资源简介

《铁锈蚀条件的探究》教学设计
一、教学分析
《铁锈蚀条件的探究》既能很好体现“科学探究”的八个要素，又能让学生真正的开展自主探究。此外此课题的探究还有其突出的特点：其一，这一问题的探究既贴近学生的生活又不是学生所熟知的生活常识，相对于“燃烧条件”的猜想，学生要拿出合理的猜想思维含量比较多，具有典型性。其二，如果此问题探究的成功，必须建立在严密的控制变量实验基础之上，实验的设计也具有典型性。其三，这个实验在操作中要严格控制变量，得到结果所需时间长，同时又是学生在家中就可以完成的实验，从而能很好的培养学生严谨实验、细致耐心观察能力的培养。所以此问题探究的开展能很好的发展学生的探究能力，形成良好的探究态度和科学精神。
本节课的主题：从学生已有的有关钢铁生锈的生活经验入手，引导学生对钢铁生锈的原因和促进钢铁生锈的因素提出猜想，然后设计实验验证猜想，再通过交流、讨论得出导致钢铁锈蚀原因及促进钢铁生锈的因素。
教学的关键：
1、八个要素中有七个要素的体现都是在课前完成，所以课前在学生的探究过程中教师要随时跟踪、指导，这也是问题成功探究的关键。所以对于本课题的完成教师更大的作用和付出在课前。
2、课堂上是学生的交流时间，作为耐心的聆听者，在学生的思路出现混乱和困难时要给予及时的点拨。在点拨中要体现控制变量、对比实验等科学方法的指导。
二、学情分析
学生从小学的科学课起就开展简单的探究活动，在初二的物理课中也应该进行过探究活动。而且三个月的化学学习中对一节简单的化学问题进行过探究，所以学生应该初步具备提出猜想、制订计划的能力。
三、三维目标
[知识与技能]通过探究知道金属锈蚀的原因。
[过程与方法]在探究活动中学生的猜想、质疑能力；控制变量制定计划能力、实验能力、观察能力、归纳分析能力、反思能力、表达能力等动得到了充分的锻炼和发展。
[情感态度与价值观]发展善于合作、勤于思考、严谨求实、勇于创新和实践的科学精神。
四、重点和难点
1、重点：学会进行合理的猜想、通过控制变量的方法设计实验。
2、难点：猜想的得出、方案的制定以及在实验操作中对变量的严格控制
五、 设计思想：
1、采用实验探究的教学方法：
即按照“提出问题——猜想与假设——制定计划——进行实验——收集证据——解释与结论——反思与评价——表达与交流”的模式展开教学。联系生活实际依法问题情景，激发学生的探究兴趣，利用生活中物品完成探究实验，强调学生的动手操作和主动参与。在教师的引导下，通过丰富多彩的集体讨论、小组活动，以合作学习促自主探究。对于要解决的问题，要大胆放手让学生自己去分析、研究、讨论直至找到解决的办法，使学生在思考的过程中加深了对知识的理解，体验到了探究的乐趣，感受到了成功的快乐。从而发展探究能力，形成科学的探究态度。
2、教学评价方式：
对学生的评价并不只体现在课堂上“表达与交流”这一环节中，而要贯穿在真个探究环节中，对学生的成功之处、创新之处要及时给与鼓励和肯定，以促使学生在探究中能够坚持。在评价上尤为要关注学生的合作、负责、坚持不懈和实事求是的科学态度。
六、 教学和活动过程：
[课前活动]
课前环节（一）：提出问题
教师调控：
[实物展示]搜集生活中生锈的铁制品，如生锈的剪刀、椅子、菜刀等，引导学生观察铁制品严重生锈后不能使用了，从而使学生产生“铁为什么会生锈”的问题。
学生活动：
观看实物，产生问题。
设计意图：
从学生常见的生活现象入手，使学生感到化学与生活实际是紧密联系的，有助于激发学习的兴趣。
课前环节（二）：猜想与假设
教师调控：
给予适当的指导，引导学生科学猜想的思路，明确科学猜想的原则。
1、科学的假设应该满足的三个条件：
①与已有的科学理论相一致
②与已有的实验事实和证据相吻合
