《蜡烛燃烧的再探究》教学设计.docx

教学设计
课题名称
第一、二单元复习 蜡烛燃烧的再探究
课型
实验课√ 实践活动课□
课时
共（1）课时完成
一、教学内容分析
本课时属于全日制义务教育《化学课程标准》一级主题“科学探究”中的二级主题“发展科学探究能力”。
本课时是第一、二单元的单元复习课中的一节，以开放性实践活动课中学生感兴趣的“较高浓度过氧化氢溶液与二氧化锰反应产生大量白雾、使燃着的蜡烛先燃得更旺然后逐渐熄灭”为主要学习内容，并对此展开科学探究活动，使学生对科学探究有一个全面的认识，并真正的参与该探究过程，学会用化学的视角去发现生活中的问题，以探究的方式解决问题的思维方法。
化学是一门以实验为基础的自然科学，科学探究作为义务教育阶段化学课程的重要内容，它贯穿于整个初中化学教学的始终，探究性实验渗透在每一个教学单元。教材中的探究性实验和课标中设计的探究活动从内容上看有的是指向化学核心知识获取的探究活动、有的是指向社会生活中真实问题解决的探究活动有的是指向化学学科本向问题解决的探究活动；从科学探究能力培养角度来看，不同的探究活动的侧重点不一样、承载的训练内容也不一样，有的是学会如何提出问题、如何猜想与假设，有的是学习如何制定研究计划、进行实验的方法，有的是学习如何收集证据、怎么样进行科学的解释与推论得到结论，有的是学会如何进行反思与讨论。
在本课时教学之前学生主要经历了3个探究活动，通过第一单元课题1对蜡烛及其燃烧的探究学会了如何观察、描述、记录实验现象；通过第一单元课题2对人体吸入和呼出气体的探究体验了比较完整的探究过程、体验了简单的对比实验；通过第二单元课题2 对分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用的探究体验并设计了设计简单的对比实验。在本课时之后的第六单元、第十单元的科学探究活动对学生来讲是比较复杂的，且自主性更强，要想更好的开展后续探究活动。学生“猜想与假设”的能力 和 实证意识还需要进一步发展。
本课时的探究活动更侧重于培养学生“猜想与假设”的能力、增强实证意识和因果的对应关系。对于“猜想与假设”不仅要能够根据已有知识和经验提出猜想与假设，还要具备对所做出的“猜想与假设”进行初步论证和理论分析的能力。
本课时的探究活动在引导学生进一步体验科学探究的一般过程，形成开展科学探究活动的程序性方法，同时也为后续开展较为复杂的、自主性更强的探究活动打下了基础。
另外，“较高浓度过氧化氢溶液与二氧化锰反应使燃着的蜡烛先燃得更旺然后逐渐熄灭”是一个所谓的“意外实验现象”，把实验中新生成的问题转化为学生的生成性学习资源，据此开展探究活动更能激发学生探究的兴趣和问题意识；帮助学生在学习化学伊始就树立起关注细节现象、关注“意外”现象的意识，形成追求的科学精神；促进学生进行深度学习。
二、学习者分析
（一）已有知识和能力：
1.知道过氧化氢在二氧化锰催化作用下可以迅速产生氧气。
2.知道氧气浓度越大可燃物燃烧越剧烈。
3.经历过对蜡烛及其燃烧的探究、对人体吸入和呼出气体的探究、对氧气性质的探究、对催化剂性质的探究等4个探究活动，知道科学探究的一般过程、能设计简单的对比实验。
（二）有待发展：
1.对猜想与假设进行深度分析，通过理论分析排除不合理的猜想。
2.如何提出有探究价值的问题、怎么样进行科学的解释与推论得到结论。
3.按照科学探究的一般过程开展科学探究活动。
（三）本班学生特点：
上课班级为北京市第八十中学“张景中”实验班，该班学生思维活跃、擅长合作的方式进行学习；但不擅长讨论和表达，有待进一步培养。
三、学习目标确定
（一）初步培养学生从化学学习中，经过启发发现一些有探究价值的问题，即提出问题的能力。
（二）初步学习通过理论分析和对比实验的现象排除不合理的猜想，能在实验活动中发现新的问题，逐步完善、修正猜想。
（三）通过对蜡烛在不同环境中燃烧的再探究，体验科学探究的一般过程，初步形成开展科学探究活动的程序性方法。
（四）通过对比分析实验现象得出实验结论、判断事实证据与假设之间的联系，培养学生证据推理的能力。
（五）树立关注细节现象、关注“意外”现象的意识。
四、学习重点难点
（一）教学重点：
体验科学探究的一般过程，增强实证意识和因果的对应关系。
（二）教学难点：
在科学探究活动中不断发现新的问题，逐步完善、修正猜想，并进行探究。
五、学习评价设计
【评价方式】自我评价和组员评价
【评价量规】

