資源簡(jiǎn)介

瘋狂的石頭
-----科學(xué)探究中的猜想與假設(shè)（教學(xué)設(shè)計(jì)）
課程標(biāo)準(zhǔn)、教材以及學(xué)情分析
課程標(biāo)準(zhǔn)：本節(jié)課內(nèi)容屬于《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》中“科學(xué)探究”中的二級(jí)主題“發(fā)展科學(xué)探究能力”。課標(biāo)對(duì)義務(wù)教育階段化學(xué)課程中的科學(xué)探究的定位：它是學(xué)生積極主動(dòng)地獲取化學(xué)知識(shí)、認(rèn)識(shí)和解決化學(xué)問(wèn)題的重要實(shí)踐活動(dòng)。它涉及提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、制訂計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評(píng)價(jià)、表達(dá)與交流等要素。學(xué)生通過(guò)親身經(jīng)歷和體驗(yàn)科學(xué)探究活動(dòng)，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，增進(jìn)對(duì)科學(xué)的情感，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本方法，初步形成科學(xué)探究能力。科學(xué)探究對(duì)發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有不可替代的作用。課標(biāo)對(duì)本節(jié)課要達(dá)到的基本學(xué)習(xí)要求為：體驗(yàn)到科學(xué)探究是人們獲取科學(xué)知識(shí)、認(rèn)識(shí)客觀世界的重要途徑。意識(shí)到提出問(wèn)題和做出猜想對(duì)科學(xué)探究的重要性，知道猜想與假設(shè)必須用事實(shí)來(lái)驗(yàn)證。知道科學(xué)探究可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)、觀察等多種手段獲取事實(shí)和證據(jù)。認(rèn)識(shí)到科學(xué)探究既需要觀察和實(shí)驗(yàn)，又需要進(jìn)行推理和判斷。認(rèn)識(shí)到合作與交流在科學(xué)探究中的重要作用。
教材分析：滬教版九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)第一章第三節(jié)“學(xué)習(xí)化學(xué)需要進(jìn)行科學(xué)探究”，在該節(jié)內(nèi)容中提出了科學(xué)探究的一般步驟。實(shí)驗(yàn)作為化學(xué)學(xué)習(xí)的重要手段和方法，科學(xué)探究一直貫穿于整個(gè)九年級(jí)化學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程。
學(xué)情分析：根據(jù)已有知識(shí)，學(xué)生已經(jīng)學(xué)會(huì)了科學(xué)探究的一般步驟，也學(xué)習(xí)了物質(zhì)的性質(zhì)與用途，轉(zhuǎn)化與制備的基本方法和原理。初中生好奇心強(qiáng)，對(duì)事物的認(rèn)識(shí)逐漸從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，思維能力不斷增強(qiáng)，初步具備了收集、分析、提取信息的能力，為本節(jié)課探究學(xué)習(xí)提供了保障。本節(jié)課的教學(xué)從一則新聞報(bào)道出發(fā)，用身邊事引發(fā)學(xué)生探究的興趣，讓他們?cè)谑煜さ纳钋榫昂蜕鐣?huì)實(shí)踐中感受化學(xué)的重要性，了解化學(xué)與日常生活的密切關(guān)系，逐步學(xué)會(huì)分析和解決與化學(xué)有關(guān)的一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題、讓學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)主動(dòng)地體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程。通過(guò)對(duì)本課題的學(xué)習(xí)，學(xué)生會(huì)對(duì)化學(xué)有更廣泛地了解，進(jìn)而從化學(xué)角度更深入的認(rèn)識(shí)人類(lèi)自身和周?chē)奈镔|(zhì)世界。
