州七號”發射錄像(如圖1)。 師：如果火箭攜帶的燃料為液態氫，助燃劑為液態氧，點火后會發生什么反應?

要求學生在學案上寫出反應的化學方程式。

教師投影正確的化學方程式，學生自我訂正。

師：反應物與生成物之間的質量比是多少7

學生經過簡單計算，得出氫氣、氧氣、水的質量比是4：32：36。

師：假如火箭的燃料艙內裝入lOOkg的液態氫，助燃艙內理論上應裝人多少千克的液態氧?

教師投影數量關系，用x表示未知量(如圖2)，并給出相對原子質量H－1 0-16。

請學生分組討論學案上的問題，寫出算式并計算。

請討論好的小組板書他們所列的算式。

A.4：32=100x

B.4：100=32：x

師：同學們在列出以上算式時，除了題中所給數據，還利用了什么?

生：化學方程式、相對分子質量。

師：(板書課題)利用化學方程式，我們可以精準地計算出這艘火箭的燃料和助燃劑的相關質量。試想如果沒有計算，燃料加多了或加少了會怎么樣?

生：(齊)少了飛不出地球；多了太重，成為太空碎片……

師：因此，利用化學方程式進行準確地計算就非常重要，也非常必要了。大家討論并利用化學方程式列式計算時，具體是依據什么量進行計算的?

請學生整理、歸納利用化學方程式進行計算的依據，并寫在學案上。

我發現，利用化學方程式計算的依據是_____

反應物與生成物之間的_____；即_____之比。

學生回答完成后，教師投影出結論(如圖3)。

師：只有我們列出的算式，計算的過程是否完整呢?同學們認為還需要補充什么內容?

生：不完整!

生：需要補充解設未知量。

生：需要補充化學方程式。

生：補充計算和答案。

教師根據學生的回答，補充板書計算的過程。

生：在計算時，A和B兩個算式的結果是一樣的，是不是兩個算式都可以用?

師：根據利用化學方程式進行計算的依據，從理論上我們應先寫出依據，再列出相關聯量的比例關系，也就是A式。但在實際計算中，我們也常采用B式。所以兩個算式都可以使用。

師：經過大家的補充，這樣的計算過程是否完整了?現在我們一起來看教材的例題。讀例題時，注意歸納利用化學方程式計算的方法和步驟。

學生讀教材第100頁例題，得出解題方法。

(1)設未知量。

(2)寫出反應的化學方程式。

(3)寫出相關物質的相對分子質量和已知量、未知量。

(4)列出比例式，求解。

(5)簡明地寫出答案。

師：請同學們指出例題(如圖4)中的相關的量是什么?上題中的相關量是什么?觀察題中單位的使用有什么不同?

生：例題產的相關量是高錳酸鉀和氧氣。

生：上題中的相關量是氫氣和氧氣。

生：算式中已知量要帶單位，未知量不帶單位。

師：同學們讀得很仔細，把握了解題的關鍵。相關量是指已知量和待求的量，待求的量有時會不止一個，以后的學習中會碰到。

師：請同學們利用總結的五步計算法，按例2的標準格式完成學案上的練習。

學生獨立完成學案。

練習：實驗室用過氧化氫溶液制氧氣，欲制取氧氣32g，至少需要過氧化氫多少克?

(相對原子質量H－1；O—16)

[評析2]聯系實際，創設學習情境，從已知的化學方程式入手，借助“最近發展區”理論，適當延伸學習內容，自然過渡到新知識的學習。使學生體會利用化學方程式計算的實際意義和價值。同時，注重引導學生進行邏輯思維，避免單一模仿。學生很快形成“解題過程應該是這樣，而不是老師規定我們必須這樣”的認識。

[活動3]辨析錯誤，嘗試評價

學生完成練習后，教師播放一段錄像片(如圖5)。

師：這是老師完成這道題的過程，同學們仔細觀察，看誰發現問題多，看誰是火眼金睛(如圖6)。

學生興奮地看錄像，不斷發現老師解題過程中的錯誤，同桌或者小組內小聲交流。

看完后，學生紛紛舉手，上臺修改教師的練習(如圖7)。

教師及時表揚仔細觀察、積極幫助老師修改錯誤的學生。

師：請解題中出現錯誤的同學也來說一說，自己剛才解題時哪些地方出現錯誤了?

生：方程兩邊的質量沒有配平。

生：相對分子質量算錯了。

生：未知量寫了單位。

師：請同學們像幫助老師一樣改正自己的錯誤，并將你認為最易出現的錯誤列在學案表中。

我的評價表：我最容易出錯的地方是

教師根據學生的小結，在投影上打出易錯點(如圖8)。

[評析3]教師根據初中生學習上關注問題不成熟的特點，將解題中的易錯點通過教師錄像進行集中展示，是本節課設計中的亮點。教師改變了過去的教學方式，嘗試由學生挑戰教師的權威，而不是由教師去糾正學生的錯誤。這樣，既體現學生的主體地位，又巧妙調動了學生的積極性、主動性。

[活動4]創編練習，凸顯身手

師：這是四川“5·12”汶川地震災后重建中，某石灰廠收到的一份訂單(如圖9)。

教師要求學生根據這一情境創編問題，學生在學案上完成問題解答過程。

(學案)試一試以上面的情境或你熟悉的化學方程式為基礎，充分利用信息進行編題，并解答。

情境1：碳酸鈣經高溫生成生石灰和二氧化碳(如圖10)。

教師將幾位學生完成的解題過程投影出來，學生對同學完成的解題過程進行糾錯和評價。

師：請大家嘗試用下面的情境，兩人小組自主選擇星級不同的內容，在學案上編題并解題。

情境2(☆☆☆)：煤中含有硫元素，硫燃燒會產生有害氣體二氧化硫。因此，在使用含硫煤時要進行防污染處理(S－32；O-16)(如圖11)。

情境3(☆☆☆☆)：2008年北京奧運“祥云”火炬使用的燃料是丙烷(C3㈠o)(如圖P2)(㈠一、；C—P2；。一P6)(火炬總質量約Pkg)其燃燒的化學方程式為

教師投影展示學生所編的題目和解題過程。

小組A：情境2，16kg硫燃燒后生成二氧化硫多少千克?

