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课题2 化学实验与科学探究 教学设计
初中化学人教版（2024）九年级上册 第一单元 走进化学世界
【学情分析】
九年级学生对化学充满好奇与期待，然而对化学实验及科学探究方法尚缺乏深入了解。
尽管学生在小学科学及初中物理课程中积累了一定的实验操作经验，但化学实验的要求及方法与之存在显著差异。
学生的观察力与思维能力尚待提升，需借助具体实验及探究活动加以锻炼。
【教学目标】
化学观念：
化学实验是科学探究的重要手段。通过设计实验方案、进行实验操作、观察实验现象并记录数据等过程，学生能够初步掌握科学探究的基本方法。
学生将学会提出问题、作出假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释结论并反思评价等科学探究的基本步骤。
科学探究与实践：
在实验过程中，学生需要仔细观察实验现象，如颜色变化、气体产生、沉淀生成等，并学会运用所学知识对实验现象进行分析和解释。
通过实验数据的收集和处理，学生能够初步学会运用科学方法进行分析和推理。
科学态度与责任：
化学实验往往需要小组合作完成。在合作过程中，学生将学会与他人沟通交流、分工合作并共同解决问题。
激励学生于实验探索之际，勇于萌生新奇念头与创意火花，以此锤炼其创新思维与实践本领。
【重点难点】
重点：化学实验基本操作技能；化学变化与物理变化的区分；使用指示剂判断反应终点。
难点：设计并实施简单的化学实验，理解化学反应的实质。
【新课导入】
创设情境 引入新课 【导入】观看视频：憨豆先生走进化学实验室 观看，思考，畅谈看法 创设情境，通过视频明确实验时要遵守实验室的规则。
【过渡】走进化学实验室，一定要严格遵守实验室规则，安全第一。在化学实验过程中也一定要按照实验操作要求进行，保证安全。本节课我们学习一些实验基本操作。 观看，聆听 树立学生的安全意识。
【新课讲解】
（板书：一、对蜡烛及其燃烧的探究）
【总结归纳】把学生想要研究的内容进行归纳。
【教师】每个小组的同学都有了自己想要研究的内容了，我把大家的研究内容大致分为三个阶段：对蜡烛点燃前、燃烧时、熄灭后的研究。接下来就让我们一起踏上科学探究之旅，探科学之真，你们准备好了吗？带上你们的思想与技艺，跟我出发。
（板书：1.对蜡烛点燃前的探究）
【学生活动】让学生观察蜡烛的组成、颜色、气味、形态、硬度、密度等物理性质。
并要求学生自己做好记录。（提示，用小刀从蜡烛上切下一小块石蜡让学生用水作为参照物来研究蜡烛的密度）
【小组归纳、教师总结】（板书或课件展示）
研究步骤 对现象的观察和描述
点燃前 组成：由石蜡和棉线做的烛芯组成； 颜色：X色（每个组的颜色不统一）； 形态：一般为圆柱形固体； 气味：一般具有轻微的气味； 硬度、密度：用小刀切下一块放入水中，会发现蜡烛浮在水面上，说明石蜡的硬度和密度较小
【教师】对学生的回答归纳要表示充分的肯定，让学生结合蜡烛的这些性质，观察点燃蜡烛时及燃着的蜡烛有哪些特点。
【学生活动】固定好蜡烛，用火柴点燃。
【提问】（1）在燃烧过程中，蜡烛首先经历物理变化，如形状和大小的改变，以及熔化成液体状的燃料。随后，蜡烛芯将液态燃料引燃，形成火焰，并伴随着热量和光线的释放。化学变化则包括蜡烛的化学成分与氧气反应，产生二氧化碳和水蒸气，同时释放出能量。
【学生讨论回答，教师适当总结归纳】
例如，蜡烛点燃后，持续安静地燃烧，逐渐缩短。靠近火焰处，蜡烛湿热柔软，可轻易捏塑；远离火焰部分则冰冷坚硬。蜡烛顶部受热熔化，形成凹槽，烛芯浸没其中。如果有风吹动蜡烛，凹槽中的液态石蜡会顺着烛身流下，在流下的过程中遇冷变成半透明状固体，并凝固附着在烛身上。
【提问】（2）蜡烛的火焰有什么特点？哪层最明亮？哪层最暗？（教师要适当指导）
【学生讨论、探究】（教师适当总结归纳）
探究1：点燃蜡烛，仔细观察燃着的部分，描述火焰的分层情况并回答问题。
[参考]蜡烛的火焰在轻微地闪烁，在火焰上方可能有黑烟产生。如果没有风，火焰一直保持轻微的闪烁。
火焰分三层：内层暗淡，底部淡蓝；中层明亮，呈圆锥形；外层最亮，呈黄色。
教师根据学生回答总结归纳，适当纠正错误。
【过渡】（3）探究完蜡烛火焰，那么蜡烛燃烧时产生了哪些物质呢？（提示：让学生利用教材P22实验方法探究）
【学生讨论、探究】
探究2：分别取一个干燥烧杯和一个用澄清石灰水润湿内壁的烧杯，先后罩在火焰上方。
[参考]干燥烧杯罩在火焰上方，过一会儿，烧杯内壁有水雾生成；用澄清石灰水润湿的烧杯内壁变浑浊。
【小结】蜡烛燃烧时，石蜡与氧气发生反应，生成二氧化碳和水。