自我评价
组员评价
分值设置
2分
1分
0分
2分
1分
0分
活动
过程
猜想与假设

设计实验方案

实验操作

记录现象

分析并得出结论

合作交流情况

将32位学生分成8组，每组4人，依据量表进行自我评价和组员评价。
小组总评分数20上为“优秀”，17“良好”， 14上为“合格”。
六、学习活动设计
教师活动
学生活动
活动一：提出问题 引入新课
教师活动1
【讲述】……点燃2支粗细、长短基本相同的蜡烛，分别放入1号、2号烧杯中，此时2支蜡烛的燃烧环境相同，都在空气中燃烧。
【提问】向2号烧杯中依次加入适量MnO2和过氧化氢溶液，改变它的燃烧环境，你预测会出现什么实验现象？
【演示实验】向2号烧杯中加入适量MnO2和20mL、30%的过氧化氢溶液。

【提问】你观察到了什么现象，这与你预测的现象一样么？
【提问】你能不能针对这个实验提出一个你想去研究的问题？
【讲述】……本节课我们对蜡烛燃烧进行进一步探究。
学生活动1

【思考回答】根据已有经验可以回答出：有大量气泡产生、烧杯中的蜡烛燃烧会更旺……

【观察描述现象】预期学生能够描述出的现象：1号烧杯中蜡烛正常燃烧，2号烧杯中产生大量气泡，产生大量白雾，蜡烛先燃烧更旺盛，然后熄灭。

【回答】不一样。

【提出问题】预期学生会提出的问题：为什么会有白雾出现？蜡烛为什么在一段时间后逐渐熄灭？
……
活动意图说明：初步培养学生从化学学习中，经过启发发现一些有探究价值的问题，即提出问题的能力。
活动二：做出猜想 初步探究
教师活动2
【提问】你认为是什么原因导致2号烧杯中的蜡烛熄灭？

【过渡】是不是只要向2号烧杯中加入适量MnO2和20mL过氧化氢溶液就会产生水雾，导致蜡烛熄灭呢？我们用实验来验证。
（注：教师准备的1、2、3组的过氧化氢溶液浓度为30%，4、5、6组为10%、7、8组为5%）。
【展示】展示采集到的2、6、7组的实验视频。

【提问】对比这三个组的实验现象可以得出什么结论？
【追问】2、6、7三个组所用药品都是二氧化锰和过氧化氢溶液，为什么实验现象不同？
（备用问题：为什么有的组水雾量多、有的组水雾量少？）
学生活动2
想假设】预期学生做出的猜想：水雾导致蜡烛熄灭、蜡烛燃烧生成的二氧化碳导致蜡烛熄灭……
【讨论】通过讨论、理论分析排除不合理的猜想。
【完成实验】向2号烧杯中加入适量MnO2和20mL过氧化氢溶液。

【交流实验现象】
2组：大量水雾，蜡烛先燃烧更旺盛，然后熄灭……
6组：较多水雾，蜡烛燃烧更旺……
7组：较少水雾，蜡烛燃烧更旺……
【解释与结论】水雾的量大导致蜡烛熄灭。

【交流】交流各组的药品。观察其他组的药品，发现过氧化氢溶液的浓度不同。使用30%的过氧化氢溶液的小组出现了蜡烛熄灭的现象，且实验过程中产生白雾的量较大。
【解释与结论】过氧化氢溶液的浓度越大，水雾的量越多。
活动意图说明：抓住学生的疑惑点逐步引导学生对比分析实验现象，并适时进行追问，其目的是刺激学生进行深度思考，让学生认识到科学探究活动中进行推理和判断的重要性。初步培养依据已有知识和经验进行猜想与假设的能力。帮助学生初步树立关注细节现象、关注“意外”现象的意识。
活动三：完善猜想 深入探究
教的活动3
【引导】若学生不能做出合理的猜想，则通过下列问题进行追问、引导：
水雾是由谁转化而成的？水蒸气从何而来？常温下水是液态，怎么变成大量水蒸气的呢？
【布置任务】设计实验方案验证过氧化氢溶液的浓度与反应放热的关系。

