初中化学创意课程教学案例

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  初中化学创意课程是我们团队研发的本阶段的重点课程类型,以主题式教学方式和项目化学习方式为主要形式。《义务教育化学课程标准》(2011年版)指出:“要启迪学生的科学思维,培养学生的实践能力;引导学生认识化学、技术、社会、环境的相互关系,理解科学的本质,提高学生的科学素养。”“培养学生终身学习的意识和能力,树立为中华复兴和社会进步而勤奋学习的志向。”“让学生在熟悉的生活情境和社会实践中感受化学的重要性。”本节课基于课标要求和学情,以“自嗨锅”为创意课程主题,通过合理的实验,得出科学的结论,再拓展和联系生活,旨在让学生充分理解什么是有机化合物以及有机高分子化合物。
  笔者之所以选择“白嗨锅”作为本节课的主题,是因为:有机化合物是化学教学中的重要内容,同时也是学生日常生活中接触最多的物质;沪教版初中化学教材中有机化合物的介绍很少;很多教师只花15分钟简单介绍一下概念,导致学生没有真正理解。因此,笔者决定用一种创新的方式来设计本堂课。
  一、课程实施
  1.分析文字信息,形成科学概念。
  师:同学们,我今天带来了你们最熟悉的“自嗨锅”。请选择你最喜欢的一包材料。
  学生选的有牛肉、粉丝等。
  师:老师也对这包粉丝很感兴趣。请打开包装袋,取出少许粉丝,用坩埚钳夹持并放在石棉网上,将酒精灯点燃,观察现象。
  生1:粉丝烧焦变黑了……
  师:之前我们烧过面粉、葡萄糖、蔗糖等,发现它们都变黑了。那么,既然它们燃烧的现象一样,它们是一种物质吗?
  生2:不是,这只能说明它们都含有碳元素。
  师:一种物质点燃或加热后变黑,说明这种物质中含有碳元素。刚刚燃烧的粉丝变黑了,则说明其中也含有碳元素。
  资料:地球上含碳的化合物非常多,在已经发现的众多物质中,含碳的化合物占绝大多数。人们把含碳元素的化合物称为有机化合物。不含碳元素的化合物一般叫作无机化合物。
  师:请同学们白己总结一下,什么是有机化合物和无机化合物。
  通过动手实验探究、观察实验现象和分析资料,学生对有机物和无机物有了初步的认识。
  2.动手实验,得出科学结论。
  请学生从材料包中取出自己喜欢吃的物质,放在表面皿上并滴加碘酒,观察实验现象。
  生3:我分别取了玉米、藕片和土豆片,滴加碘酒后,观察到它们都变蓝了,说明这些物质中都含有淀粉。
  生4:我分别取了藕片、土豆和胡萝卜,滴加碘酒之后,发现前两种明显变蓝,胡萝卜的颜色变化不是很明显。
  师:同学们,再认真想一想,到底是谁变蓝了呢?是物质的主要成分淀粉,还是碘酒变蓝了呢?碘酒本身是什么颜色?
  教师让学生们取两个试管,将一个加入少量碘酒溶液,另一个加入少量淀粉溶液,然后,向淀粉溶液中滴加少量碘酒,让学生观察现象。
  随后,教师给出关于淀粉变色的资料:这种变色有一定的局限性。变色的淀粉必须是直链淀粉,因为其链上存在许多缺陷。这些缺陷吸附了碘离子,导致分子间距离变小,从这个链上透出的光就变成蓝色了。当然,这也与光的一些性质有关。所以,这里的变色现象实质是淀粉变蓝。
  教师在学生动手实验之后,再次进行演示实验和解释。这个演示实验是预设的对比实验。
  在演示实验中,教师取两个试管,将一个加入适量蒸馏水,另一个加入适量淀粉溶液,然后向两个试管里分别加入碘酒,便于观察碘酒原本的颜色(棕褐色)。淀粉溶液是无色的,加入碘酒后变成蓝色。通过观察实验和对信息的处理,学生分析得出科学的实验结论,培养了科学的探究精神。正如达尔文所说,科学就是整理事实,以便从中得出普通的规律和结论。学习知识要精益求精、严谨科学,不能模棱两可。
  3.实践中产生认知冲突,解决问题。
  师:请同学们拿出小黑碗中的加热包,看看标签上的成分,并对这些物质进行分类。
