感受化学之美 体验化学学科功能与价值——以“常见化学反应——燃烧（第一课时）”教学为例

曹　慧张贤金吴新建（福建省南平市建阳区第二中学　福建南平　35400；福建教育学院化学教育研究所　福建福州　35005）



感受化学之美体验化学学科功能与价值——以“常见化学反应——燃烧（第一课时）”教学为例

曹慧1张贤金2吴新建2
（1福建省南平市建阳区第二中学福建南平354200；2福建教育学院化学教育研究所福建福州350025）

摘要：基于学生生活感知，创设真实情景感受燃烧之美。从蜡烛说起，将学生的预测引导至科学规范的探究，感受探究学习的一般程序和体会探究的乐趣。基于燃烧与生活的紧密联系让学生学会科学用火，呵护生命安全，切实体验化学的学科功能与价值。

关键词：燃烧之美；探究程序；探究之乐；化学学科功能与价值

“常见的化学反应——燃烧”是沪教版九年级化学（上）第四章第一节[1]。本节内容是让学生亲近化学，学会辩证认识化学的学科功能与价值的良好契机。近年来，人们对化学有太多的误读，化学几乎成为污染、爆炸、危害等的代名词。同时，化学学科的学习方法也被学生们误读，认为是“理科中的文科”，记背即可。燃烧是学生所熟知的生活现象，“常见的化学反应——燃烧”是学生首次从化学视角多层面（现象、本质、反应条件等）认识化学反应。本节课着力于深入挖掘教材深层次的功能，让学生感受燃烧之美，了解用火与人类文明发展的密切关系，掌握科学的实验验证方法，体会化学学科的思想以及学会科学用火，呵护生命安全，切身体会化学的学科功能与价值。

一、设计思路

笔者对此节内容进行了整合，“感受燃烧之美，探究燃烧之谜，科学用火，呵护生命”为第一课时，即取火。第二课时为“探究物质完全燃烧与不完全燃烧及灭火的原理”，即驭火。本课为该节内容第一课时，期望从展示2000年悉尼奥运会开幕式水下火炬传递的视频激起学生的视觉冲击与疑问，通过展示钻木取火、烧制陶瓷、夜空焰火、火箭升空等图片让学生感受火的使用与人类文明发展的密切关系，由此带着美好的想象和期望进入本节课的学习。进而引导联系学生已学习过的知识（镁带燃烧、铁丝燃烧、木炭燃烧等），结合生活经验自主归纳出燃烧的概念。基于学生分组实验：如何使蜡烛熄灭？从蜡烛说起，激起学生探究燃烧条件的欲望，进而由教师设计演示实验，学生观察讨论归纳得出一般情况下物质燃烧条件，感受控制变量法在科学探究中的应用。基于教师演示镁带在二氧化碳气体中的燃烧实验，让学生观察思考，体会一般与特殊的关系。最后展示某烧烤店服务员不当添加酒精造成火灾视频及火灾现场科学逃生方法介绍，让学生切身体会化学学习在生活中的重要价值。