③提出的假设在现有的条件下是可以检验的。
2、由于假设是对未知知识的一种猜测，因此可能是正确的，也可能是部分正确的，甚至可能是错误的，所以教师不要过多干涉。但教师要从“根据已有的经验和知识；生活经验”的角度予以指导。
学生得出猜想后，教师要适当的了解。如果猜想略有不足或偏差，可不予干预；但如果学生的猜想不着边际，那么交给要及时给予提示和引导，但不能包办代替。
学生活动：
在明确科学猜想的原字基础上，以小组内进行充分的讨论，得出本组的猜想。
设计意图：
猜想与假设是科学探究能力的构成要素，也是学生创新能力的重要体现，是探究得以顺利进行的基础。通过这一环节的开展要逐步使学生形成猜想的正确思路。
课前环节（三）：制定计划
教师调控：
起到指导作用，随时了解学生的计划。对于学生的疑难问题要及时给予解释和指导，如提供“温度升高，气体在水中的溶解量会减少”这样的知识。但对学生的方案不要过多干涉，即使有缺陷也要给他们在实践中改正的机会。
学生活动：
收集资料，通过讨论确定实验方案，明确分工。
设计意图：
制定计划时探究活动的关键。计划能帮助学生整理自己的思路，并为如何解决问题提供一条清晰的线索。在这个过程中学生的收集资料能力、交流与表达能力、创新能力等都得到了锻炼和发展。
课前环节（四）：进行实验
教师调控：
随时了解学生的进行情况，必要时及时给予指导。
学生活动：
根据本组的计划进行实验，此实验学生在家中利用家中的物品完成。
设计意图：
如果要能够探究得出铁锈是的必要条件，必须在实验中能够严格控制变量，这对学生是一个考验。但同时也能使学生深刻的认识要控制变量的重要性，体会到科学研究得以开展的艰难。
在此过程中能够很好的培养学生的实验能力。
课前环节（五）：收集证据
教师调控：
作为参观者、鼓励者，但同时也要针对各组的问题及时给予指导和监督。比如“现象要对比观察”；“实验中出现与预期的现象不一致的现象怎么办”等问题都要给予引导。
学生活动：
一周的时间每天都对本组的实验仔细观察、进行比较，并且要及时记录、照相保存资料。
设计意图：
在收集证据的过程中，学生要仔细观察实验现象，准确记录实验事实，并对实验现象产生的原因进行分析和思考。收集证据的过程，还是学生自我反思、自我评价的过程。
课前环节（六）：解释与结论
教师调控：
要引导学生通过真实、可靠证据的基础上得出结论。而且，“结论”的含义不仅仅是认知方面的结论，同时还包括观念方面、情感态度与价值观方面的结论。
学生活动：
根据实验现象通过分析、归纳、综合和抽象等思维方法对本组的实验进行解释，从而得出结论。
设计意图：
实验方案的设计和现象的观察是学生亲历亲为的，所以在要分析得到结论时学生的思维非常积极主动。在这一环节中学生的归纳分析能力、逻辑思维能力都得到了很大的提高。
课前环节（七）：反思与评价
教师调控：
反思与评价并不是最后一个环节，而是要贯穿在整个探究过程中。教师要关注学生每一个环节的进行情况，尽可能把握时机给予启示从而引导学生及时反思。
学生活动：
探究活动中对本组的成功之处及时记录，不足或失败之处及时分析找到原因，最好能进行改进。
设计意图：
通过学生自评、互评等形式，积极发展学生的反思和评价能力，使学生真正在科学探究中学会学习。
[课堂活动]
活动环节一：问题引入
教师调控：
[多媒体录像］视频：烟囱生锈脱落 悬在半空中
学生活动：
观看录像，解释问题。
设计意图：
问题虽然一周前已经产生，此录像意在再次激发学生探究欲望，另外开课之初起到放松学生心态的作用。
活动环节二：学生交流
教师调控：
作为耐心的聆听者，在学生的思路出现混乱和困难时要给予及时的点拨。在点拨中要体现控制变量、对比实验等科学方法的指导。
学生活动：
