本文摘要:摘要模拟大型科普求真类节目《是真的吗?》创设学习氛围;通过基于生活生产实际的日常灭火可否用N2代替CO2深海捕获CO2可否调控温室效应石油采矿业中,向油井下注射1吨CO2可否增产原油3~5吨用石灰水可否保鲜鸡蛋等4个核心问题及3个真假难辨的小问题,引导学生
摘要模拟大型科普求真类节目《是真的吗?》创设学习氛围;通过基于生活生产实际的“日常灭火可否用N2代替CO2”“深海捕获CO2可否调控温室效应”“石油采矿业中,向油井下注射1吨CO2可否增产原油3~5吨”“用石灰水可否保鲜鸡蛋”等4个核心问题及3个真假难辨的小问题,引导学生从化学的正向视角深刻认识二氧化碳的性质;利用移动磁贴板设计板书,引导学生经历并建构结构化知识体系。
关键词二氧化碳正向价值科学求证知识结构化温室效应
1教学主题内容及教学现状分析
本节课教学内容是人教版九年级上册[1]第6单元课题3二氧化碳和一氧化碳的第1课时,隶属于《义务教育化学课程标准(2011年版)》[2]一级主题“身边的化学物质”。主要内容包括CO2的物理性质、化学性质和用途。其教学价值主要体现在2个方面:(1)认识化学可以使人类生活变得更美好;(2)体验科学探究、证据推理、科学态度与社会责任等化学学科核心素养。
教育论文投稿期刊:《化学教育》(Journal of Chemical Education)杂志创刊于1980年,由中国科学技术协会主管,中国化学会主办的国家级化学教育类学术月刊。国内统一刊号:CN11-1923/O6,国际刊号:ISSN1003-3807,邮发代号:2-106,影响因子:0.3057。
通过查阅二氧化碳的相关文献,结合日常听课调研时的课堂观察发现,已有的教学设计中有基于二氧化碳发现史的研究[3]、基于学生认知需求的研究[4]、基于学生实验或探究能力的研究[5-7]、基于二氧化碳生产生活实际的创设学习情境的研究[8]。现有教学设计存在的主要问题:(1)学生并非真正基于其认知基础进行学习,只是对认知基础的结论进行回忆,而非运用;(2)学习情境有些是负面情感的,有些只是基于情境认识二氧化碳的相关知识,而未能很好帮助学生认识化学学科的正向价值;(3)得出的是碎片化的知识结论,而非结构化的知识体系,能体现知识体系的也多为教师引导下的,而非学生自主建构的。
2教学思想与创新点
美国著名化学家R·布里斯罗说:“化学是一门中心的、实用的和创造性的科学”,充分表达了化学在人类发展中的价值和地位。二氧化碳是一种 与人类生活、生产密切相关的物质,本节课全真模拟了《是真的吗?》这一大型科普类节目,将CO2在多个领域的实际应用创设成问题情境,并根据所学知识进行科学猜想,激发了学生参与探究的欲望,初步培养了学生的证据推理意识;通过“真假实验室”、查阅资料、专家访谈等科学求证的过程,培养了学生的科学精神,提升了学生动手操作和分析问题的能力。同时,在课上利用可移动磁贴板进行板书设计,引导学生建构CO2性质与用途间的关系,使学习过程中的碎片化知识转化为结构化的知识体系。
3教学目标
(1)基于7个生活生产实际中与CO2有关的“是真的吗”的问题,分析归纳总结出CO2的有关性质。(2)基于对4个核心“是真的吗”问题的科学求证过程,体会科学探究中的科学态度和证据推理。(3)基于对CO2用途的认识,感受应辩证地认识事物和化学可以使人类生活地更加美好的正向价值,体会科学态度与社会责任。(4)基于CO2性质与用途的关系,构建本节课的知识体系(知识模型),体会学习过程中的模型认知。
4教学流程
5教学实录
5.1创设情境,引出问题师:随着网络多媒体技术的不断发展,信息传播便捷自由,传播渠道也越来越多。对于公众而言,面对各类传言,真假莫辨,不堪其忧。播放自制的“是真的吗”开篇视频,提出今天要研究的4个核心问题。
5.2科学求证视频中提出的4个问题问题1:日常灭火,可用N2代替CO2,是真的吗?师:(投影出问题)请同学们认真思考,有想法后迅速举出手牌,说出你的猜想及理由。
