張宏亮
創新整合點
信息技術與初中化學教學的有機融合很好地彌補了傳統教學中的缺陷。手持技術是化學實驗教學中的新領域,數字化實驗給初中實驗教學帶來了新的生機。例如,《燃燒和滅火》這節課,通過氧氣傳感器讓學生真正看到蠟燭燃燒消耗氧氣,使教學更加形象化、直觀化。傳統實驗和數字實驗相融合,利用傳感器進行定量分析,解決了傳統實驗很難解決的難題,使學生對信息技術在化學學習中的作用有了深入的了解。
探究燃燒的條件實驗需要在通風櫥或抽風設備下進行,可以改為實驗視頻,通過播放微課實驗視頻,把有污染的實驗通過實驗視頻呈現在學生面前。并在教學過程中通過平板電腦的錄屏技術,展示學生的實驗成果,及時呈現學生實驗照片,突破了以往學生分組實驗的小組展示交流局限性。另外,交互式電子白板的使用,使實驗更加直觀便捷。
教材分析
《燃燒和滅火》是人教版初中化學教材第七單元“燃料及其利用”中的課題一。本課是對燃燒的條件和滅火的原理進行探究,需分兩部分進行教學,第一部分探究燃燒的條件,第二部分尋找滅火的方法和滅火的原理。一方面,使學生利用所學的知識解決實際生活中遇到的有關燃燒的問題,另一方面,使學生認識到事物的兩面性。
學情分析
學生在日常生活中早已接觸到了一些燃燒現象,也聽到過火災的一些相關情況。在學習氧氣時,觀察了木炭、硫、紅磷、鐵絲等物質的燃燒,學生在腦海里已經對燃燒的定義有了模糊的印象,很多生活經驗也能夠幫助學生了解燃燒是有條件的,但是他們還沒有形成比較系統、規范的概念和方法,不能從化學角度真正認識燃燒,這就要求學生在學習時能夠透過現象看本質,弄清燃燒條件和滅火原理及二者之間有何聯系。學生思維活躍,勇于探索,對新知識充滿好奇心,對探究具有濃厚的興趣,他們的情緒和心理都處于興奮和好奇狀態。
教學目標
知識與技能目標:認識燃燒的條件和滅火的原理,提高運用化學知識解決實際問題的能力。
過程與方法目標:通過燃燒的條件和滅火的原理探究活動,體驗科學探究的過程,培養觀察分析、評價反思的能力。
情感態度與價值觀目標:在滅火的原理探究過程中,培養良好的實驗習慣;通過對燃燒的條件和滅火的原理的探究活動,體驗探究成功的喜悅,體會化學與生活的密切關系,從而激發學習興趣,滲透“事物具有兩面性”的唯物主義觀點。
教學環境與準備
1.教師準備
知識準備:準備燃燒和滅火相關素材。
能力準備:平時重視授課基本功的培養,加強臨場應變能力,掌握教育機智的能力。
情感準備:教師必須充分了解初三學生的學情,激發起學生對燃燒和滅火的學習興趣。
2.學生準備
知識準備:要充分掌握之前的學習內容,使師生之間做到相輔相成,共同促進。
能力準備:平時要刻意培養自己觀察、分析、收集、整合信息的能力和對信息進行綜合、反思的能力。
3.環境與資源準備
信息技術資源:手持技術、平板電腦、電子白板、網頁、視頻、圖片等。
有關實驗儀器和藥品:蠟燭、打火機、剪刀、燒杯、扇子、濕抹布、水、沙子等。
教學過程
1.創設情境,視頻導入
教師播放視頻“倫敦奧運會開幕式火炬”。
師:剛才我們一起重溫了倫敦奧運會的開幕現場,當代表著奧運精神的圣火冉冉升起時,我們心中無比激動,激動之余,你是否想過,什么是燃燒?什么條件下才能燃燒呢?歡迎走進我們今天的《探索求真》節目,本期節目的主題是燃燒和滅火。(學生觀看視頻)
設計意圖:通過視頻,激發學生興趣,引入本節課課題。
2.合作探究,引導發現
(1)探究燃燒的條件
師:其實燃燒是一種常見的現象,你能列舉在生活中接觸過的燃燒嗎?(學生列舉生活中常見的燃燒)
教師引導學生歸納燃燒有什么共同特征,并利用數字化實驗——手持技術向學生展示通常情況下的燃燒確實消耗空氣中的氧氣(如圖1、圖2),并對燃燒的定義進行總結與分析。
設計意圖:通過數字化實驗見證燃燒消耗氧氣,數據顯示形象直觀。
師:怎么樣才能燃燒呢?我們首先完成第一個任務——探究燃燒需要哪些條件。請同學們思考一個問題:所有物質都能燃燒嗎?