二、教學(xué)目標(biāo)
1.通過(guò)探究電石與水反應(yīng)的產(chǎn)物進(jìn)行科學(xué)探究中猜想與假設(shè)環(huán)節(jié)的復(fù)習(xí)。
2.通過(guò)自主互助、實(shí)驗(yàn)探究、交流分享和反思評(píng)價(jià)等活動(dòng)，讓學(xué)生體會(huì)思維模型的建構(gòu)過(guò)程。
3.滲透以化學(xué)視角觀察生活的意識(shí)，讓學(xué)生體驗(yàn)化學(xué)的魅力和價(jià)值，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn)：1.猜想與假設(shè)的一般方法
2.利用物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
難點(diǎn)：培養(yǎng)學(xué)生建構(gòu)化學(xué)思維模型的能力。
本節(jié)課通過(guò)教材和課程標(biāo)準(zhǔn)以及學(xué)生實(shí)際確立重難點(diǎn)。深鉆教材，從知識(shí)結(jié)構(gòu)上，抓住重點(diǎn)和難點(diǎn)；備足學(xué)生，根據(jù)學(xué)生實(shí)際的認(rèn)知水平及認(rèn)知結(jié)構(gòu)的差異，把握重點(diǎn)和難點(diǎn)。通過(guò)從學(xué)生的已知生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，聯(lián)系生活實(shí)際，多媒體輔助教學(xué)，層層引導(dǎo)，架橋鋪路，適當(dāng)補(bǔ)充材料，層層設(shè)問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生自主探索、動(dòng)手實(shí)踐等方式突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)。
教學(xué)流程圖
(
引入：視頻、圖片
猜想一：可燃物從哪里來(lái)
歸納：方法一
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：固體成分
猜想三：白色固體成分
猜想二：可燃性氣體成分
猜想四：燃燒所需溫度從哪里來(lái)
運(yùn)用：方法二
方法三
歸納：方法二
方法三
歸納：方法四
實(shí)驗(yàn)改進(jìn)
猜想五：實(shí)驗(yàn)中冰塊的作用
回憶：這場(chǎng)火災(zāi)燃燒條件的達(dá)成
回憶：本節(jié)課進(jìn)行了哪些猜想
小結(jié)：科學(xué)探究中猜想假設(shè)的一般方法
)
五、教學(xué)過(guò)程
環(huán)節(jié) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖
猜想一 【圖片】在屏幕上你看到了什么
【過(guò)渡】這可不是普通的石頭，而是一堆瘋狂的石頭。這節(jié)課，我將和同學(xué)們一起來(lái)領(lǐng)略“石頭”的瘋狂之處，一起去猜想探究“瘋狂”現(xiàn)象背后的原因。 【展示】課題、視頻、圖片 【解說(shuō)】這里還有一組圖片，也是一場(chǎng)發(fā)生在雨夜的由這種石頭引發(fā)的道路交通事故。在事故路面上，沿路灑落了五六百米燃著的石頭，而裝載石頭的貨車(chē)則成了一輛“火車(chē)”。場(chǎng)面很是震撼。 【提問(wèn)】為什么說(shuō)這種石頭“瘋狂”？
【評(píng)價(jià)】你的答案精彩極了! 【解說(shuō)】瘋狂原因一:它能發(fā)生燃燒!；瘋狂原因二:一般用于滅火的“水”能促進(jìn)它的燃燒! 【提問(wèn)】這種石頭叫什么？ 【過(guò)渡】很顯然,在視頻和圖片中都發(fā)生了火災(zāi)。 【提問(wèn)】請(qǐng)同學(xué)們考慮：物質(zhì)要燃燒，必須滿(mǎn)足什么條件？
【提問(wèn)】視頻里，我們可以看到車(chē)上的電石直接露置于空氣中，說(shuō)明燃燒的哪個(gè)條件是滿(mǎn)足的？
【探究一】請(qǐng)你猜猜視頻火災(zāi)中的可燃物是什么？
【提問(wèn)】如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證電石是可燃物？（引導(dǎo)：一般如何知道一種物質(zhì)有可燃性？）
【演示實(shí)驗(yàn)1】直接在酒精燈上灼燒電石，不燃燒
