例谈两节“燃烧再探究”课的拓展性教学设计

2011-07-19 03:20王国峥
化学教与学 2011年12期
关键词:蚊香课例氧气

王国峥

(扬州市广陵区教育局教研室 江苏 扬州 225002)

例谈两节“燃烧再探究”课的拓展性教学设计

王国峥

(扬州市广陵区教育局教研室 江苏 扬州 225002)

拓展性教学一直是广大教师关注的话题,但在“度”的把握上又存在一些值得探讨和商榷的问题。文章通过同一课题的两节不同拓展性教学设计,阐述了拓展性教学的价值实现以及几点思考。

拓展;燃烧;教学

随着新课程实施的不断深化,初中化学教学中对课程资源的适度挖掘、对教学内容的拓展延伸越来越备受广大化学教师的青睐。尤其是研究课或观摩课,拓展性教学内容成了一道独特而靓丽的风景线,能给听课老师耳目一新的感觉。同时拓展训练也成为中考复习和命题的“制高点”。但实际教学中,许多初中化学教师困惑于哪些知识点该拓展、拓展到哪一步、“度”如何把握等问题,感觉初中化学新教材拓展教学不太好把握。笔者现结合两节“燃烧再探究”课例的拓展教学设计,谈谈本人的一些思考,仅供同行们参考。

一、两节拓展课例的教学设计

1.课例 1

【导入】(先点燃蜡烛后问)这是一支燃着的蜡烛。燃烧需要哪些条件呢?

(边演示边问)如果将集气瓶罩在蜡烛上,会观察到什么现象呢?

【设问】蜡烛为什么会熄灭呢?

【猜想】(1)瓶内的氧气耗尽了;

(2)瓶内二氧化碳浓度过高;

(3)上述两种猜想兼而有之。

【实验探究1】验证上述猜想:

在集气瓶底预先放入少量着火点比较低的白磷,将燃烧匙中的蜡烛点燃后放入瓶中燃烧 (图1),待蜡烛熄灭后,再引燃白磷。

【分析说明】集气瓶中的白磷继续燃烧,说明瓶内还有氧气;但由于蜡烛燃烧生成的CO2气体温度高,密度小,

聚集在集气瓶上方,导致蜡烛周围的氧气浓度低,使蜡烛熄灭。猜想(1)不成立,猜想(2)成立。

【解释与结论】燃烧不仅需要与氧气接触,还需要氧气达到一定的浓度。

【设问】集气瓶内剩余的气体主要有哪些呢?(学生回答:N2和CO2),为什么氧气被消耗了,而N2和CO2有剩余呢?(学生回答:N2和CO2不可燃、不助燃)。CO2是否真的没有助燃性呢?

【实验探究2】镁条能在CO2中燃烧吗?

实验步骤 实验现象将打磨好的镁条用坩埚钳夹持,在酒精灯上引燃,迅速伸入盛有二氧化碳的集气瓶中(图2)

【交流与讨论】

①镁在二氧化碳中燃烧的化学方程式为________;

②为什么在瓶底铺一层细砂? _________________。

【解释与结论】燃烧不一定仅需要氧气,CO2在一般情况下没有助燃性,在特殊情况下它也具有一定的助燃性。

【设问】活泼金属镁能否像在CO2中燃烧一样,可以在N2中燃烧呢?

【实验探究3】镁条可以在N2中燃烧吗?

实验步骤 实验现象1.如图3,将一只蒸发皿浮于水面,通过燃烧红磷除去钟罩内的氧气,冷却至室温。往水槽内慢慢注水使钟罩内外液面相平。

实验步骤 实验现象2.在一单孔塞上固定一带有胶皮管的粗导管(附止水夹),另一端插入一粗铜丝,铜丝下端悬挂一约25cm长绕成螺旋状的光亮的镁条。3.如图4,将镁条在酒精灯上引燃,迅速伸入已用红磷除去氧气的钟罩中。

【查阅资料】

(1)镁在空气中燃烧,不仅能与氧气反应,还能与氮气和二氧化碳反应。

(2)镁和氮气反应生成的氮化镁是一种淡黄色固体,在700℃会升华。

(3) 氮化镁遇到热水会迅速反应:Mg3N2+6H2O=△3Mg(OH)2↓+2NH3↑

【解释与结论】镁在氮气中燃烧的化学方程式为____________________。

【交流与讨论】若钟罩内看不到明显的淡黄色固体,该如何检验有氮化镁(Mg3N2)生成?

【实验探究4】如何证明有Mg3N2生成?

