活动元教学设计理念下的化学探究课——人教版初中化学上册《利用化学方程式的简单计算》教学实录及评析,本文主要内容关键词为:化学方程式论文,上册论文,人教版论文,设计理念论文,教学实录论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
·活动背景·
“利用化学方程式的简单计算”是人教版初中化学上册的内容,也是学生化学学习必须掌握的一种基本计算技能。在学习本课题之前,学生已经学会书写常见的化学方程式,知道化学方程式表示的意义,本课题只要求学生进行有关纯物质的计算,难度不是很大。
根据教学观察和中考阅卷发现,导致方程式计算错误率较高的原因往往是化学方程式书写错误,相对分子质量计算错误及计算过程的书写不规范等。特别值得注意的是,学生不重视化学反应的实际意义,忽视利用化学方程式计算的前提,不会将其简化为数学比例式进行计算。
因此,本节课教者采用活动课组织形式,将学习内容分成四个相关板块,辅之以学案引导学习。学生在自学与合作学习中,通过思考、练习、讨论等方式,初步学会利用化学方程式进行计算。
·活动目标·
1.懂得根据化学方程式进行计算的理论依据。
2.学会利用化学方程式进行简单的计算,掌握解题的步骤和方法。
3.学会对化学方程式中各物质间质量比进行分析,学会运用数学方法表示相关物质间量的关系。
4.通过自主探究,发现解题中的易错点,归纳解题方法。
5.认识利用化学方程式计算在生产、生活及科学研究中的实际意义。
·活动过程·
【活动1】知识摸底,挑战老师
教师请学生填写学案,要求学生与教师比赛。
(1)写出物质在空气中燃烧的化学方程式。
氢气 碳 硫 镁 钾
(2)过氧化氢制氧气的化学方程式。
(3)铁在氧气中燃烧的化学方程式。
教师请学生选出一位代表和老师比赛书写化学方程式,其他同学当裁判,找错误,时间1分钟。
学生非常兴奋地与教师一起书写,其他同学认真观察,准备纠错。
倒计时60秒一到,学生便冲到黑板前纠错。教师总结,表扬学生积极主动的学习态度。
【评析1】通过与教师比赛书写化学方程式,使学生快速进入学习状态,既激发了学习兴趣,又复习了学过的知识,为后面的教学做了很好的铺垫。
【活动2】情境引路,形成方法
情境创设:播放“神州七号”发射录像(如图1)。
图1 “神州七号”发射录像
师:如果火箭携带的燃料为液态氢,助燃剂为液态氧,点火后会发生什么反应?
要求学生在学案上写出反应的化学方程式。
教师投影正确的化学方程式,学生自我订正。
师:反应物与生成物之间的质量比是多少?
学生经过简单计算,得出氢气、氧气、水的质量比是4∶32∶36。
师:假如火箭的燃料舱内装入100kg的液态氢,助燃舱内理论上应装入多少千克的液态氧?
教师投影数量关系,用x表示未知量(如图2),并给出相对原子质量H—1、O—16。
图2 液态氢、氧点燃发生化学反应的数量关系
请学生分组讨论学案上的问题,写出算式并计算。
请讨论好的小组板书他们所列的算式。
A.4∶32=100∶x B.4∶100=32∶x
师:同学们在列出以上算式时,除了题中所给数据,还利用了什么?
生:化学方程式、相对分子质量。
师:(板书课题)利用化学方程式,我们可以精准地计算出这艘火箭的燃料和助燃剂的相关质量。试想如果没有计算,燃料加多了或加少了会怎么样?
生:(齐)少了飞不出地球;多了太重,成为太空碎片……
师:因此,利用化学方程式进行准确地计算就非常重要,也非常必要了。大家讨论并利用化学方程式列式计算时,具体是依据什么量进行计算的?
