《燃烧和灭火》教学设计

2017-03-02 19:47张宏亮
中国信息技术教育 2017年4期
关键词:蜡烛氧气原理

张宏亮

创新整合点

信息技术与初中化学教学的有机融合很好地弥补了传统教学中的缺陷。手持技术是化学实验教学中的新领域,数字化实验给初中实验教学带来了新的生机。例如,《燃烧和灭火》这节课,通过氧气传感器让学生真正看到蜡烛燃烧消耗氧气,使教学更加形象化、直观化。传统实验和数字实验相融合,利用传感器进行定量分析,解决了传统实验很难解决的难题,使学生对信息技术在化学学习中的作用有了深入的了解。

探究燃烧的条件实验需要在通风橱或抽风设备下进行,可以改为实验视频,通过播放微课实验视频,把有污染的实验通过实验视频呈现在学生面前。并在教学过程中通过平板电脑的录屏技术,展示学生的实验成果,及时呈现学生实验照片,突破了以往学生分组实验的小组展示交流局限性。另外,交互式电子白板的使用,使实验更加直观便捷。

教材分析

《燃烧和灭火》是人教版初中化学教材第七单元“燃料及其利用”中的课题一。本课是对燃烧的条件和灭火的原理进行探究,需分两部分进行教学,第一部分探究燃烧的条件,第二部分寻找灭火的方法和灭火的原理。一方面,使学生利用所学的知识解决实际生活中遇到的有关燃烧的问题,另一方面,使学生认识到事物的两面性。

学情分析

学生在日常生活中早已接触到了一些燃烧现象,也听到过火灾的一些相关情况。在学习氧气时,观察了木炭、硫、红磷、铁丝等物质的燃烧,学生在脑海里已经对燃烧的定义有了模糊的印象,很多生活经验也能够帮助学生了解燃烧是有条件的,但是他们还没有形成比较系统、规范的概念和方法,不能从化学角度真正认识燃烧,这就要求学生在学习时能够透过现象看本质,弄清燃烧条件和灭火原理及二者之间有何联系。学生思维活跃,勇于探索,对新知识充满好奇心,对探究具有浓厚的兴趣,他们的情绪和心理都处于兴奋和好奇状态。

教学目标

知识与技能目标:认识燃烧的条件和灭火的原理,提高运用化学知识解决实际问题的能力。

过程与方法目标:通过燃烧的条件和灭火的原理探究活动,体验科学探究的过程,培养观察分析、评价反思的能力。

情感态度与价值观目标:在灭火的原理探究过程中,培养良好的实验习惯;通过对燃烧的条件和灭火的原理的探究活动,体验探究成功的喜悦,体会化学与生活的密切关系,从而激发学习兴趣,渗透“事物具有两面性”的唯物主义观点。

教学环境与准备

1.教师准备

知识准备:准备燃烧和灭火相关素材。

能力准备:平时重视授课基本功的培养,加强临场应变能力,掌握教育机智的能力。

情感准备:教师必须充分了解初三学生的学情,激发起学生对燃烧和灭火的学习兴趣。

2.学生准备

知识准备:要充分掌握之前的学习内容,使师生之间做到相辅相成,共同促进。

能力准备:平时要刻意培养自己观察、分析、收集、整合信息的能力和对信息进行综合、反思的能力。

3.环境与资源准备

信息技术资源:手持技术、平板电脑、电子白板、网页、视频、图片等。

有关实验仪器和药品:蜡烛、打火机、剪刀、烧杯、扇子、湿抹布、水、沙子等。

教学过程

1.创设情境,视频导入

教师播放视频“伦敦奥运会开幕式火炬”。

师:刚才我们一起重温了伦敦奥运会的开幕现场,当代表着奥运精神的圣火冉冉升起时,我们心中无比激动,激动之余,你是否想过,什么是燃烧?什么条件下才能燃烧呢?欢迎走进我们今天的《探索求真》节目,本期节目的主题是燃烧和灭火。(学生观看视频)

设计意图:通过视频,激发学生兴趣,引入本节课课题。

2.合作探究,引导发现

(1)探究燃烧的条件

师:其实燃烧是一种常见的现象,你能列举在生活中接触过的燃烧吗?(学生列举生活中常见的燃烧)

教师引导学生归纳燃烧有什么共同特征,并利用数字化实验——手持技术向学生展示通常情况下的燃烧确实消耗空气中的氧气(如图1、图2),并对燃烧的定义进行总结与分析。

设计意图:通过数字化实验见证燃烧消耗氧气,数据显示形象直观。

师:怎么样才能燃烧呢?我们首先完成第一个任务——探究燃烧需要哪些条件。请同学们思考一个问题:所有物质都能燃烧吗?