实验步骤 实验现象将蒸发皿内的固体转移至试管内,加少量水,在管口平放一张湿润的红色石蕊试纸,加热试管至沸腾。

【总结与反思】

在一般情况下,CO2和N2没有助燃性,但在某些特殊情况下,它们也能表现出一定的助燃性。由此可见,燃烧的第二个条件“与氧气接触”应该加以完善,改为:“与一定浓度的助燃性气体充分接触”。

2.课例 2

【导入】夏天的夜晚,每家都要点燃蚊香驱散蚊虫。

【趣味实验1】用一根火柴点蚊香。

【交流讨论】学生交流用一根火柴点燃蚊香的经验。

【设问】 如何将燃着的蚊香熄灭?

【交流讨论】学生根据灭火原理和生活经验得到多个不同的答案。

【小结】燃烧必须具备两个条件。

【设问】如何自制定时蚊香(即:将燃着的蚊香自动熄灭)?

(学生根据提供的水、废弃的易拉罐、铁夹等物质,分组实验得到不同的答案)

【设问】蚊香盘上与蚊香接触的地方,为什么要做成细丝状或锯齿状?

【交流讨论】使得蚊香与氧气充分接触。

【设问】若手边没有蚊香架和蚊香盘,如何自制简易蚊香盘?

【交流讨论】把一张厚纸折成扇形,将蚊香放在上面燃烧。分组进行实验

【设问】纸折蚊香盘为何不能燃烧?

【趣味实验2】 蚊香点纸魔术 (用饱和的KNO3溶液在一张纸上写“Z”字形的图案,然后晾干)。

【交流讨论】 纸为什么被烧成“Z”字形而没有持续燃烧?

【提出猜想】1.KNO3自身着火点较低,容易燃烧,然后使纸张燃烧。

2.KNO3是纸张燃烧的催化剂。

3.KNO3受热分解放出氧气,使纸张画痕处氧气浓度增高,纸张容易燃烧。

【交流讨论】如何设计实验验证你的猜想。

【设计实验】

针对猜想1、2、3,分别设计实验验证:

实验步骤 实验现象 结论

【得出结论】KNO3受热分解出氧气,使纸张容易燃烧。验证猜想1、2是错误的。

二、两节课例的比较与分析

这两节课从不同向度、不同维度对“燃烧的条件”进行了再探究,充分彰显了“同课异构”的魅力以及两位设计者对教材的高度把握和深度挖掘的大智大慧,他们分别采撷了不同的新旧知识生长点作为延伸的切入点,很自然地把初中化学中学生容易理解掌握的 “燃烧的条件”向外拓展延伸了一步,拓宽了学生的视野,激发了学生的兴趣,考量了学生的思维,提升了学生的能力。

课例1是从学生熟悉的旧知识“燃烧的条件”出发,通过创设问题情境,生长出初中教材未涉及到的新观点:“燃烧不仅需要与氧气接触,还需要氧气达到一定的浓度”。再通过实验探究,为学生提供“前导性信息”材料,并对所给信息进行加工处理,同化新的学习内容,获取新知识:CO2和N2也有助燃性,在特定的条件下,Mg也能与CO2、N2发生化学反应。这不仅进一步消化巩固了旧知识,又由旧到新,合情合理地演绎出化学知识学习的发展性,激发了学生进行探究性学习的热情。

课例2是从学生生活化的视角出发,复习巩固“燃烧的条件”和“灭火的原理”,再通过“蚊香点纸魔术”作为新知识的生长点,引导出“KNO3受热分解放出氧气”这一学生不为熟知的知识点,并围绕3个猜想组织学生进行探究。与课例1不同的是,并没有要求学生完成课本外的信息给予的化学反应方程式,而是使学生有一个初步的认识:KNO3受热分解能放出氧气,拓展的触角相对短一些,学生学习的难度相对小一些。

三、拓展性教学的价值实现

1.活用了教材

拓展性教学充分体现了教师对教材内容的剖析与挖掘以及对超越教材内容的取舍与整合的个性与风格,打破了“唯本为纲”的禁锢,使得教材为“我”所用,用活用足了教材。同一教学内容,教师可以因学生的具体情况而异,从不同的视角、不同的层面选择拓展素材,辅助知识的建构。从前面的案例中可以看出:两节课虽课题相同,但拓展的内容不同,教学的要求也有所差别,起到了异曲同工的教学效果。案例1相对于案例2,在知识技能方面要拓展得更深一些,生长出“燃烧不仅需要与氧气接触,还需要氧气达到一定的浓度”以及“在特定的条件下,CO2和N2也有助燃性”等初中生感到陌生的新知识点,更适合于理科思维基础较好的班级教学。

