中专校化学“甲烷”课程教学设计

钱强

摘   要：随着大气污染治理的不断深入，我国不断推进能源结构调整。在此背景下，天然气在能源结构中的比重越来越大，而天然气的主要成分就是甲烷。本文对“甲烷”这一课程的教学进行了设计。

关键词：甲烷;教学;化学课程

1    教学分析

1.1  教学内容

“甲烷”选自高等教育出版社出版的通用类教材《化学》第五章第二节。该教材力求把教学、求知和生产实践结合在一起，体现了职业教育 “做中学、学中做”的指导思想。

化学课程是中等职业学校学生选修的一门公共基础课，用于培养学生运用观察、实验和查阅资料等多种手段获取信息和对信息进行加工的能力。本课通过对甲烷化学性质和用途的介绍，指导学生综合运用所学的化学知识、技能和方法，分析和解决与化学有关的问题，感受化学与人类生产、生活之间的联系，逐步树立环保意识和安全意识。

1.2  学情分析

授课对象为中职一年级汽车专业的学生。对于甲烷，学生已有所了解，但不能从结构角度认识甲烷的性质;其次，他们缺乏对知识进行主动探究和建构的能力，不过“00后”的他们已具有了一定的信息素养，能熟练使用智能手机、手持平板等信息化工具，有较强的动手实践能力，但缺乏对知识进行主动探究和建构的能力。因此，本文提出依托泛雅学习平台和微课程，充分调动学生的学习积极性。

1.3  教学目标

依据人才培养方案、结合学情等，确定本课教学目标为：（1）了解甲烷的存在、结构和用途;（2）通过甲烷性质的实验探究，培养学生动手动脑的良好学习习惯;（3）培养学生使用绿色燃料保护环境的责任意识。

1.4  重点难点

本课程的重点难点为：（1）甲烷分子的空间结构和化学性质;（2）甲烷的取代反应机理。

1.5  教学课时

教学课时为1课时。

2    教学策略

2.1  教学流程

精心设计教学流程，按“了解甲烷、走进甲烷、感知甲烷、利用甲烷”实施教学。

2.2  教学手段

智慧教室配备多功能教学平板，实现无线网络全覆盖，借助泛雅网络学习平台，提供丰富的学习资源。组建“以问题为索引，学生为主体”的学习小组进行探究，并与实验探究、多媒体有机地结合，营造出师生互动和谐的课堂氛围。学生在教师的引导下，充分发挥主体作用，在做中学、学中做，在主动参与、探究中发现并完成学习任务。学生可以利用泛雅学习平台、学习通APP、计算机等多种手段打造网络化、信息化教学课堂。

2.3  教学方法

在建构主义理论的指导下，以生活事例为载体，以认知为主线，在过程中信息化展示化学演示实验，既避免了实验的危险性，又调动了学生参与的积极性，鼓励他们参与到小组合作中进行探究学习。提供我们身边的案例，引导学生回到熟悉的生活中，使学科知识与生活相融合。

3    教学过程

3.1  课前启化

3.1.1  学生登陆教学平台，根据自学要求完成课前作业

（1）自学平台资源。上网搜索有关资料，小组讨论，完成课前导学案。（2）制定活动计划。明确活动要求，分配组员任务。（3）开展调查实践。通过多种途径，有针对性地收集甲烷的资料和相关视频，并上传至教学平台。

学生分别利用微课视频和网络资源学习课前任务，根据任务单上网搜索查找相关资料，整理汇报PPT，再利用教学案例引导。当学生遇到问题时，可以反复看微课，或者通过微信等在线向教师和同伴寻求帮助。课前学习完成以后，对自己的学习效果进行检测，最后把解决不了的问题带入课堂。

3.1.2  设计目的

通过泛雅学习平台搭建“甲烷”教学平台，上传学习资料，共享学习资源，师生之间、学生之间能加强联系、随时交流。

3.2  课中内化

3.2.1  了解甲烷

在课前播放一段關于“西气东输”工程的视频，开始介绍本节课题，创设教学情境，设置疑问，吸引学生的注意力。通过指导阅读课本教材，结合课前收集的资料，让学生分小组讨论并汇总结果，由组长汇报实施“西气东输”工程的意义。指导学生自主学习并完成甲烷的电子式和结构式的书写。

教师展示收集甲烷气体的集气瓶，指导学生通过观察、闻味，了解甲烷的物理性质，学生分小组讨论、思考、总结甲烷的物理性质，即甲烷为无色、无味的气体，比空气轻，极难溶于水。