學生思考并在白板上操作選擇可以燃燒的物質,教師引導分析得出燃燒的首要條件是可燃物。
師:燃燒是否還需要滿足其他的條件呢?
教師播放“燃燒的條件”實驗微視頻。學生描述觀察到的現象,總結燃燒的條件,并得出燃燒的條件缺一不可的結論。
設計意圖:本實驗在通風櫥或抽風設備下錄制實驗視頻,有效地解決了無法現場演示的難題,并展現了信息技術應用到化學課堂中的優點。
師:火的使用是人類進入文明社會的重要標志之一,如果沒有燃燒,我們人類的今天可能還處在茹毛飲血的時代,而如今,燃燒走進了千家萬戶,為人類服務(學生觀看燃燒在人類生活中的運用圖片)?;鹗且话央p刃劍,如果使用不當,也會給人類帶來許多災難。(學生觀看火災圖片)所以當出現了不當的燃燒時,我們就要滅火,使燃燒現象終止下來。
(2)尋找滅火的原理和方法
分組實驗活動:滅火大比拼。學生根據自己的生活經驗,結合教師提供的器材,找到盡可能多的方法將燃著的蠟燭熄滅。在這個過程中,教師指導學生進行實驗,并利用平板電腦的錄屏功能記錄學生熄滅蠟燭的方法,為后面分析滅火的原理做準備。
實驗完成后,教師請學生匯報小組熄滅蠟燭的方法,并利用錄屏拍下的照片,引導學生分析熄滅蠟燭所用方法的原理。最后,教師總結得出滅火的原理是破壞燃燒的條件,并且破壞燃燒的一個條件就可以滅火,即缺一即可。
設計意圖:應用平板電腦的錄屏功能能及時展現學生的動態實驗過程,分析學生所用的方法所涉及的有關滅火原理。利用學生的實驗方法分析原理,充分發揮生成性課程資源的教育作用,讓學生在對探究過程和探究成果的交流中,實現思維的碰撞、思想的啟迪。
3.大膽求真,反思交流
師:學習完燃燒和滅火的知識后,請同學們用化學知識解釋成語(如圖3)。(學生思考并回答)成語中和燃燒有關的有“火上澆油”,它比喻使人更加憤怒或情況更加嚴重,但最近網絡上有傳言(如圖4),食用油可以撲滅油鍋里的火,這是真的嗎?接下來我們來看一個視頻。(學生觀看“食用油滅火”的視頻)通過視頻我們發現食用油可以撲滅油鍋里的火,這其中包含了什么樣的滅火原理呢?
生:降溫至可燃物的著火點以下。
師:回答得非常正確。但是在用食用油來滅油鍋的火時,我們要考慮油的用量。在生活中不建議用這種滅火的方法,因為難免會出現意外,萬一油鍋著火了,我們該怎樣滅火呢?
生:用水滅火、用青菜滅火……
師:下面,我們再來看一下“用水撲滅油鍋火”和“用鍋蓋蓋滅油鍋火”的視頻,同學們分析一下其中的原因。(學生觀看視頻,并回答問題)周末的時候,一家人圍坐在一起,吃一頓熱氣騰騰的火鍋是一件非??鞓返氖?,同學們可能見過各種各樣的火鍋,有銅的、鐵的,但同學們聽說過紙火鍋嗎?現在我們來看看“紙火鍋”的視頻是什么樣的,并仔細觀察視頻中的實驗(如下頁圖5)。(學生觀看后,討論紙火鍋的原理)
設計意圖:①通過網頁的功能展現最新網絡傳言,引發問題沖突。通過電子白板形式多樣的環節,進行求真。②通過直觀的實驗視頻,引起視覺沖突,掌握油鍋著火如何處理的知識。③通過紙火鍋的新聞,輔以錄制的微課實驗,培養學生分析問題、解決問題的能力。
師:這兒還有一個神話傳說。請同學們觀看“火焰山”視頻。大家想想為什么火焰山的火用扇子扇不滅呢?另外,如果房間內著火是開窗還是關窗呢?(學生思考回答)
設計意圖:神話傳說再次激起學生學習的興趣,將問題的探究推向新的高潮。
4.實踐拓展,情感升華
(1)滅火逃生
教師播放“火災逃生方法”的視頻。
設計意圖:進行安全消防教育,提高安全意識和自防自救能力,學會聯系化學掌握突發火災時的應急處置措施,樹立牢固的消防安全意識,體現化學來源于生活、服務于社會的主線。
師:同學們,遠古時代的人們只能夠鉆木取火,而現在,人們在掌握了燃燒的知識之后創造出了很多的奇跡,請大家談談這節課的感悟與收獲。(學生討論并發言)
(2)超乎想象
播放北京和悉尼奧運會火炬分別在珠峰和水中傳遞的視頻。
師:相信在座的同學在掌握了更多的知識后,未來能夠創造出更多的奇跡。