2.发展了学生

拓展性教学能有效地扭转以往那种不敢越 “课本”雷池半步,采用死记硬背、机械训练能获得高分的“低能儿”状况,拓宽了学生的知识视野,锻炼了学生的思维能力,使学生能站在更高更深的角度思考问题、解决问题。长期受到拓展训练的学生,问题意识比较敏感,捕获信息、处理信息的能力要强于一般学生,解决问题的策略也比较优化,不仅能更好地适应中考综合探究题的挑战,取得中考高分,而且到了高中阶段学习化学的后劲十足。

3.成长了教师

实施拓展性教学需要教师有敢于挑战的创新精神和勇气,敢于说“不”,不苟同于课本、同行的观点——“课本上就是这么说的”、“他就是这么教的”;需要教师有潜心钻研教材的学科素养和灵气,不过分依赖于教材、照本宣科。如何有效地将拓展内容与教材内容整合为自己的教学内容,是需要深见功底的,比如采撷什么样的拓展素材,拓展素材与教学内容乃至全册内容是什么关系,如何剪接,按照什么样的逻辑关系呈现,按照什么样的方式呈现等都是需要仔细斟酌、反复酝酿、不断推敲、认真思考的,在这样一个日积月累的二度创作、创新的过程中,教师的思维不断受到考量,驾驭教材的能力逐渐增强,业务水平逐步提高。一般说来,教材研究得比较透彻、善于挖掘和拓展的教师,教学思维相对比较活跃,教学智慧相对比较突出,教学的效果相对较好,专业成长速度也相对较快。

四、几点思考

1.拓展教学是否会加重学生的学习负担

教材是学生学习、教师教学的重要课程资源。实施新课程以来,经过不同层面的多次培训,广大的一线教师对于是“教教材”还是“用教材教”这样的教学观念,应该说不会存在多大的异议,但如何挖掘与超越教材,哪些知识点值得挖掘,“度”又如何把握,一直处于“摸着石头过河”的状态。中考具有检测和选拔的双向功能,通过对教材的创造性拓展处理,能更好地突出能力立意,为高一级学校选拔“学得活”、“能力强”、“有后劲”的合格新生。但也隐藏着一些问题,一是为了在中考试卷上3-5分带有区分难度的题目上赢得优势,对教材是否拓展得越深越好,盲目拓展,甚至将高中内容不加任何处理而直接下放,是否会增加学生的额外学习负担?二是拓展后是否会有部分甚至一批基础差、理解能力跟不上的学生“囫囵吞枣”,造成思维的混乱和知识点的误解,从此掉队而被“落”下,失去了学习化学的信心与兴趣?三是是否影响义务教育初中阶段的化学教学方向,会不会把教师引向忽视基础、“钻牛角尖”的死胡同而“顾此失彼”?

2.什么样的知识点值得拓展

从理论上说,位于学生“最近发展区”的问题,是最能激发学生的认知冲突,最具有启发性、最有拓展价值的,但实际上这是个很难把握的问题。在平常的研讨课以及示范课等公开教学中,往往更多看到的是针对中考的知识性拓展,尤其是生源较好的学校,这也可能是由于学生文化基础整体偏高以及升学方面的社会压力大的缘故。如:上述案例1中,对CO2和N2的助燃性进行拓展;再如Mg条放进CuSO4溶液中,产物究竟是什么?浓的NaOH溶液为何使酚酞褪色?诸如此类的问题去组织学生拓展探究。那么有两个问题值得思考,一是拓展是否一定要与中考考试内容挂钩?二是一般学校以及农村学校又如何实施拓展教学?笔者认为,要根据初中生的心理、年龄特点以及学生的文化基础而定,拓展的触角要相对宽泛一点、内容相对丰富一点,可以是学生感兴趣的生活方面的,如:如何吃醋和用醋、衣服是怎么干洗的等;也可以是激发学生兴趣或励志方面的,如:科学家的生平故事、新物质或新元素是怎么发现的等;还可以是综合培养学生科学素养科技活动方面的,如:组织学生到自来水厂参观,了解自来水的生产流程等。当然这些中考试卷不一定能涉及到,但对于提高学生的综合素质是有益的,影响着学生的终身发展。

拓展教学是永恒的研究课题,需要广大的教师用心琢磨、潜心挖掘适合于学生的各种拓展素材并进行适当的加工整合,设计谋划出有利于提高学生思维能力的教学方案。只要我们教师独具慧眼,能悉心引导学生发现问题并利用对疑问点的探究,就一定能提高学生分析问题、解决问题的能力。

1008-0546(2011)12-0075-03

G633.8

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2011.12.033

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