请学生整理、归纳利用化学方程式进行计算的依据,并写在学案上。
我发现,利用化学方程式计算的依据是反应物与生成物之间的______;即______之比。
学生回答完成后,教师投影出结论(如图3)。
图3 利用化学方程式计算的依据
师:只有我们列出的算式,计算的过程是否完整呢?同学们认为还需要补充什么内容?
生:不完整!
生:需要补充解设未知量。
生:需要补充化学方程式。
生:补充计算和答案。
教师根据学生的回答,补充板书计算的过程。
生:在计算时,A和B两个算式的结果是一样的,是不是两个算式都可以用?
师:根据利用化学方程式进行计算的依据,从理论上我们应先写出依据,再列出相关联量的比例关系,也就是A式。但在实际计算中,我们也常采用B式。所以两个算式都可以使用。
师:经过大家的补充,这样的计算过程是否完整了?现在我们一起来看教材的例题。读例题时,注意归纳利用化学方程式计算的方法和步骤。
学生读教材第100页例题,得出解题方法。
(1)设未知量。
(2)写出反应的化学方程式。
(3)写出相关物质的相对分子质量和已知量、未知量。
(4)列出比例式,求解。
(5)简明地写出答案。
图4 教材上加热高锰酸钾得氧气的计算过程
师:请同学们指出例题(如图4)中的相关的量是什么?上题中的相关量是什么?观察题中单位的使用有什么不同?
生:例题中的相关量是高锰酸钾和氧气。
生:上题中的相关量是氢气和氧气。 ·
生:算式中已知量要带单位,未知量不带单位
师:同学们读得很仔细,把握了解题的关键。相关量是指已知量和待求的量,待求的量有时会不止一个,以后的学习中会碰到。
师:请同学们利用总结的五步计算法,按例2的标准格式完成学案上的练习。
学生独立完成学案。
练习:实验室用过氧化氢溶液制氧气,欲制取氧气32g,至少需要过氧化氢多少克?
(相对原子质量H—1;O—16)
【评析2】联系实际,创设学习情境,从已知的化学方程式入手,借助“最近发展区”理论,适当延伸学习内容,自然过渡到新知识的学习,使学生体会利用化学方程式计算的实际意义和价值。同时,注重引导学生进行逻辑思维,避免单一模仿。学生很快形成“解题过程应该是这样,而不是老师规定我们必须这样”的认识。
【活动3】辨析错误,尝试评价
学生完成练习后,教师播放一段录像片(如图5)。
图5 教师做题过程视频截图
师:这是老师完成这道题的过程,同学们仔细观察,看谁发现问题多,看谁是火眼金睛(如图6)。
图6 教师完成的练习视频截图
学生兴奋地看录像,不断发现老师解题过程中的错误,同桌或者小组内小声交流。
看完后,学生纷纷举手,上台修改教师的练习(如图7)。
图7 学生在PPT上修改练习的视频截图
教师及时表扬仔细观察、积极帮助老师修改错误的学生。
师:请解题中出现错误的同学也来说一说,自己刚才解题时哪些地方出现错误了?