小組B：情境3，多少克丙烷燃燒生成36g水?

學生根據投影的情況進行評價糾錯，選出優勝小組。教師及時表揚優勝小組。

師：本節課同學們的活動內容非常充實，相信大家的收獲一定很豐富，說說自己的收獲。

生：我學會了用化學方程式的計算方法。

生：利用方程式計算，最重要的是找出已知量和未知量，分清他們之間的關系。

生：利用方程式計算可以解決實際的問題。

師：利用化學方程式計算，可以幫助我們解決生產和科研以及生活中的許多問題，掌握這一技能會使你向科學的海洋前進一步。愿同學們成為知識海洋的勇者!

[評析4]在情境中的編題練習，拓展了學生的視野，提高了學生應用知識解決問題的能力，深化了化學與社會發展關系的認識。通過創編練習，學生將所學知識及時應用于新情境中，既達到鞏固當堂課所學知識和形成基本計算能力的目的，又及時幫助學生建構出較為完整的關于化學方程式計算的知識體系。同時，對學生研究問題的思維層次提出了更高的要求。

教者自評

1 改變課堂教學策略，由只重教學結果向重視教學過程轉變

利用化學方程式計算是學生必需掌握的一種基本計算技能。傳統教學中，教師往往只重視結果和結論，通常采用教師通過例題直接講解方法或學生根據例題自學模仿，將計算的步驟和方法背下來，然后做大量的習題，重復訓練，達到掌握技能的目的。這個過程省略了引導學生認知和思維等重要學習環節，舍本求末，不利于學生創新精神的培養。

本課著重強調學生探索新知的經歷和獲取新知的過程，重視引導學生形成基于化學科學的思維方式。教者通過組織一系列的學習活動，組織學生利用已有的知識經驗，研究現實問題情境，分析和解決問題，并在教師的引導之下逐步完善認知結構。學生在這些活動中不僅學會了方法，而且提高了能力，同時體會到學習化學方程式計算可以解決生產和生活中的實際問題，從而進一步增強學好化學的信心。

2 利用學案輔助導學，讓學生成為新時期課堂學習主角

所謂學案，是根據學生的實際情況，把課題中的重點內容按照化學邏輯思維的順序編寫出來，形成書面材料，讓學生的學習有依據有內容，有發展有創新。本節課的教學內容非常適合用學案作為輔助教學的工具，幫助學生進行充分的自主學習。在教師的引導下，學生通過學案上的內容，不斷地思考和演練，很快掌握了“利用化學方程式計算”這一技能，同時還很好地展示了學生的學習效果，及時修正和完善學習偏差，幫助學生構建完整的知識系統。

在整個教學活動中，教師把更多的學習活動讓位于學生，打開了一條“讓學生主動走向知識”的綠色通道。

專家點評

在日常的教學中，怎樣讓學生用科學探究的方法學習，學科學探究的方法，實現學習方式的轉變是新課程初中化學教學的重要目標，也是初中化學教學需要重點解決的重大問題。

所謂活動元，是指在教學中為完成某一學習任務中的一個或幾個子任務而進行的相對獨立的學習活動。這種活動足以學生為中心，以學習任務為背景來進行的。

教者采用活動元教學設計方法，創造性地利用教材、網絡以及多種媒體等豐富的學習資源，將本節課設計為“知識摸底”、“情境引路”、“辨析錯誤”、“創編練習”四個學生活動，采用閱讀、討論、競賽、評價等科學探究方法，讓學生通過觀察、操作、歸納、推理和類比等方式，體驗科學探究的過程，理解學習化學的意義，掌握化學知識，感受化學學習的樂趣。“挑戰教師”讓學生在愉快的比賽中溫故知新，消除學生學習知識的心理障礙、為學生學習新知奠定基礎；通過“形成方法”的活動讓學生自土總結利用化學方程式進行簡單計算的原理和基本的計算方法：“嘗試評價”讓學生在實戰中歸納利用化學方程式進行簡單計算中可能存在的錯漏和失誤，歸納正確的解題方法，形成基本的計算技能；“凸顯身子”則是通過新穎的情境創設，讓學生感受化學計算在災后重建、消除污染、奧運火炬中的應用，讓學生真實感受到化學在生活、生產和科技上的重要價值，激發學生學習化學的興趣，同時，進一步鞏固化學方程式計算的技能，提高應用知識的意識和能力。

教者利用周密的活動元教學設計理念，以學習為中心，將化學教材中的內容問題化；以問題解決為核心，將化學問題活動化；以活動展開為主線，將知識、方法結構化，讓學生主動建構知識體系、歸納總結學習方法，從而改變了教師的教學方式，較好地實現了學生學習方式的轉變；以賞識評價為手段，充分地讓學生主動參與建構知識，感受化學學習的探究過程，體驗化學學習成功的快樂，領會化學應用的重要價值，非常好地達成了學習目標。

在本節課申，教者如果再大膽放手，不受學案的約束，盡量擴大課堂活動中生成的點和面，抓住有價值的現場生成而引導學生學習，還會有更大的精彩等待我們。