小组委派一名“发言人”，就本组的思路、方案、现象、结论等进行解释和展示。
其他同学针对交流的探究过程可提出自己的疑问或不同意见。
按此形式轮流进行，根据当堂交流的情况和时间来确定交流几组。
设计意图：
表达与交流的能力是科学素养的重要组成部分，课堂上的表达与交流是培养这种能力的重要渠道。学生及时把自己的想法以适当的方式表达出来，同时接纳别人的看法。在交流中还能在同学的帮助下找到本组的漏洞，使方案更加严谨。
活动环节三：感悟与收获
教师调控：
作为参与者和聆听者要在学生交流的基础之上说说自己的感受，重点在于对学生的激励，同时要渗透科学精神和科学态度的教育。
学生活动：
谈感悟与收获
设计意图：
是“反思与评价”的延伸，也是“表达与交流”的一个角度，是培养学生良好的科学态度和精神的很好方式。
活动环节四：探究延伸
教师调控：
呈现文物中的“铜器”图片——发现“铜锈蚀”的问题——提供铜锈主要成分的化学式，从而引导学生进行“猜想与假设”
学生活动：
对“铜锈蚀的条件”进行猜想与假设
设计意图：
在“铁锈蚀条件”探究的基础之上，完成“铜锈蚀的条件的探究”是对探究思路的进一步明确和提高。同时也能使学生体会到在探究中他们的能力在发展，体验进步感觉。
活动环节五：布置作业
教师调控：
在猜想得出的基础之上，小组制定探究方案。
学生活动：
对“铜锈蚀的条件”制定计划、设计方案。
设计意图：
对探究活动的延伸。
七、课后反思：
要上一节“科学探究”模式的课，我在选题上犹豫再三，既要很好体现“科学探究”的八个要素，又能让学生真正的开展自主探究，最终我选择对“铁锈蚀条件的探究”这一课题。尽管上课时我们的学生还没有对“燃烧条件”这样相似的问题进行过探究，也没有学习金属的有关知识。但我择择这一课题的原因有三点：其一，这一问题的探究既贴近学生的生活又不是学生所熟知的生活常识，相对于“燃烧条件”的猜想，学生要拿出合理的猜想思维含量比较多，具有典型性。其二，如果此问题探究的成功，必须建立在严密的控制变量实验基础之上，实验的设计也具有典型性。其三，这个实验在操作中要严格控制变量，得到结果所需时间长，同时又是学生在家中就可以完成的实验，从而能很好的培养学生严谨实验、细致耐心观察能力的培养。基于这三点的考虑我毫不犹豫的选择了它，但一周的时间下来有太多始料未及的情况发生让我倍受煎熬，但结束之后这“几个没想到”又带给我很多启示。
第一个没想到——对学生的探究能力高估，开展困难。我对学生原本的分析是，学生从小学的科学课起就开展简单的探究活动，在初二的物理课中也应该进行过探究活动，所以学生应该初步具备提出猜想、制订计划的能力。而且在往年的教学中，布置这个实验时学生理解起来好象并不困难。因此在产生问题之后，我对学生的猜想没有给予暗示，只是在探究报告中从“已有知识”、“生活经验”、“你还想知道什么信息”（提示学生可以查阅资料）三个角度对学生的思路给予引导。第二天，我收上来各组的猜想，一些组的猜想是“铁钉生锈与瓶内液体及空气干湿度有关”；“铁生锈与空气有关”等等。由此可见，学生根本没有猜想的思路，或者说他们在以前的学习和生活中没有多少机会独立的去思考，更多的是家长和老师给他们确定方向。正因为这个“没想到”决定了后面的探究活动，从制订计划到实施方案都比预想的困难得多。这也是我最痛苦的地方，眼看着他们毫无思路不能不管，但还不能指导过度，有时真是感觉有劲使不上。实践证明在探究中多留给学生空间让他们自己发现矛盾、找到问题、动脑解决是最有效的方法。最终在课堂上对铜锈蚀的条件进行猜想时，学生能比较顺利清晰的拿出合理猜想 ，说明了在这次的探究活动他们的能力得到了很大的提高。由此给我的启示：只有真正的、实效的开展科学探究活动，学生的探究能力才能得到真正的锻炼和提高。