【指导】指导学生使用温度传感器。
【指导】指导学生观察并记录实验现象、整理实验数据。
学的活动3
【提出问题】为什么过氧化氢溶液的浓度越大，水雾的量越多呢？
【做出猜想】过氧化氢分解是放热反应，过氧化氢溶液的浓度越大，反应速率越快，放出热量越多。

【制定计划】利用教师提供的仪器和药品，在笔记本上用草图的方式设计实验方案。预期学生能够想到的方案：

Ⅰ Ⅱ Ⅲ
1：分别用浓度为5%、10%、30%的过氧化氢溶液进行实验，并用温度计测温度。
2：分别用浓度为5%、10%、30%的过氧化氢溶液进行实验，并用温度传感器测温度。
【完成分组实验】
【收集证据】观察并记录实验现象和数据。
【交流】展示实验方案、实验现象、实验数据。
【得出结论】过氧化氢分解时放热反应，过氧化氢溶液的浓度越高、反应速率快、放出的热量多、产生了大量白雾导致氧气浓度较低，从而致使蜡烛熄灭。
活动意图说明：培养学生在探究活动中发现并提出新问题的能力。初步培养学生设计实验方案的能力。 培养学生利用对比实验的方法研究问题的意识。 体验应用传感器研究化学变化过程中的物理量的变化。初步培养学生分析实验现象得出实验结论，判断事实证据与假设之间的联系。
活动四：反思提升
教的活动4
【回顾】回顾科学探究的一般过程，强调猜想与假设的重要性。
【提问】
1.我们通过哪个实验，依据哪些证据得出结论“水雾的量大导致蜡烛熄灭”、“过氧化氢溶液的浓度越大，水雾的量越多”、“过氧化氢溶液的浓度越高、放出的热量多、水雾的量越大”？
2. 针对本节课所学内容，还有哪些问题你想进一步探究？
学的活动4
知道在进行猜想与假设时可以先进行开放式的猜想，然后可以通过理论分析和初步实验排除不合理的猜想，并对合理的猜想进行修正、完善，从而可以提高科学探究活动的效率和针对性。

【反思、回答】

活动意图说明：反思、总结、提升，了解科学探究的一般过程，初步形成科学探究能力。

七、板书设计
蜡烛燃烧的再探究
提出问题：蜡烛为什么熄灭？为什么有白雾？
猜想与假设：H2O2溶液浓度越大②→放出热量越多③→水雾的量越大②，水雾导致蜡烛熄灭①
30%： 最高温度XX℃
10%： 最高温度XX℃
5% ： 最高温度XX℃
30%（1组）：大量水雾，先更旺，再熄灭……
10%（4组）：较多水雾，更旺……
5 %（7组）：较少水雾，更旺……
制定计划
进行实验
收集证据
解释与结论：H2O2溶液浓度越大→放出热量越多 H2O2溶液浓度越大→水雾的量越大 水雾的量大→蜡烛熄灭
（反应速率越快） （O2浓度越低）