【講述】俗話(huà)說(shuō)“耳聽(tīng)為虛，眼見(jiàn)為實(shí)”，看來(lái)有時(shí)眼睛也會(huì)欺騙我們啊。火災(zāi)中燒的不是電石，可燃物應(yīng)該“另有其人”。 【猜想一】它從哪來(lái)呢？它是怎么來(lái)的呢？你來(lái)猜猜看！ 【追問(wèn)】哦，很好！你為什么能想到這個(gè)答案？ 【小結(jié)一】這種猜測(cè)我們是建立在下雨天這個(gè)具體的情境之中-----猜測(cè)依據(jù)：具體情境提供的信息。 產(chǎn)生興趣 回答 學(xué)生觀看視頻并思考 回答燃燒條件 進(jìn)行猜測(cè) 回答 觀看實(shí)驗(yàn) 猜測(cè) 創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生興趣。 引發(fā)學(xué)生思考 培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力 激發(fā)興趣，在認(rèn)知沖突處引發(fā)思考。 培養(yǎng)學(xué)生的歸納能力
猜想二 【過(guò)渡】老師對(duì)這個(gè)電石與水的反應(yīng)特別感興趣，所以特意查了一下資料，資料顯示：電石遇水即劇烈反應(yīng)，生成一種可燃性氣體和白色固體。 我想請(qǐng)你來(lái)猜猜這里的可燃性氣體可能是什么？ 【提問(wèn)】你為什么會(huì)想到這樣一些氣體？你的猜測(cè)依據(jù)是什么？ 【小結(jié)二】質(zhì)量守恒定律中的元素守恒-----猜測(cè)依據(jù)：元素守恒 【追問(wèn)】如果是從元素守恒的角度，我來(lái)猜猜：這種氣體可能是O2 【提問(wèn)】哦，大家把氧氣咔嚓掉的原因是？ 【小結(jié)三】它的化學(xué)性質(zhì)-----猜測(cè)依據(jù)：物質(zhì)的性質(zhì) 【提問(wèn)】請(qǐng)大家設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證一下猜想的這三種可能的氣體。（2-3min） 【評(píng)價(jià)】恩，很好，看來(lái)大家對(duì)這樣的利用元素守恒思想來(lái)驗(yàn)證氣體的成分也很到位了。 【視頻】電石與水反應(yīng)生成氣體的燃燒實(shí)驗(yàn)（順便提問(wèn)這種氣體的密度、收集方法） 【提問(wèn)】你看到了什么現(xiàn)象？ 【追問(wèn)】黑色物質(zhì)是什么？該氣體肯定不是我們剛才猜測(cè)的哪種氣體？為什么？ 【講述】視頻中如果在火焰上方罩一個(gè)干冷燒杯，燒杯內(nèi)壁也會(huì)有水霧。這些現(xiàn)象證實(shí)這種氣體中確實(shí)含有碳、氫元素。 【設(shè)問(wèn)】含碳、氫元素的物質(zhì)一定是甲烷嗎？（引導(dǎo)：含氫氧元素的化合物一定是水嗎？雙氧水） 【資料】該氣體為乙炔。 討論、思考 表述 根據(jù)性質(zhì)推翻猜想 討論、思考 表述 觀看 思考、回答 聆聽(tīng) 思考、回答 引導(dǎo)學(xué)生從宏觀方面思考問(wèn)題，滲透元素觀、變化觀、守恒觀。 通過(guò)提問(wèn)、追問(wèn)、再追問(wèn)的形式，不斷推動(dòng)學(xué)生進(jìn)行思維訓(xùn)練
猜想三 【過(guò)渡】根據(jù)信息：CaC2 + H2O→ C2H2 +固體，來(lái)猜測(cè)生成的白色固體的組成？ 【提問(wèn)】你的猜測(cè)依據(jù)是？ 【追問(wèn)】依據(jù)元素守恒猜測(cè)出的三種白色固體，再結(jié)合生成固體的具體情境，你覺(jué)得哪種猜想不成立？ 【提問(wèn)】請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證另外2種猜想？ 【演示實(shí)驗(yàn)2】驗(yàn)證成分 【過(guò)渡】經(jīng)過(guò)我們的合理猜測(cè)再加上實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：電石與水反應(yīng)的方程式我們就可以得到了。 【評(píng)價(jià)】大家很厲害啊，經(jīng)過(guò)剛才的合理猜想和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，其實(shí)我們播放的新聞視頻中說(shuō)電石燃燒科學(xué)嗎？ 【過(guò)渡】現(xiàn)在大家把思路再轉(zhuǎn)回我們的火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)：剛才我們探討了燃燒的3個(gè)條件，有2個(gè)已經(jīng)滿(mǎn)足，還需第三個(gè)條件：溫度達(dá)可燃物的著火點(diǎn)。 【提問(wèn)】溫度從哪里來(lái)？ 【演示實(shí)驗(yàn)3】電石和水的反應(yīng)。 