设计目的：利用现代媒体播放视频拉近学生与课堂的距离，创设教学情境，吸引学生的注意力，使他们兴趣盎然。利用自媒体收集资料的能力，增强学生学习知识的主动性。

3.2.2  走近甲烷

老师提出问题甲烷究竟有着怎样的结构，学生开始猜想。然后老师展示模型，引导学生正确认识甲烷空间结构。

利用3D软件播放甲烷的球棍模型和比例模型，介绍其立体结构，使学生在对比中，有更直观的认识。

设计目的：通过模型制作和动画模拟使抽象、枯燥无味的甲烷结构知识变得生动有趣，寓教于乐，为甲烷性质的学习打下良好的基础。

3.2.3  感知甲烷

甲烷是一种很好的清洁能源，可以燃烧。点燃纯净的甲烷气体，在其火焰上方罩一只干燥的小烧杯，观察;另取一只蘸有澄清石灰水的小烧杯，观察。它在空气中燃烧会有什么样的化学反应？产物又是什么？引导学生带着问题观察实验，培养了学生的动手动脑能力。

当学生意犹未尽时，顺势利导，播放中国提取可燃冰的新闻，让学生了解能源危机，增强社会责任感。

甲烷与氧气反应，也就是可燃冰、天然气和沼气燃烧的原理所在。当甲烷与空气混合到一定比例时就会发生爆炸，这也是各种矿难发生最主要的诱因。生活是化学的源头。随后，教师播放煤矿瓦斯爆炸的视频，让学生认识甲烷的可燃性给人们生活带来的利与弊，增强安全意识。

设计家用燃气泄漏情景：让学生在情境中学习，掌握处理甲烷泄露的方法，使学科知识与生活相融合。

甲烷的化学性质是学习的重点，引导学生带着问题观察实验，培养了学生的动手动脑能力。甲烷的取代反应是一个重要性质实验，但反应机理比较抽象，所以，它既是本节的重点也是难点。现象：Cl2的黄绿色逐渐变浅;量筒内壁产生油状液滴;量筒内液面上升;量筒内有少量白雾。颜色变浅，说明CH4和Cl2的混合气体在光照下发生了化学反应;量筒壁上出现油滴，说明反应中生成了新油状物质;试管内液面上升，说明随着反应的进行，试管内的压强在减小，即气体总体积在减小;量筒内有少量白雾，说明有HCl生成。课中通过演示实验展示，结合观察到的实验现象进行小组讨论、分析实验结果。然后通过flash动画将取代反应机理展现给学生，使他们能从化学键的角度认识取代反应的本质，并正确地书写出取代反应的化学方程式，为突破教学难点扫清知识上的障碍。

设计目的：通过分析化学实验现象以及产物的检验方法，培养学生的动手能力和分析概括能力。让学生认识甲烷的可燃性给我们的生活带来的利与弊，增强安全和环保意识。通过Flash动画的展示，学生理解了取代反应的实质，为突破教学难点扫清知识上的障碍。

3.2.4  利用甲烷

生活是化学的源头，引导学生回到熟悉的生活中来。甲烷是天然气的主要成分，是生产生活中应用非常广泛的一种化学物质，甲烷燃烧放出大量热，可以做燃料。

通过推送“依维柯在中国进口博览会上重点展示其全球领先的压缩天然气汽车”和“英国生态公交车运营”的报道，展现甲烷作为汽车燃料的使用前景，引导学生关注专业的发展，树立绿色环保的理念。

设计目的：视频展示专业发展前景，新能源汽车将逐渐取代普通燃油车，让学生对自己所学专业领域发展有清晰的认识，增强学生的社会责任意识，树立绿色环保的理念。

3.3  课后助化

布置任务，学生上网查找有关资料数据，以小组为单位，撰写调查报告PPT。引导学生对甲烷车用燃料在汽车行业中的使用作进一步调查，并通过调查报告PPT的形式分享到教学平台。这一任务锻炼了他们的归纳总结能力和语言表达能力，有助于学生形成环保意识及关心能源、社会问题的意识。

设计目的：加强对甲烷取代反应知识点的强化，进一步拓宽学生对汽车燃料使用的认识。

4    教學反思

反思教学过程，本课题根据认知规律设计了认知甲烷的4个环节，教学中通过信息化展示化学实验，既节约了时间，又避免了实验操作的危险性。通过展示甲烷3D分子结构和Flash动画，理清了甲烷与氯气取代反应发生的机理，解决了学生对抽象微观粒子反应难以理解的问题，达到了教学目标的要求。

生活是化学的源头，引导学生回到熟悉的生活中来。甲烷作为燃料，已得到广泛使用，作为车用燃料，其亦有较美好的前景。该课题可以使学科知识与生活相融合，因此，该课题具有较强的应用性，值得推广。

[参考文献]

[1]刘  斌，张  龙.化学（通用类）[M].北京：高等教育出版社，2009.

[2]于宗保.环境保护基础[M].北京：化学工业出版社，2012.

Teaching design of chemistry “Methane” course in secondary school

Qian Qiang

（Jiangyin Secondary Professional School， Jiangsu Province， Jiangyin 214433， China）

Abstract：With the continuous deepening of air pollution control， China has continuously promoted energy structure adjustment. In this context， the proportion of natural gas in the energy structure is increasing， and the main component of natural gas is methane. This article has designed the teaching of the course “Methane”.

Key words：Methane; teaching; chemistry course