第二个没想到—— 学生的热情这么高。最初在提出猜想这一环节中有些组比较迷茫，还有各别小组懒于进行。当猜想明确、方案确定了，真正实施方案时同学们的热情开始高涨起来，原来偷懒的小组也开始着急了。这一周里每天早上班级的电脑旁都站了一堆人忙着将本组的照片存到电脑中，中午的时候总有一些同学在教室里挨个参观别组的实验。这期间善于动脑的小组还不断的通过讨论实验进行改进。当我说要在课堂上进行小组间的交流后，每个小组就开始讨论发言稿，我还看到有的小组进行了“试讲”。这一切我是看在眼里，美在心头。谁说学习是枯燥的，只不过我们没有采取一个合适的形式让他们展现热情。
最触动我的是，有好多组在做“铁钉浸没在沸水中”这个实验时都出现了失败现象，但绝大多数组都没有放弃。有的相互间讨论，有的直接找我帮忙分析，我们找到了各种可能的原因如“水煮沸后在冷却过程中可能有氧气溶解在其中”“液面封的油层太薄，观察实验时由于晃动可能会使水接触到空气”“瓶子最好装满水后油封加瓶盖，以保证良好的气密性”，最多的组一共做了四遍才成功，谁说现在的孩子没有毅力，他们想做成功的事也不是轻易放弃的。
这些事实给我的启示是：我要重新审视我的学生，只要我采取了正确的方式他们是积极的、认真的、坚持的。
第三个“没想到”——开放性大，学生的思维活跃。选题之初我有一点比较犹豫，就是这个实验的方案比较单一，我认为学生的会比较重复。没有想到的是从猜想开始学生的思维就非常活跃，设计实验时更是各有不同。有的还比较食醋、盐、温度等因素对铁锈蚀的影响；还有的用纸燃烧的方法除去氧气等等方案。我在了解后，只要没有太大的偏差我都没有给予评价，等待着他们去顿悟。
真正在课堂上交流时，讲的同学思路清晰；问的同学更是思维敏捷，问题切中要害。相对与他们来说我的反应就有些欠佳，上课前别的老师说：“你怎么不试讲？应该穿穿语言。”是呀，以往课不都是这样吗。但我能做的只有与学生充分的沟通，明确每一组的思路，但他们会怎么讲，同学会问什么谁能预料到呢？果然在课堂上产生了很多我没有预料到的问题，教师只能临时应变，这样的课堂最能考验教师的平时功底。
从来没有像这节课想要反思这么多，还有很多的感想没有说出来。在过程中我曾为选择这节课而后悔过，尽管从课堂的效果看我的表现并不成功，但现在真的庆幸有这样一个经历。因为在这其中我的学生收获很多，更重要的是对我的教育理念改变了很多。
附：[探究报告] 关于铁锈蚀条件的探究
一、提出问题：铁与哪些物质反应而生锈呢？
二、猜想与假设：
（小建议：可不要随意猜想呀！要建立在已有的知识基础之上、联系生活实际、必要时要查阅资料才能对问题进行合理的假设，从而确定下一步探究的正确方向）
①已有知识：
②生活经验：
③你还想知道什么信息： 。
三、制定计划
（想一想，用什么方法可以确定铁生锈是铁与哪些物质发生的化学反应呢？可以用文字叙述你的方案，还可以用图示说明你的设计）。
（友情提示：细节决定成败！你的方案中是否还有细节之处没有完善呢？）
补充：
四、进行实验（描述你是如何做的）
五、收集证据
第一天： ；第二天： ；第三天： ；
第四天： ；第五天： ；第六天： 。
六、解释与结论（通过你的探究对提出的问题有结论了吗？）
七、反思与评价（通过这次的探究历程，你有了哪些感悟？）
1、 你认为在使用铁制品时应注意些什么？在这次探究的历程中你的成功之处在于哪些地方？不足之处又有哪些？
2、 在与同学的合作中，你认为他们身上哪些优点是你需要学习的？
八、表达与交流（下面是我们的交流时间，充分展示你的智慧和才华吧！）

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