【提問(wèn)】根據(jù)什么現(xiàn)象你能得出這個(gè)反應(yīng)放熱？ 【追問(wèn)】為什么這個(gè)實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有發(fā)生燃燒（引導(dǎo)：從燃燒的3個(gè)條件考慮） 【解釋】火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)：一車(chē)電石，20t，雨不斷在下，教室現(xiàn)場(chǎng)：一顆電石，少量水，雖然都放熱，但因?yàn)榉磻?yīng)物的量不夠所以導(dǎo)致放出的熱量不夠。 【小結(jié)四】從可燃物燃燒的3個(gè)條件和一車(chē)與一粒電石的比較中我們探究出猜測(cè)的另一種依據(jù)：對(duì)比思維的運(yùn)用 【提問(wèn)】如何提供溫度讓這一顆電石滴了水后也能燒起來(lái) 【演示實(shí)驗(yàn)4】冰上加電石點(diǎn)火，燒起來(lái) 【提問(wèn)】冰在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中的作用是什么？ 【追問(wèn)】如果在電石加水反應(yīng)后的生成的氣體中用蠟燭點(diǎn)，能不能點(diǎn)著？ 【再追問(wèn)】水可以，為什么要換成冰？ 【實(shí)驗(yàn)演示5】電石加水和電石放在冰塊上，學(xué)生比較產(chǎn)生氣體的速率 【展示】在這場(chǎng)火災(zāi)中燃燒的3個(gè)條件是如何一一滿(mǎn)足的？ 觀看實(shí)驗(yàn) 思考、回答 觀看實(shí)驗(yàn) 回答 觀看實(shí)驗(yàn) 思考、表述 培養(yǎng)學(xué)生的守恒觀、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力 引導(dǎo)學(xué)生歸納整理、反思評(píng)價(jià)、提煉升華
小結(jié)提升 【小結(jié)】今天這節(jié)課你學(xué)到了什么？ 這節(jié)課，通過(guò)運(yùn)載電石的貨車(chē)在雨天著火這則新聞，大家進(jìn)行了科學(xué)合理的猜想，并用實(shí)驗(yàn)的方法探究了電石與水反應(yīng)的產(chǎn)物，還證明了這是一個(gè)放熱反應(yīng)。化學(xué)學(xué)科中涉及到的科學(xué)探究常用的幾種猜測(cè)方法，我們的同學(xué)通過(guò)自己的歸納也已經(jīng)全部呈現(xiàn)在黑板上了。 科學(xué)探究中的猜想并不是我們的憑空臆造和胡亂猜測(cè)，它是建立在我們的直覺(jué)思維和所學(xué)知識(shí)的一種合理聯(lián)系之上的。希望同學(xué)們?cè)谝院蟮膶W(xué)習(xí)中能用化學(xué)的眼光和化學(xué)的思維來(lái)審視我們賴(lài)以生存的世界，化學(xué)讓生活更美好！ 回顧、回味 引導(dǎo)學(xué)生感受化學(xué)在促進(jìn)人類(lèi)美好生活方面做出的貢獻(xiàn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)好化學(xué)的熱情
教學(xué)反思
這是一節(jié)實(shí)驗(yàn)探究的復(fù)習(xí)課。圍繞“核心素養(yǎng)”的理念要求，在求新、求實(shí)、求趣的過(guò)程中，從虛擬走向真實(shí)。如何讓學(xué)生從課堂虛擬走向生活真實(shí)？如何讓孩子學(xué)會(huì)用化學(xué)的視角來(lái)審視、研究身邊的物質(zhì)？這是每一位化學(xué)老師應(yīng)該思考的問(wèn)題。本節(jié)課，盡可能多地通過(guò)圖片欣賞、視頻播放、實(shí)物展示、以及動(dòng)手實(shí)驗(yàn)等多維的視覺(jué)手段，拉近現(xiàn)實(shí)生活與學(xué)生的距離，讓學(xué)生真切地感悟到生活的化學(xué)、真實(shí)的化學(xué)、有用的化學(xué)。通過(guò)3個(gè)猜想，5個(gè)實(shí)驗(yàn)，在不停的追問(wèn)中，培養(yǎng)學(xué)生的變化觀、守恒觀、實(shí)驗(yàn)觀，以及模型認(rèn)知的能力。
當(dāng)然，教學(xué)是一門(mén)遺憾的藝術(shù)。本節(jié)課還有很多需要改進(jìn)的地方。比如沒(méi)有學(xué)生實(shí)驗(yàn)。受制于電石這種物質(zhì)的性質(zhì)，本節(jié)課的5個(gè)實(shí)驗(yàn)都采用了演示實(shí)驗(yàn)的方式，缺少學(xué)生的動(dòng)手。

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