生1:真的,因为N2不支持燃烧。生2:假的,虽然N2不支持燃烧,但是N2密度比空气小,不利于灭火。【真假实验】教师同时分别向2个装有燃着的阶梯蜡烛的烧杯中,倾倒N2和CO2。生3:倾倒CO2的烧杯中蜡烛熄灭,并且矮的蜡烛先熄灭,高的蜡烛后熄灭,说明CO2密度比空气大,不支持燃烧。倾倒N2的蜡烛不熄灭,N2密度比空气小,上浮。师追问:通过刚才的讨论和实验,你能得出哪些结论呢?生4:CO2与N2都不可燃,也不助燃,但由于2者密度不同,所以不能用N2进行灭火,也就是在使用气体灭火时,还必须要考虑其密度大小。问题2:深海“捕获”CO2以调控温室效应,是真的吗?师:投影问题后,先解释什么是温室效应,然后请同学们认真思考,并陈述猜想及理由。生5:假的,CO2溶于水,海洋“捕获”不了。
生6:真的,温室效应增强是因为CO2含量过多,CO2溶于海洋中的水导致空气中CO2含量降低,缓解了温室效应。师:他们都认为CO2溶于水,但猜想的结果却不同,那么结果到底如何呢?让我们继续进入真假实验室进行求证。【真假实验】教师请2组各3名学生上台,每人取1瓶气体(盛放在矿泉水瓶中),按教师的指令进行实验:第1步,打开瓶塞,向瓶中加入约1/3矿泉水瓶体积的水,并迅速拧紧瓶盖;第2步,抓紧瓶盖用力上下振荡15次;第3步,举起矿泉水瓶,向学生们展示一下。然后请2组学生分别出一个代表描述一下实验现象。
6教学反思
6.1从正面视角创设学习情境,促进学生认识化学学科的正向价值利用二氧化碳灭火、使原油增产、保鲜鸡蛋、舞台云雾、气体肥料等为人类的贡献创设问题情境,引导学生认识化学在人类发展中的正向价值,从而激发学生喜欢化学,热爱化学,崇尚化学,未来才可能去从事与化学有关的事业,并用所学知识造福人类。
6.2基于科学求证,促进学生的科学探究和证据推理能力通过7个来自生活生产的实际问题,引导学生紧紧围绕“猜想假设→科学求证→得出结论”几个步骤进行学习。每个问题提出后,都留给学生足够的思考、讨论时间,学生们通过阅读资料、专家访谈、科学实验、科技手段等多种途径进行科学求证,深切地体会到“用科学的态度进行科学探究,基于证据进行科学的推理”是化学学习必须具备的核心能力。
6.3利用移动磁贴板书,构建结构化的知识体系利用“移动磁板贴”设计板书,把学生实验中获得的CO2的性质写在磁板贴上,并按照探究学习的顺序固定在黑板上,但磁贴板是可移动的,在“将CO2的性质进行分类”时,通过移动磁贴板将CO2的性质分为物理性质和化学性质,然后再“根据CO2的性质分析其用途”,从而构建出本节课结构化的知识体系。
参考文献
[1]王晶,郑长龙.义务教育教科书:化学(九年级上册).北京:人民教育出版社,2014:117-121
[2]中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准(2011年版).北京:北京师范大学出版社,2012
[3]刘玉荣,陈昕昕.化学教育(中英文),2017,38(17):5-9
[4]胡久华,贤娴,高曼.化学教育,2015,36(9):34-38
[5]朱美萍.化学教育,2004,25(3):16-17
[6]赵映荷.化学教育,2012,33(3):55-58
[7]张玉彬,陈彩虹.中学化学教学参考,2019(15):26-28
[8]党博文.中学化学教学参考,2017(11):32-36
[9]人民网.海洋吸收二氧化碳能力正在衰退[EB/OL].(2012-09-22).http://env.people.com.cn/n/2014/0922/c1010-25705139.html
[10]高慧梅,何应付,周锡生.特种油气藏,2009,16(1):6-12,106
[11]资源节约和综合利用,1994(4):55
作者:李焱1**孙成林2许晓辉3
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