設計意圖:通過視頻和圖片,能夠幫助學生理解化學可以創造超乎想象的景觀,感受知識的力量,進而使學生能夠將所學知識與生活緊密聯系,產生創新的想法。
(3)實踐作業
教師布置兩類作業:
一是探索鞏固式練習。輸入網址http://www.sojump.com/jq/8957789.aspx,打開問卷星網站,完成在線作業。
二是開放式實踐活動。調查校園滅火器的種類、適用范圍,掌握使用方法;設計家庭火災逃跑路線。要求學生課后把設計好的路線拍成照片上傳至班級QQ群共享,并關注老師的微信,了解更多有關燃燒和滅火的知識。
設計意圖:通過網絡課外學習、網絡分享激發學生的興趣。培養學生的實踐、合作交流、查閱資料和解決問題能力。
教學反思
1.信息輔助教學,合理改變教材——教前的思考
基于新課程標準理念,初中化學教學倡導學生探究學習,使全體學生積極參與教學過程,樂于探究,勤于思考。本節課就是以此理論為基礎,調動學生已有的生活經驗,為學生創設問題情境,讓學生從中發現問題,通過教師的合理引導,學生的逐級探究,解決教學中預設與生成的問題,促進學生的全面發展。
從改編教材和構思課件開始,讓我體會到什么是“痛并快樂著”。交互式電子白板環境下的教學比起傳統的教學媒體運用要快捷,教師能夠及時地處理課堂上生成的問題,教學效果好,充分發揮了學生的主體地位,學生積極參與課堂活動,達到了師生互動、生生互動、人機互動的良好效果。
而這節課在選材上也困難重重,所選課題既要和生活有聯系又要有化學味,火災逃生是中學生必備的能力,因此,我確定了《燃燒和滅火》這節課。燃燒的定義比較抽象,學生之前僅僅知道氧氣具有助燃性,物質燃燒消耗氧氣,但是沒有直觀數據證明物質燃燒確實消耗了氧氣。本節課運用數字化實驗——手持技術見證了燃燒消耗氧氣,形象直觀。數字化實驗彌補了傳統實驗的不足之處,借助氧氣傳感器,學生通過氧氣含量變化的曲線真正地看到蠟燭燃燒消耗氧氣,突破以往“宏觀—微觀—符號”三重表征的化學思想,并引入“曲線”,彰顯“宏觀—微觀—符號—曲線”的學科特征,學生感受到了數字化實驗在化學教學中的魅力。此外,引用網絡傳言“植物油可以滅火,是真的嗎”,破解了網絡傳言,力圖使本節課輕松有趣。
2.關注生成問題,增強探究意識——教后的感悟
熄滅蠟燭的方法很多,是屬于課堂中的生成性的問題,教師課前無法全部預設。本節課使用平板電腦的錄屏功能,及時清晰地展現了學生動態的實驗過程,將學生在實驗中用到的熄滅蠟燭的方法適時呈現在大屏幕上,針對學生所用到的熄滅蠟燭的方法分析其中的原理,進而總結滅火的原理,突出本節課的重點,并給小組之間的交流與評價提供了平臺,充分發揮生成性課程資源的教育作用。在這部分的教學中,有學生認為吹滅蠟燭的原理是因為呼出氣體中的二氧化碳氣體,針對這一問題,我給學生演示了一個實驗:用注射器抽取氧氣,吹燃著的蠟燭,蠟燭熄滅。
作為一節信息技術與化學教學整合的活動課,“自主探究”非常必要,但不能忘記這更是一節化學課,不能只圖場面上的熱鬧,我們應當努力培養的是學生熱愛化學的情感。本節課突破教材局限,挖掘深層教學資源,緊密聯系生活實際,引入“視頻導入—合作探究—大膽求真—實踐拓展”環節,通過“大顯身手、滅火逃生、超乎想象”的活動,緊扣“生活走向化學,化學服務社會”的主題,感受科學的最高價值在于應用。學生積極參與本節課的過程,著實令我感動。
不過,這節課也有許多遺憾之處,如從“紙火鍋”到“神話傳說”的過渡有些刻意,教師在語言鏈接上還有些隨意,以后還應完善。
基于以上反思,我認為本節課營造了“以信息為載體,輔助課堂教學;以學生為主體,促進知識內化;以實驗為基礎,引導科學發現;以小組為單位,構建探究氛圍;以探究為依托,培養合作精神”的課堂氛圍,同時滲透了義務教育化學課程的基本理念——讓學生有更多的機會主動地體驗探究過程,在知識的形成、聯系、應用過程中養成科學的態度,獲得科學的方法,在“做科學”的探究實踐中逐步形成終身學習的意識和能力。向著這樣的目標努力,信息技術創新與實踐活動教學必將綻放出化學教學的長盛奇葩。