H2O2溶液浓度越→放出热量越多→水雾的量越大→蜡烛易熄灭
八、作业与拓展学习设计
思考：
（一）我们通过哪个实验，依据哪些证据得出结论“水雾的量大导致蜡烛熄灭”、“过氧化氢溶液的浓度越大，水雾的量越多”、“过氧化氢溶液的浓度越高、放出的热量多、水雾的量越大”？
（二）针对本节课所学内容，还有哪些问题你想进一步探究？
九、特色学习资源分析、技术手段应用说明
学生在第一单元对“蜡烛在空气中燃烧”进行了探究，第二单元又学习了过氧化氢溶液制氧气，那么把二者综合一下，让蜡烛在过氧化氢制得的氧气中燃烧会怎么样呢？这个问题学生十分感兴趣，有了兴趣，就有了综合应用已有知识解决新问题的动力。本节课以“蜡烛在过氧化氢制得的氧气中燃烧”为素材，引导学生提出新的问题“用二氧化锰和过氧化氢溶液改变蜡烛的燃烧环境，蜡烛为什么熄灭？”。这节课的主要任务是在提出问题的基础上做出猜想与假设，并在设计实验进行验证的过程中得出初步结论“水雾使蜡烛熄灭”，在得出初步结论的过程中不断的发现新的问题“为什么过氧化氢的浓度越大水雾越多”，从而进一步设计实验方案进行验证，最终得出“过氧化氢的浓度越大，反应放出热量越多，产生的水雾越多，因此蜡烛熄灭”的结论。在探究活动中，学生对比分析实验现象和数据得出实验结论、判断事实证据与假设之间的联系， “猜想与假设”的能力和实证意识得到了发展。
另外，学生在进行实验探究活中充分利用到了传感器，这样可以更加准确方便的获取实验数据，有利于培养学生判断事实证据与假设之间的联系的能力。
十、教学反思与改进
在本节课的探究活动中，虽然学生得出的结论不一定完全正确，实验方案也不一定完全合理，但学生充分体验了科学探究的过程，形成开展科学探究活动的程序性方法，发展了科学探究的能力，达到了探究性教学的目的。
本课时的探究中多次出现了所谓的“意外实验现象”，把实验中新生成的问题转化为学生的学习资源，据此开展探究活动更能激发学生探究的兴趣和问题意识；帮助学生树立起关注细节现象、关注“意外”现象的意识；促进学生进行深度学习。
学生虽然通过第二单元的学习知道了氧气浓度越高，可燃物燃烧越剧烈，但是还没有学习第七单元的燃烧条件与灭火原理。所以本节课学生对蜡烛熄灭原因的分析，只能停留在表征层面，也就是水雾的量，并不具备分析本质原理的知识储备。等到第七单元之后，我会组织学生对蜡烛的燃烧进行第三次探究。

附件：教学流程示意图
教学环节 问题框架 活动
环节三
完善猜想
深入探究
向2号烧杯中依次加入适量MnO2和H2O2溶液，你预测会出现什么实验现象？
环节一
提出问题
引入新课
【生】预测实验现象（大量气泡，蜡烛燃烧更旺）。
【师】演示实验（向2号烧杯中加入适量MnO2和20mL、
30%的过氧化氢溶液）。
【生】观察描述实验现象（大量白雾，蜡烛熄灭）。
实际实验现象与你预测的一样么？
请你针对这个实验提出一个你想去研究的问题？
【生】提出问题：1.蜡烛为什么在一段时间后逐渐熄灭？2.为什么会有大量白雾？
【生】收集证据：观察并记录实验现象和数据。
环节二
做出猜想
初步探究
你认为是什么原因导致2号烧杯中的蜡烛熄灭？
【生】猜想假设：水雾导致蜡烛熄灭、蜡烛燃烧生成的二氧化碳导致蜡烛熄灭……
【师生】讨论：通过理论分析排除不合理的猜想。
是不是只要向2号烧杯中加入适量MnO2和20mLH2O2溶液就会产生水雾、导致蜡烛熄灭呢？
【生】分组实验：……向2号烧杯中加入适量MnO2和20mL过氧化氢溶液。
【生】交流实验现象：
2组：大量白雾，先更旺，再熄灭……
6组：较多白雾，蜡烛燃烧更旺……
7组：较少白雾，蜡烛燃烧更旺……
【师】展示2、6、7组的实验视频。
对比这三个组的实验现象可以得出什么结论？
【生】解释与结论：水雾的量大导致蜡烛熄灭。
三个组所用药品都是适量MnO2和20mLH2O2溶液，为什么实验现象不同？
【生】交流，发现浓度分别为30%、10%、5%。
【生】解释与结论：H2O2溶液浓度越大，水雾量越多。
为什么H2O2溶液的浓度越大，水雾的量越多呢？（备用：水雾是由谁转化而成的？水蒸气从何而来？常温下水是液态，怎么变成大量水蒸气的呢？）
【生】猜想假设：H2O2分解是放热反应，H2O2溶液的浓度越大，反应速率越快，放出热量越多。
【生】制定计划、进行实验：利用教师提供的仪器和药品设计实验方案、进行实验。
【生】解释与结论：H2O2溶液浓度越大，放出热量越多，水雾量越多。
我们通过哪个实验，依据哪些证据得出哪些结论？
针对本节课所学内容，还有哪些问题你想进一步探究？
【师生】回顾科学探究的一般过程，明确猜想与假设的重要性。
环节四
反思提升
【生】反思、回答。