学生思考并在白板上操作选择可以燃烧的物质,教师引导分析得出燃烧的首要条件是可燃物。

师:燃烧是否还需要满足其他的条件呢?

教师播放“燃烧的条件”实验微视频。学生描述观察到的现象,总结燃烧的条件,并得出燃烧的条件缺一不可的结论。

設计意图:本实验在通风橱或抽风设备下录制实验视频,有效地解决了无法现场演示的难题,并展现了信息技术应用到化学课堂中的优点。

师:火的使用是人类进入文明社会的重要标志之一,如果没有燃烧,我们人类的今天可能还处在茹毛饮血的时代,而如今,燃烧走进了千家万户,为人类服务(学生观看燃烧在人类生活中的运用图片)。火是一把双刃剑,如果使用不当,也会给人类带来许多灾难。(学生观看火灾图片)所以当出现了不当的燃烧时,我们就要灭火,使燃烧现象终止下来。

(2)寻找灭火的原理和方法

分组实验活动:灭火大比拼。学生根据自己的生活经验,结合教师提供的器材,找到尽可能多的方法将燃着的蜡烛熄灭。在这个过程中,教师指导学生进行实验,并利用平板电脑的录屏功能记录学生熄灭蜡烛的方法,为后面分析灭火的原理做准备。

实验完成后,教师请学生汇报小组熄灭蜡烛的方法,并利用录屏拍下的照片,引导学生分析熄灭蜡烛所用方法的原理。最后,教师总结得出灭火的原理是破坏燃烧的条件,并且破坏燃烧的一个条件就可以灭火,即缺一即可。

设计意图:应用平板电脑的录屏功能能及时展现学生的动态实验过程,分析学生所用的方法所涉及的有关灭火原理。利用学生的实验方法分析原理,充分发挥生成性课程资源的教育作用,让学生在对探究过程和探究成果的交流中,实现思维的碰撞、思想的启迪。

3.大胆求真,反思交流

师:学习完燃烧和灭火的知识后,请同学们用化学知识解释成语(如图3)。(学生思考并回答)成语中和燃烧有关的有“火上浇油”,它比喻使人更加愤怒或情况更加严重,但最近网络上有传言(如图4),食用油可以扑灭油锅里的火,这是真的吗?接下来我们来看一个视频。(学生观看“食用油灭火”的视频)通过视频我们发现食用油可以扑灭油锅里的火,这其中包含了什么样的灭火原理呢?

生:降温至可燃物的着火点以下。

师:回答得非常正确。但是在用食用油来灭油锅的火时,我们要考虑油的用量。在生活中不建议用这种灭火的方法,因为难免会出现意外,万一油锅着火了,我们该怎样灭火呢?

生:用水灭火、用青菜灭火……

师:下面,我们再来看一下“用水扑灭油锅火”和“用锅盖盖灭油锅火”的视频,同学们分析一下其中的原因。(学生观看视频,并回答问题)周末的时候,一家人围坐在一起,吃一顿热气腾腾的火锅是一件非常快乐的事,同学们可能见过各种各样的火锅,有铜的、铁的,但同学们听说过纸火锅吗?现在我们来看看“纸火锅”的视频是什么样的,并仔细观察视频中的实验(如下页图5)。(学生观看后,讨论纸火锅的原理)

设计意图:①通过网页的功能展现最新网络传言,引发问题冲突。通过电子白板形式多样的环节,进行求真。②通过直观的实验视频,引起视觉冲突,掌握油锅着火如何处理的知识。③通过纸火锅的新闻,辅以录制的微课实验,培养学生分析问题、解决问题的能力。

师:这儿还有一个神话传说。请同学们观看“火焰山”视频。大家想想为什么火焰山的火用扇子扇不灭呢?另外,如果房间内着火是开窗还是关窗呢?(学生思考回答)

设计意图:神话传说再次激起学生学习的兴趣,将问题的探究推向新的高潮。

4.实践拓展,情感升华

(1)灭火逃生

教师播放“火灾逃生方法”的视频。

设计意图:进行安全消防教育,提高安全意识和自防自救能力,学会联系化学掌握突发火灾时的应急处置措施,树立牢固的消防安全意识,体现化学来源于生活、服务于社会的主线。

师:同学们,远古时代的人们只能够钻木取火,而现在,人们在掌握了燃烧的知识之后创造出了很多的奇迹,请大家谈谈这节课的感悟与收获。(学生讨论并发言)

