基于小组合作探究的化学课堂教学——以“质量守恒定律”教学为例

发表时间:2020/9/10   来源:《中小学教育》2020年4月第10期   作者:高伟佳
[导读] 本文以人教版九年级上册《质量守恒定律》教学为例,创设教学情境,落实科学探究在教学课堂中的重要性,把学生被动接受学习变成主动探索知识的过程,以提高学生学习的自主性和参与度,有效提高学生的化学素养。
        高伟佳
        揭阳市揭东区光正实验学校    515500  
        摘要:本文以人教版九年级上册《质量守恒定律》教学为例,创设教学情境,落实科学探究在教学课堂中的重要性,把学生被动接受学习变成主动探索知识的过程,以提高学生学习的自主性和参与度,有效提高学生的化学素养。
关键词:初中化学;质量守恒定律;小组合作探究;课堂教学
        建构主义学习理论认为,学习是学生自己进行知识建构的过程。本文以科学实验探究为主线进行开放式教学,在发现问题、提出假设、设计实验、进行实验、总结规律、探究原因等过程突出学生的主体参与和主动探索知识,有效提高课堂质量。
一、教学设计思路
图1  本节课的教学设计思路图

二、教学背景分析
1.教材分析
        质量守恒定律是初中化学的一个重要规律,是分析物质在化学反应中质量关系的理论依据,其运用贯穿于整个中学化学的学习,有着承上启下的作用。质量守恒定律的学习将从定量的角度去认识化学反应,即从“质”到“量”的过渡。
2.学情分析
        九年级学生具有好奇心强,兴趣不稳定,逻辑思维逐渐发展,需要借助感性材料的支持。学生已学习元素符号、化学式、分子和原子的相关知识,知道了物质经过化学反应可以生成新的物质,但是并没有涉及反应物和生成物的质量之间的问题。
三、教学设计过程
1.创设情境  提出问题
        教师活动:通过展示图片,联系古诗词“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干。”“羽扇纶巾,谈笑间,樯橹灰飞烟灭。”这些常识中似乎在诉说着一个道理:化学反应的过程中物质的质量不守恒,以此引出本课要探究的问题。
        学生活动:学生通过欣赏图片、倾听古诗词,畅谈自己的想法,也就自然提出本课题的猜想——化学反应前后物质的总质量是否发生变化?
2.自主探究  初获新知
        教师活动:教师预先提供的化学反应原理,实验药品和仪器,指导学生设计实验方案,明确要完成的任务(如表2)。实验探究是本节课的重点和难点,教师要清楚每个实验小组实验的具体方案,并有设计对提供的实验有易到难进行活动。
表1  可供选择的化学实验原理


学生活动:各小组成员根据的原理,利用所给的实验药品和仪器,设计实验方案,并发表小组将进行实验的具体步骤。
3.交流讨论  整合认知
        教师活动:教师作为本节课课堂的传授者,在学生实验探究过程既要对学生得到的正确结论进行肯定,又要帮助学生分析处理遇到的问题,鼓励学生大胆设想,迎难而上。
        学生活动:学生对实验表达与交流环节至关重要,教学中采用小组代表发言,对各小组的成果进行分享。
        教学片断展示:
小组代表1:用5g氢氧化钠溶液和5g硫酸铜溶液进行反应,产生蓝色沉淀,反应前后天平保持平衡。
小组代表2:用硫酸铜溶液和打磨过的铁钉进行反应后铁钉表面覆盖红色物质,反应前后天平保持平衡。
小组代表3:用碳酸钠粉末和稀盐酸共10g,发现有气泡产生,反应后质量变小,通过实验小组的讨论,是因为产生气体逸散到空气中导致的。
小组代表4:用碳酸钠粉末和稀盐酸共10g,该反应产生气体,将实验装置改装成密闭容器,将小气球罩在锥形瓶口。反应后发现有气泡产生,气球膨胀,总质量偏小。经过小组的讨论,由于气球受到空气的浮力,总质量偏小些。
        在教学实施过程中,以自主学与合作学为形式,通过分享体验与批判学习,学习者将已有知识质疑整合。(如图3)
        
       


                          图3  知识整合图(质量守恒定律的内容和注意点)
4.宏微结合  迁移提升
        教师活动:为什么参加化学反应的各物质的质量总和会等于反应后生成的各物质的质量总和呢?这个问题让学生进入困境,教师适当点拨,展示“碳和氧气反应”的微观模型图(如图4),要求学生动手操作球棍模型。
        学生活动:学生通过按微观粒子模型图,对球棍模型进行比较,使问题得到逐步明晰和解决,使知识得到构建(如图5)。
           文字表达式:碳+氧气 → 二氧化碳
                 符号表达式:C + O2   → CO2
               
图5  知识整合图(化学反应前后的“变”与“不变”)
5.课堂小结  巩固新知
四、教学反思与感悟
1.导入渗透学科知识,贴近中考命题形式
        学科知识相互渗透的命题形式是近年来中考试题的亮点之一,教学中从实际生活出发,整合学科知识运用在其中,形式多元化,将以生为本的课改理念进行落实,也就要求我们教师在教学中除了保留该有的“化学味”以外,在合适的时机整合教学内容。
2.课堂实施自主探究,促进学生能力提升
        自由和探索是学生的天性和本义,基于实验探究的初中化学教学设计就应顺应这种学生的天性。本课作为实验探究开放式教学的课堂,笔者有意对实验顺序进行设计,从易到难,节约课堂时间,有效提高教学效率。
3.合理运用三重表征,发展化学符号意识
    对于初中生来说,分子、原子这些肉眼看不到、摸不着的微观粒子非常抽象,为了让学生更好地理解质量守恒定律的本质,通过学生玩转球棍模型探究化学反应的本质,直观地感受化学反应的本质,体会从宏观—微观—符号的三重表征的认知规律。
   通过学生的自主探究学习,交流合作和自主的归纳总结,学生对于知识的学习过程理解以及知识点的掌握还是相当不错的。质量守恒定律内容的探究和分析,学生在学习过程存在一些错误,也正是这些错误的存在反证了质量守恒定律的内容。因此,在化学教学中,笔者认为教师要回归学生认知起点,发挥学生的主观能动性,让学生成为真正的学习主体,同时教师要不断学习,提升专业水平和育人能力。
参考文献
[1]何可抗.建构主义——革新传统教学的理论基础(上)[J].电化教育研究,1997(3):4
[2]冯志进,设计有效活动 培养学生学科核心素养[J].化学教与学,2018(6):45
[3]陈立铭,经雪茜.提升学生学习素养 培养学生学习品质[J].化学教与学,2018(6):57-58
[4]王云生.探索课堂学习活动设计落实核心素养培养要求[J].化学教学,2016(9):3-6
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