二、教学过程

1.创设真实有效且有积极意义的导课情景

[导课]火是同学们生活中常见的现象，水火不容是大家熟悉的成语，实则不然，一定条件下水火也能交融，请看视频。

[学生]惊奇，满含期待。

[教师]播放2000年悉尼奥运会开幕式大岛礁水下火炬传递盛况。

[教师]科学的力量就是如此神奇，可将看似不可能变成现实。其实，人类用火的历史可以追溯到旧石器时代，人类用火的历史可以说是人类文明的发展史。

[教师]展示一系列图片（钻木取火、烧制陶瓷、夜空烟花、野炊篝火、火箭升空等）。

[学生]反应热烈，有愉快的情绪体验。

设计意图：《义务教育化学课程标准（2011版）》提出，要创设真实而有意义的情景[2-3]。许多教师常以各地发生火灾造成人员伤亡、财产损失的报道作为导课的情景，虽然是事实但是一开始就给学生一个负面情绪。2000年悉尼奥运会开幕式水下火炬传递的盛况至今为人们津津乐道，其场景唯美神奇、震撼人心。该视频的展示意在让学生感受平时认为司空见惯的燃烧现象可以如此神奇和美丽，并且产生强烈的好奇心：为什么生活中明明许多时候水都可灭火，而这里却可以水火交融呢？物质燃烧究竟需满足什么条件？教师解释此为科学发展到一定程度的成果，人类用火的历史可追溯到旧石器时代，它与人类文明一样历经了漫长的历程。通过展示钻木取火、烧制陶瓷、夜空烟花、野炊篝火、火箭升空等图片让学生在一系列真实的情景中感悟人类用火与文明发展的艰难历程和如今的辉煌成果，让学生带着对燃烧给人类文明带来的进步的感动和对燃烧本质的好奇，对燃烧条件的疑问进入下一环节的学习。同时，学生们通过分组实验及观察教师的探究实验，得出燃烧的条件之后，又可回头对“水火交融”的奇景做出合理解释，使导课情景有始有终，最大程度地发挥了导课情景的教学功能。

2.基于学生分组实验，从熄灭蜡烛的方法说起，激发学生对物质燃烧条件探究的欲望

[教师]燃烧如此之美，那么燃烧的本质究竟是什么呢？燃烧有什么特征呢？同学们能否结合之前所学内容及生活经验，自己归纳出燃烧的概念？

[学生]回忆及交流讨论，由之前所学木炭燃烧、镁带燃烧、铁丝燃烧及生活中液化气、木材、纸张燃烧等等一系列燃烧现象。不难得出燃烧的概念：燃烧是一种伴随着发光、发热的剧烈的化学反应，其本质特征即为有新物质产生的化学反应。

[教师]同学们已得出燃烧的定义，那么物质究竟为什么能燃烧呢？物质燃烧需要满足什么条件呢？

[教师]下面请大家点燃一支蜡烛，然后用你自己的方式或老师提供的仪器熄灭它。老师给大家提供的仪器有：小烧杯、绕成螺旋状的细铜丝、一把小剪刀。

[学生]进行实验探究。

[学生]大部分用小烧杯罩灭，少部分用吹灭或用书本扇灭，个别用铜丝罩在火焰上方使蜡烛熄灭、还有的用小剪刀把烛芯剪掉使蜡烛熄灭。

[教师]请同学猜想不同方式使蜡烛熄灭的原因。

[学生]交流讨论后回答，小烧杯罩灭可能是因为使蜡烛缺氧而熄灭，吹灭或扇灭可能和热量被带走有关。铜丝罩灭，也可能是铜丝吸收热量使蜡烛温度降低有关，剪掉烛芯则是直接去除可燃物了。

设计意图：一般教学过程中，教师都是在学完燃烧的条件之后再探讨灭火方法和原理。但笔者认为可以反其道而行之。首先，蜡烛是学生非常熟悉的物质，熄灭蜡烛也是生活中十分平常的行为。他们完全可以从生活经验中想出很多种熄灭蜡烛的方法，该活动完全符合学生的已有认知。他们可以完成得很好。其次，我们现在把它放在化学课堂上讨论，让学生再次感受化学和我们的生活如此亲近。再次，最关键的，学生在用不同的方法熄灭蜡烛的过程中，根据生活经验不难猜测出不同的方法所破坏的对应的条件，从而很自然地想到这些条件与燃烧的必然联系，进而激起他们对燃烧条件的进一步验证和探究的兴趣，同时也为他们在教师演示实验过程中的思考和讨论打下良好的基础。