【过渡】教师充分肯定学生的动手操作能力及记录。
请同学们熄灭蜡烛，观察有什么现象发生？
【学生探究、记录】在熄灭蜡烛的瞬间，可以观察到一缕细微的白烟缓缓升起。
【追问】这缕白烟是什么？能否燃烧呢？
【学生演示、探究】学生合作去点燃刚熄灭的白烟。
当蜡烛熄灭后，产生的白烟实际上是石蜡蒸汽冷凝成的石蜡固体小颗粒。由于这些颗粒具有可燃性，当火焰接触到这些白烟时，可以顺着白烟重新点燃蜡烛。
【小结】蜡烛熄灭后有白烟产生，白烟能燃烧。
【提问】通过本次对蜡烛燃烧实验的深入探究，你们从中获得了哪些新的认识或感悟呢？
【学生讨论、教师总结】（对于学生的不同见解要给予肯定和鼓励，可让学生阅读教材P22-P23作为参考）
【课件展示】通过今天的探究活动可以总结出化学学习的一些特点：
关注物质的性质。如颜色、气味、硬度、密度、熔点、沸点等物理性质；石蜡能否燃烧、燃烧产物能否使澄清石灰水变浑浊等化学性质。
关注物质的变化，如蜡烛受热时熔化等物理变化；燃烧时发光，放热的现象，有二氧化碳和水生成等化学变化。
关注物质变化的过程以及对结果的解释和讨论，对物质在变化前、变化中和变化后的现象，进行系统地、细致地观察和描述，而不是孤立地关注物质的某种性质或变化，经过比较和分析等思考过程，得出可靠的结论。
【课堂小结】
这堂课我们学习了化学实验科学探究的方法，懂得在实验过程中学会正确观察、描述和理解化学实验现象。如观察和描述蜡烛燃烧时火焰的特点等。
同时，通过实验还要了解化学学习的特点：关注物质的性质、变化，变化过程以及对结果的解释和讨论，即不是孤立地关注物质的某种性质和变化，而是对物质在变化前、变化中和变化后的现象进行细致地观察和描述，并进行比较和分析，以得出可靠的结论。
【布置作业】
课本第25页练习与应用4题。
【板书设计】
课题2 化学实验与科学探究
课时3 走进科学探究
对蜡烛及其燃烧的探究
研究步骤 对现象的观察和描述
点燃前 组成：由石蜡和棉线做的烛芯组成； 颜色：X色（每个组的颜色不统一）； 形态：一般为圆柱形固体； 气味：一般具有轻微的气味； 硬度、密度：用小刀切下一块放入水中，会发现蜡烛浮在水面上，说明石蜡的硬度和密度较小
点燃时 （1）烛身的变化：石蜡熔化（物理变化），蜡烛燃烧（化学变化）； （2）火焰的分层：火焰分三层，内层最暗，外层最亮； （3）生成的产物：燃烧生成水和二氧化碳
熄灭后 产生白烟，白烟可以燃烧
化学学习的特点
关注物质的性质。
关注物质的变化。
关注物质变化的过程，以及对结果的解释和讨论。
【教学反思】
在完成了化学实验与科学探究的教学过程后，我进行了深入的反思，旨在总结经验、发现问题并寻求改进之道。以下是我对此次教学的一些主要反思点：
实验设计的有效性：在实验设计上，我力求做到既符合教学目标，又能激发学生的兴趣和探索欲。但学生反馈和实际教学效果显示，部分实验难度过高，致使学生操作时感到困惑。因此，未来在设计实验时，我需要更加细致地考虑学生的知识基础和操作能力，确保实验既具有挑战性又能被学生有效掌握。
科学探究能力的培养：科学探究是化学学习的重要组成部分，但在实际教学中，我发现学生在提出问题、设计实验方案以及分析实验结果等方面仍存在不足。这提示我今后需加强科学探究能力的培养，通过引导性问题和案例分析，引导学生学会科学思考。
实验安全教育的强化：实验安全是化学实验教学中不可忽视的重要环节。尽管我每次都强调安全，仍有学生忽视规定。这要求我在今后的教学中，不仅要加强实验安全教育的力度，还要通过实际案例和模拟演练等方式，让学生深刻认识到实验安全的重要性，并养成良好的实验习惯。
学生主体性的发挥：在科学探究过程中，学生应该是主体，而教师则主要起到引导和辅助的作用。然而，在实际教学中，我意识到自己在教学中过于主导，留给学生自主探索和思考的空间尚有不足。为改善此状况，我拟在未来教学中增加小组合作学习、问题导向学习等模式，激励学生积极参与，主动探索，以充分激发其主体性和创造性。
教学评价的多元化：在以往的教学评价中，我主要侧重于对学生实验结果的考核。然而，随着对科学探究过程重视程度的提高，我意识到教学评价也应该更加多元化。除实验结果外，我还将关注学生的实验设计、操作、记录、数据分析及科学探究能力等关键环节。通过多元化的教学评价，我可以更全面地了解学生的学习情况，从而为他们提供更加个性化的指导和帮助。
综上所述，化学实验与科学探究的教学是一个复杂而细致的过程。通过不断地反思和改进，我相信我能够不断提高自己的教学水平，为学生的化学学习和科学探究能力的培养贡献更多的力量。

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