  生5:铝粉、氧化钙、氢氧化钠都不含碳元素,属于无机化合物;而碳酸钙中含碳元素,属于有机化合物。
  师:有不同看法的吗?请同学们再仔细思考并讨论一下。
  生6:铝粉既不是有机物,也不是无机物,因为铝粉中只含有铝元素这一种元素。铝粉不是化合物。
  师:请同学们看看教材第70页的内容。“我们熟悉的一氧化碳、二氧化碳、碳酸钙和碳酸等少数含碳化合物,由于它们的组成和性质跟无机化合物很相似,人们就将它们归入无机化合物来研究。有机化合物除含碳元素外,还可能含有氢、氧、氮、氯、磷和硫等元素。”
  生7:其中的碳酸钙也不是有机物,因为它是特例,其组成和性质与无机物相似。
  “认知冲突”的概念源于教育心理学家皮亚杰提出的认知发展理论,即认知的发展过程是“平衡→不平衡→新的平衡”。所谓认知冲突,指的是认知发展过程中,原有概念(或认知结构)与现实情境不相符时心理上所产生的矛盾或对立。此环节笔者设计这个“认知冲突”,就是为了让学生把概念里的中心词“化合物”深深地记在脑海中,通过打破一个认知平衡,制造另一个平衡。当原有的认知结构无法同化新的知识时,可以通过理解和加工,建立起新的认知平衡。
  4.合理质疑,科学辨别信息。
  在信息爆炸的时代,获得一个信息之后,人们的做法各不相同。有的人会对所有的信息深信不疑,尽管同一天获得的两个信息有矛盾,也不会多加思考和甄别。所以,教师在教会学生科学知识的同时,还要培养学生的辨別能力。
  由于本节课开始的第一个探究活动的对象是粉丝,为了前后呼应,在本节课快结束的时候,笔者又设计了一个小环节。
  多媒体播放视频(某知名媒体上的一个关于“假粉丝”的视频报道):某人用打火机引燃粉丝,看着粉丝越烧越旺,这个人边烧边讲解,“某某粉丝能燃烧,还发出噼里啪啦的响声,说明这是假粉丝,是黑心的商家用塑料做的,不是真正的粉丝。现在人们的一些健康问题就是吃这些垃圾食品造成的”。
  师:大家对这个视频涉及的内容有什么看法?
  生8:我有些担心。粉丝燃烧得那么旺,伴有黑色的小液滴滴下来,看着很像塑料。
  生9:不会的。我们都知道粉丝的主要成分是淀粉和水。其中,淀粉是有机化合物,有可燃性。视频中的消费者用的粉丝较细,室外空气流通较快,氧气充足,燃烧剧烈是完全有可能的。
  接下来,教师再播放专家的分析。学生恍然大悟,明白了其中的化学原理。
  师:我们每天都会面对很多信息,那么我们该如何甄别这些信息的真伪呢?信息的来源和白己掌握的科学知识是我们判断信息真伪的重要依据。当一个新的、我们完全不了解的东西呈现在我们面前时,我们应该首先保持合理的质疑:这是真的还是假的?有没有什么可靠的依据?然后,我们再想办法去验证,而不能盲目地信以为真,更不能随意传播。
  二、反思
  本节创意课例是以“自嗨锅”为主线进行的主题式创意教学。笔者带领学生对“自嗨锅”中的各种材料包进行探究,学习有机化合物的概念,认识有机化合物的基本特征;利用实验探究和一系列问题串,贯穿一堂概念课。整节课丰富有趣,层次分明,脉络清晰,有创意,很受学生欢迎。下课铃声响起时,学生还意犹未尽。当学生们拿到自己的“自嗨锅”的那一刻,课堂教学就进入了高潮,效果非常好。这样的学习方式有利于学生学习兴趣和参与度的提升,有利于个体学习成就感的提升,有利于化学基本观念的形成与建构,有助于“宏观、微观、符号”的有机融合,有利于学生建构知识和发展高阶思维能力。
  一堂课传播的知识是有限的,无法让学生把一种能力完全掌握和提升,也不能让学生练习所有的基本技能,但是,教师在一节课上反复地、用心地引导和设计,有针对性地提升孩子们的某些能力,是所有课堂应该有的样子。
  (作者单位:江苏省苏州市吴江经济技术开发区实验初级中学)
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