3.基于教师的演示实验展开对燃烧的一般条件的探究

[教师]同学们通过刚才的小实验，预测蜡烛不能持续燃烧可能与温度降低、缺氧、烛芯（可燃物）被隔离等因素有关，即物质要能够燃烧需要满足什么条件呢？从预测到形成结论，我们要设计科学的实验进行探究，下面，老师设计一个实验，探究物质燃烧所需要的一般条件。请大家认真观察，仔细思考。

[教师]介绍、演示实验。

[学生]观察、思考、讨论并完成表格。

粉笔白磷　纸条水中　铜片上规范操作白磷热水白磷　白磷　纸条　粉笔仔细观察　是否燃烧　未燃烧　燃烧　未燃烧　未燃烧所处环境完全相同再探究▲｛科学分析铜片上白磷铜片上的粉笔与纸条将粉笔放在酒精灯上加热，粉笔未燃烧将纸条放在酒精灯上加热，纸条燃烧水中白磷与铜片上白磷相同环境：温度不同环境：与氧气接触情况得出结论燃烧的条件1.物质要具有可燃性2.与氧气接触3.温度达到可燃物的着火点（三者缺一不可）

[教师]进一步提问：燃烧所需要的条件中“物质与氧气接触”中，是在其他条件满足时，物质只需与氧气接触还是不同的物质燃烧所需氧气浓度有所区别？能否根据之前所学举例说明？

[学生]交流讨论后回答：铁丝在空气中无法燃烧，但在纯净的氧气中能燃烧。说明物质在其他条件满足时，不是只接触氧气就会燃烧，氧气还需要达到一定的浓度。

[教师]大家回答得很好。实验探究是学习化学中常用的重要手段，但不是唯一手段。利用已有的资料或前人通过实验得出的数据来认识问题也是一种学习方法。下面我们就看一个数据，请大家分析思考，这个实验数据说明了什么？

图1　

图2　

[学生]蜡烛熄灭时，瓶内依然有15.96%的氧气，说明要使蜡烛持续燃烧，氧气要满足一定的浓度，而不是只要有氧气就行。

[教师]在上课开始的视频中，同学们看到了水火交融的神奇之美，现在在水下的这颗白磷咱们能否设法让它在水下燃烧，也创造一番水火交融的奇景呢？

[学生]讨论分析水下白磷要燃烧起来所缺的条件，得出结论可以向热水中输送氧气或空气。

[教师]演示：用一支空试管倒扣住水中的白磷，白磷在水下燃烧起来，现象明显。

设计意图：沪教版九年级化学教材上对于燃烧条件的探究分别以加热小石子不可燃说明物质燃烧条件之一是要具有可燃性；对比加热蘸水的棉花团和干的棉花团，蘸水棉花团不燃，说明燃烧需要一定的温度；用酒精灯帽盖灭酒精灯，说明燃烧需要氧气。笔者认为这样知识点过于零散，不利于学生认识燃烧条件三者缺一不可的关系。所以在查阅参考了相关资料后，结合自身的想法（用小纸条代替了常见资料中用的红磷，并在铜片上增加了一种物质：粉笔）设计了本文中的实验探究。本实验以控制变量法为指导思想，除白磷外，小纸条和粉笔皆为学生十分熟悉的物质。该实验由于用到白磷，所以不适合做学生分组实验，此实验的现象十分明显，即使后排的同学也容易观察，所以教师演示实验可以达到较为理想的效果。学生通过对该实验的观察，并且在教师的引导下分别比较铜片上、铜片下白磷的燃烧情况和所处环境的异同、比较铜片上纸条未燃而放到酒精灯火焰上加热便燃、粉笔即使长时间在酒精灯上加热也不能燃烧这三组现象的对比和有序的分析，得出燃烧一般条件，并深刻体会三者缺一不可的关系。在一个实验中完成三个条件的验证探究，比较统一有序。该实验中白磷燃烧会产生白烟，教师只需取绿豆大的一小粒即可，并且在燃烧一开始，学生看到火焰时就及时用小烧杯倒扣，白磷可继续燃烧，白烟也不会扩散。同时，该实验中对水下白磷的处理也会是本节课中十分有意义的一个环节，它不仅可激发学生的思维，根据燃烧的条件大胆提出假设，在实验成功之后，又可对导课中水下火炬传递的原理有科学的认识。此外，对燃烧条件中“与氧气接触”这一条件的深入剖析，可让学生更加客观全面地认识不同物质燃烧所需要的氧气浓度不同，不是只需要氧气即可，防止思维僵化。通过回忆铁丝在空气中无法燃烧而在纯氧中能剧烈燃烧的实验事实，及查阅数据资料的方式让学生体会化学的研究方法的多样性。