生:方程两边的质量没有配平。
生:相对分子质量算错了。
生:未知量写了单位。
…………
师:请同学们像帮助老师一样改正自己的错误,并将你认为最易出现的错误列在学案表中。
我的评价表:我最容易出错的地方是
教师根据学生的小结,在投影上打出易错点(如图8)。
图8 “我最容易出错的地方”幻灯片
【评析3】教师根据初中生学习上关注问题不成熟的特点,将解题中的易错点通过教师录像进行集中展示,是本节课设计中的亮点。教师改变了过去的教学方式,尝试由学生挑战教师的权威,而不是由教师去纠正学生的错误。这样,既体现学生的主体地位,又巧妙调动了学生的积极性、主动性。
【活动4】创编练习,凸显身手
师:这是四川“5·12”汶川地震灾后重建中,某石灰厂收到的一份订单(如图9)。
图9 某公司生石灰订单幻灯片
教师要求学生根据这一情境创编问题,学生在学案上完成问题解答过程。
(学案)试一试以上面的情境或你熟悉的化学方程式为基础,充分利用信息进行编题,并解答。
情境1:碳酸钙经高温生成生石灰和二氧化碳(如图10)。
图10 学生编写的题在屏幕上投影
教师将几位学生完成的解题过程投影出来,学生对同学完成的解题过程进行纠错和评价。
师:请大家尝试用下面的情境,两人小组自主选择星级不同的内容,在学案上编题并解题。
情境2(☆☆☆):煤中含有硫元素,硫燃烧会产生有害气体二氧化硫。因此,在使用含硫煤时要进行防污染处理(S—32;O—16)(如图11)。
图11 含硫煤燃烧时二氧化硫污染空气
情境3(☆☆☆☆):2008年北京奥运“祥云”火炬使用的燃料是丙烷(如图12)(H—1;C—12;O—16)(火炬总质量约1kg)其燃烧的化学方程式为
图12 奥运火炬“祥云”的燃料丙烷在燃烧
教师投影展示学生所编的题目和解题过程。
小组A:情境2,16kg硫燃烧后生成二氧化硫多少千克?
小组B:情境3,多少克丙烷燃烧生成36g水?
……
学生根据投影的情况进行评价纠错,选出优胜小组。教师及时表扬优胜小组。
师:本节课同学们的活动内容非常充实,相信大家的收获一定很丰富,说说自己的收获。
生:我学会了用化学方程式的计算方法。
生:利用方程式计算,最重要的是找出已知量和未知量,分清他们之间的关系。
生:利用方程式计算可以解决实际的问题。
……
师:利用化学方程式计算,可以帮助我们解决生产和科研以及生活中的许多问题,掌握这一技能会使你向科学的海洋前进一步。愿同学们成为知识海洋的勇者!
【评析4】在情境中的编题练习,拓展了学生的视野,提高了学生应用知识解决问题的能力,深化了化学与社会发展关系的认识。通过创编练习,学生将所学知识及时应用于新情境中,既达到巩固当堂课所学知识和形成基本计算能力的目的,又及时帮助学生建构出较为完整的关于化学方程式计算的知识体系。同时,对学生研究问题的思维层次提出了更高的要求。
·教者自评·
1.改变课堂教学策略,由只重教学结果向重视教学过程转变
利用化学方程式计算是学生必须掌握的一种基本计算技能。传统教学中,教师往往只重视结果和结论,通常采用教师通过例题直接讲解方法或学生根据例题自学模仿,将计算的步骤和方法背下来,然后做大量的习题,重复训练,达到掌握技能的目的。这个过程省略了引导学生认知和思维等重要学习环节,舍本求末,不利于学生创新精神的培养。
本课着重强调学生探索新知的经历和获取新知的过程,重视引导学生形成基于化学科学的思维方式。教者通过组织一系列的学习活动,组织学生利用已有的知识经验,研究现实问题情境,分析和解决问题,并在教师的引导之下逐步完善认知结构。学生在这些活动中不仅学会了方法,而且提高了能力,同时体会到学习化学方程式计算可以解决生产和生活中的实际问题,从而进一步增强学好化学的信心。
2.利用学案辅助导学,让学生成为新时期课堂学习主角
所谓学案,是根据学生的实际情况,把课题中的重点内容按照化学逻辑思维的顺序编写出来,形成书面材料,让学生的学习有依据有内容,有发展有创新。本节课的教学内容非常适合用学案作为辅助教学的工具,帮助学生进行充分的自主学习。在教师的引导下,学生通过学案上的内容,不断地思考和演练,很快掌握了“利用化学方程式计算”这一技能,同时还很好地展示了学生的学习效果,及时修正和完善学习偏差,帮助学生构建完整的知识系统。
在整个教学活动中,教师把更多的学习活动让位于学生,打开了一条“让学生主动走向知识”的绿色通道。