(2)超乎想象

播放北京和悉尼奥运会火炬分别在珠峰和水中传递的视频。

师:相信在座的同学在掌握了更多的知识后,未来能够创造出更多的奇迹。

设计意图:通过视频和图片,能够帮助学生理解化学可以创造超乎想象的景观,感受知识的力量,进而使学生能够将所学知识与生活紧密联系,产生创新的想法。

(3)实践作业

教师布置两类作业:

一是探索巩固式练习。输入网址http://www.sojump.com/jq/8957789.aspx,打开问卷星网站,完成在线作业。

二是开放式实践活动。调查校园灭火器的种类、适用范围,掌握使用方法;设计家庭火灾逃跑路线。要求学生课后把设计好的路线拍成照片上传至班级QQ群共享,并关注老师的微信,了解更多有关燃烧和灭火的知识。

设计意图:通过网络课外学习、网络分享激发学生的兴趣。培养学生的实践、合作交流、查阅资料和解决问题能力。

教学反思

1.信息辅助教学,合理改变教材——教前的思考

基于新课程标准理念,初中化学教学倡导学生探究学习,使全体学生积极参与教学过程,乐于探究,勤于思考。本节课就是以此理论为基础,调动学生已有的生活经验,为学生创设问题情境,让学生从中发现问题,通过教师的合理引导,学生的逐级探究,解决教学中预设与生成的问题,促进学生的全面发展。

从改编教材和构思课件开始,让我体会到什么是“痛并快乐着”。交互式电子白板环境下的教学比起传统的教学媒体运用要快捷,教师能够及时地处理课堂上生成的问题,教学效果好,充分发挥了学生的主体地位,学生积极参与课堂活动,达到了师生互动、生生互动、人机互动的良好效果。

而这节课在选材上也困难重重,所选课题既要和生活有联系又要有化学味,火灾逃生是中学生必备的能力,因此,我确定了《燃烧和灭火》这节课。燃烧的定义比较抽象,学生之前仅仅知道氧气具有助燃性,物质燃烧消耗氧气,但是没有直观数据证明物质燃烧确实消耗了氧气。本节课运用数字化实验——手持技术见证了燃烧消耗氧气,形象直观。数字化实验弥补了传统实验的不足之处,借助氧气传感器,学生通过氧气含量变化的曲线真正地看到蜡烛燃烧消耗氧气,突破以往“宏观—微观—符号”三重表征的化学思想,并引入“曲线”,彰显“宏观—微观—符号—曲线”的学科特征,学生感受到了数字化实验在化学教学中的魅力。此外,引用网络传言“植物油可以灭火,是真的吗”,破解了网络传言,力图使本节课轻松有趣。

2.关注生成问题,增强探究意识——教后的感悟

熄灭蜡烛的方法很多,是属于课堂中的生成性的问题,教师课前无法全部预设。本节课使用平板电脑的录屏功能,及时清晰地展现了学生动态的实验过程,将学生在实验中用到的熄灭蜡烛的方法适时呈现在大屏幕上,针对学生所用到的熄灭蜡烛的方法分析其中的原理,进而总结灭火的原理,突出本节课的重点,并给小组之间的交流与评价提供了平台,充分发挥生成性课程资源的教育作用。在这部分的教学中,有学生认为吹灭蜡烛的原理是因為呼出气体中的二氧化碳气体,针对这一问题,我给学生演示了一个实验:用注射器抽取氧气,吹燃着的蜡烛,蜡烛熄灭。

作为一节信息技术与化学教学整合的活动课,“自主探究”非常必要,但不能忘记这更是一节化学课,不能只图场面上的热闹,我们应当努力培养的是学生热爱化学的情感。本节课突破教材局限,挖掘深层教学资源,紧密联系生活实际,引入“视频导入—合作探究—大胆求真—实践拓展”环节,通过“大显身手、灭火逃生、超乎想象”的活动,紧扣“生活走向化学,化学服务社会”的主题,感受科学的最高价值在于应用。学生积极参与本节课的过程,着实令我感动。

不过,这节课也有许多遗憾之处,如从“纸火锅”到“神话传说”的过渡有些刻意,教师在语言链接上还有些随意,以后还应完善。

基于以上反思,我认为本节课营造了“以信息为载体,辅助课堂教学;以学生为主体,促进知识内化;以实验为基础,引导科学发现;以小组为单位,构建探究氛围;以探究为依托,培养合作精神”的课堂氛围,同时渗透了义务教育化学课程的基本理念——让学生有更多的机会主动地体验探究过程,在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态度,获得科学的方法,在“做科学”的探究实践中逐步形成终身学习的意识和能力。向着这样的目标努力,信息技术创新与实践活动教学必将绽放出化学教学的长盛奇葩。

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