4.拓展视野，感受一般燃烧与特殊燃烧

[教师]通过刚才的学习，大家已经充分了解了生活中一般情况下燃烧的条件。其实在实验室中我们还可以见到许多别样的燃烧，同学们想不想一睹为快呢？

[学生]兴奋，十分期待。

[教师]演示：镁带在二氧化碳气体中的燃烧。

[学生]十分惊讶。

[教师]特殊的物质可以在特殊条件下燃烧，镁带可在二氧化碳气体中燃烧只是其中一个实例。老师通过这个例子想让大家感受特殊与一般的关系：物质燃烧通常需要氧气支持，而镁带可以在二氧化碳中剧烈燃烧，二氧化碳气体一般情况下可以灭火，但它可以支持镁带的燃烧，因此，并非所有的燃烧都需要氧气。

设计意图：学生在学习化学过程中，往往习惯于去记背一些结论，致使思维僵化呆板，造成对事物的认识片面单一。通过本实验的演示，意在希望拓展学生的视野，适时进行初高中衔接，并且让学生对燃烧本质有更全面客观的认识。同时辩证认识一般与特殊的关系，还可与学生共同体会学无止境，学然后知不足的境界。

5.视频展示，学会科学用火，呵护生命安全

[教师]通过刚才的学习，我们一起感受了燃烧之美，一起探究了燃烧之谜。但是，燃烧再美，若你不会科学用火，也可能造成巨大灾难，请大家看一段视频。（某烧烤店一服务员由于往尚有火苗的烧烤炉中添加酒精，造成火灾，致使一少女全身大面积烧伤，画面惨烈。）

[教师]服务员犯的是一个十分低级的错误，她只需将火炉的火先熄灭再添加酒精就可避免灾难发生。可见我们具备一些最基本的化学常识和化学素养是多么重要。

[教师]我们不仅要科学用火，若不幸遭遇火灾，也要学会用科学的方法保护自己。（展示一些火灾现场的逃生方法：学会正确拨打电话；不乘坐电梯，走安全通道；尽可能压低身子匍匐前进等。）

设计意图：培养学生正确的学科价值观是一个非常重要的教学目标。本环节的设置意在引导学生用所学的化学知识去解释或解决生活中遇到的问题，切实体会化学的价值与功能。化学是美的，燃烧是美的，很多时候是由于我们自身的不当使用造成灾难。即使在灾难发生时，我们还可用化学知识最大程度的保护自己。

三、教学反思

1.关注化学学科正能量的传递

许多教师用各地的火灾报道作为导课的情景，虽然真实，但在一开始就给学生一个负面情绪。我们应该创设真实积极的教学情景，尽可能减少人们对化学的误读。火的发展史包涵丰富的人文气息，人类用火的历程就是人类文明发展的历程。通过展示水下火炬传递的奇妙景象，首先给学生一个美的体验，一个奇的悬念，对司空见惯的燃烧现象有了想进一步了解其本质的渴望，对接下来的学习埋下很好的而且很积极的伏笔。将对学生进行呵护生命安全的教育放在后面，强调科学用火和化学知识在火灾来临时能为生命安全带来多一份保障。让学生感受燃烧美，体会化学学科的功能与价值。

2.关注三维目标的有机结合

《义务教育化学课程标准（2011版）》提出：科学素养的全面发展是指学生在“知识与技能”“过程与方法”“情感、态度与价值观”三个方面都得到和谐发展。笔者认为，教师应该注意挖掘化学知识中所蕴含的科学方法以及情感态度与价值观要素。本节课实施“燃烧的一般条件的探究过程”这一“知识与技能”目标时，从蜡烛说起，设计分组实验，让学生通过回忆生活经验结合小组讨论想出尽可能多的熄灭蜡烛的方法，感受实验探究的乐趣和小组协作的意义和快乐。再通过教师引导学生有序地观察演示实验现象，让学生学会从控制变量的视角分析实验现象，从而自主归纳出燃烧的一般条件，掌握燃烧的一般条件的知识，理解运用控制变量法。

3.精心设计科学探究活动，灵活运用多样化教学手段

要转变学生的学习方式，教师必须先转变教学方式。教师通过精心设计科学探究活动，可以在最大程度上调动学生思维，让学生和老师一起参与到探究活动中去，而不仅仅是教师做，学生只要记背。笔者充分关注和利用学生的已有知识和生活经验，设计了小组实验，让学生讨论如何用不同的方式熄灭蜡烛，并从生活经验去猜测烛火熄灭的原因，从而产生对燃烧条件探究的强烈愿望，收到很不错的效果。在进一步探究燃烧条件的教学中，笔者设计了演示实验。在查阅参考了相关资料后，结合自身的想法（用小纸条代替了常见资料中用的红磷，并在铜片上增加了一种物质：粉笔）设计了本文中的实验探究。设计本实验，一是让学生体会控制变量法重要思想在化学实验探究过程中的有效应用，二是在一个实验中完成三个条件的验证探究，比较统一有序，更符合学生的认知。另外，用纸条代替红磷能更直观阐述“着火点”这一因素（在铜片上不能燃烧，而在酒精灯火焰上一点就着，红磷的这一对比操作更困难且会产生大量白烟污染空气，如果不点燃，则只能回忆红磷在酒精灯上加热可燃，不如小纸条燃烧现象直观）。尤其是对让水下白磷燃烧的实验方案的讨论和实施，不仅增添了趣味性，而且让学生对燃烧有了更本质的理解。除精心设计实验外，还通过查阅资料获取相关数据，从数据对所研究的问题作出合理的推断（蜡烛燃烧需要一定浓度的氧气）。引导学生学会不仅从定性角度还会从定量角度理解燃烧需要氧气这一条件。此外，视频播放水下火炬传递盛况、烧烤店火灾场景；图片展示钻木取火、烧制陶瓷、火箭升空及各种火场逃生方法；利用图表的适时展示也有助于学生知识的理解，让学生感受多元化的探究手段。

4.关注恰当时机进行初高中有效衔接

本节课探究的为一般情况下的燃烧条件，而并非所有的燃烧都需要氧气参加。在高一化学中就涉及镁带在二氧化碳气体中的燃烧。在九年级化学中二氧化碳作为“一般情况下不燃烧，也不支持燃烧”已深入学生的意识中。基于此，笔者设计了镁带在二氧化碳气体中燃烧的实验，拓展学生的视

野，让学生能体会一般与特殊的关系，对燃烧的本质能有更深的认识，对高中的学习能够起到衔接和铺垫作用。

参考文献

[1]王祖浩.义务教育教科书（化学）九年级（上）（2012年版）[M].上海：上海教育出版社，2012

[2]中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准（2011年版）[M].北京：北京师范大学出版社，2012

[3]张贤金，吴新建，欧阳锋.“元素周期律（第二课时）”教学过程研究[J].化学教与学，2014，（9）：2-5，31

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.01.002

文章编号：1008-0546（2016）01-0007-04

中图分类号：G633.8

文献标识码：B