问题探究式教学模式下的高中化学教学案例1

问题探究和创新实验融入课堂的高中化学教学案例

——《金属与水的反应》

(贺州高级中学刘佩瑜542800)

【案例课题】

现行人教版化学必修1的第三章的第一节——《金属的化学性质》第二课时《金属与水的反应》；课型：新课（随堂实验课）。

【案例背景】

学生情况：1、基础知识角度：通过初中的学习，学生能熟练地背诵金属活动顺序表，对金属与酸的反应有初步的认识。前两章的学习，让学生有了一定的化学理论基础，虽初次接触金属与水的反应，但学习的难度并不大。2、实验技能角度：（1）钠与水的实验：首先，《从实验学化学》的学习为开展学生实验做好了充分的准备；第二，学生具备了一定的化学实验操作技能，对做实验兴趣浓厚，参与实验探究的积极性较高；最后，改进后的钠与水的实验操作简单、安全、现象明显，大部分学生在老师的引导下能很好地完成实验。（2）铁与水蒸气的实验：设计实验装置对学生来说较困难。教师通过发现问题—解决问题的模式引导探究最佳设计方式，并提供改进后的实验方案，学生小组实验是可以完成的，能让体验实验成功的快乐，感受实验创新设计的魅力。3、学生可能遇到的困难和问题：（1）学生观察能力不足，对实验现象的观察还不够全面；（2）语言表达能力不足，化学用语不规范；（3）知识迁移运用能力不足，解决实际问题的能力有待培养和提高。

教师情况：（1）笔者是韦革玲老师主持的课题（课题编号：2011C043）——广西教育科学“十二五”规划课题“多媒体辅助高中化学实验教学实践研究”的成员，课题圆满结题；（2）参加过2007年广西优质课比赛和2015年广西实验创新大赛，并获得较好的成绩。（3）从教十年，能慎密地组织小组合作学习，能娴熟运用多媒体教学，能自如地驾驭实验课堂。（4）教师提前设计导学案、课件，提交实验器材

和试剂。明确实验的注意事项，实验观察点，反应原理，实验现象；课本实验存在问题，如何解决问题，教师事先准备实验改进方案等。

学校情况：开展随堂实验多年。实验条件优越，设备完善，实验室配有多媒体；实验员3名，其中一名是15年教龄的一线教师。

【案例主题】

（1）通过观察钠与水反应的实验，使学生学会用规范的语言准确描述实验现象并分析产生现象的原因，通过观察、描述、记录实验现象培养学生获取信息和初步加工信息的能力，使学生完成对钠的相关性质的自主认识。（2）通过对铁和水蒸气反应实验装置的设计，让学生在教师的引导下通过动手设计、动脑思考、观察分析、自主探究来获取知识，完成学习目标。（3）通过动手实验、小组交流、分享合作、科学探讨等多种形式培养学生的观察能力、思维能力和创新能力，体会实验在化学研究中的作用。（4）运用比较和归纳的方法，发现金属与水反应的一般规律，让学生逐步掌握学习元素化合物知识的一般方法。（5）通过对比教材装置和改进实验，提高学生的对实验的评价能力和激发学生创新能力。

【案例设计】

环节一：巧设情景，激发学习激情

课前准备：教师下载2015年5月的“[第一时间-辽宁]第一关注药厂爆炸钠遇雨水反应有点大”的新闻视频。

情景导入：播放辽宁的火灾视频，引入金属钠与水反应的课题。学生聆听和观察新闻，并思考导学案设计的第一题——“为什么火灾现场附近有金属钠让消防人员感到可怕？”通过这样的生活实例，培养学生提炼问题的能力。把握契机，对学生进行适当的实验安全教育。教师明在课件和导学案中呈现实验要求与注意事项，特意用粗体红字提醒。

环节二：钠与水反应的实验探究

课前准备：把方案提交给学校实验员，准备实验器材；全班分成四组 ，并分发导学案和实验方案 ，一人一份；教师事先把这两个方案的实验视频链接到课件中（总结实验现象时再次呈现，让多媒体辅助实验教学，让所有同学看到两种方案实验的现象）

改进实验说明：在大头针上插上一颗绿豆大的金属钠，然后把破试管移入装有水的烧杯中，打开止水夹，水和钠相遇，关闭止水夹，金属钠反应完全后，打开止水夹点燃气体或把破试管移向试管（如图三）。并要求学生完成导学案的第二题的4个问题。 图一

试管夹

烧杯

水 橡皮管

止水夹

胶塞 注射针头

破底试管

金属钠

尖嘴管

图二

1、首先认真阅读实验注意事项和要求后，然后完成钠与水的实验并完成下表。

小组合作，讨论交流，完成第2、3、4小题。

2、由钠与水反应实验总结钠的物理性质：______________________。

3、根据实验现象推测反应产物，并书写化学反应方程式：_______________。

4、请评价两个方案的优劣：________________________________________。

要求学生完成实验后举手示意，学生实验用时约2分钟。教师观察到所有学生实验完毕后，鼓励学生自荐上台汇报实验结果，学生汇报时教师播放对应方案无音频的实验视频。通过学生小组实验培养学生合作精神、实验操作能力和观察能力；通过第2小题提高学生归纳总结能力；通过第3小题训练学生的获取信息和对信息加工的能力。最后通过汇报，培养学生的胆量和语言表达能力，教师当堂纠正，让学生学会用规范的语言准备描述实验现象和分析原因。（课后收集导学案批阅）

环节三呼应情景，解决问题

以一张图片呈现火灾现场和第一题思考“为什么火灾现场附近有金属钠让消防人员感到可怕？”学以致用，钠与雨水剧烈反应，且反应放热和生成了可燃性气体氢气。趁热打铁，请小组内或小组间讨论消防员如何解除危机？引导学用新学知识指导生活生产实际，从化学走进生活，感悟化学和生活的密切联系，激发学生学习化学的热情，增强学好化学、服务社会的责任感和使命感。乘胜追击，实验室金属钠的保存方式。进一步理解第一课时中提到的金属钠的保存在煤油中或石蜡密封。

环节四发现问题，探究方案

课前准备：向实验员提交课本50页科学探究实验的器材和试剂，要求准备一套放讲台，且检查好气密性、组装好并加好了药品。

设计探究：教师演示教材实验，实验失败。猜测一、铁与水蒸气不反应。猜测二、实验失败。钠与水的实验改进为铁与水蒸气反应实验改进做了铺垫。引导学生发现课本设计方案存在的问题，试管易破裂，棉花易焦化，反应现象不明显。让学生比较铁与钠活泼性，因初中已学的金属活动顺序性，故学生能轻松说出铁不如钠活泼。教师顺势提出活性越差反应越困难的观点。因学生在初中对比学习铁、锌、镁与稀盐酸反为快慢和剧烈程度，故能接受此观点。为了更好引导学生解决问题和分步完成实验设计，导学案设计如下：1、试管为什么破裂，如何避免？2、棉花的作用，寻找可替代棉花的物品。3、现象不明显的原因？如何解决？旨在创设“低起点，多台阶，高落点”的学习途径，从而降低了实验装置设计的难度，突破难点。给学生4分钟，小组讨论，在导学案中画出设计方案。教师收集，课后批阅，评价方案，加以表扬，并鼓励去实验室实践。

环节五铁与水蒸气的实验探究

课前准备：一周前，要求学每组自己动手做吹泡器和灯罩；向实验员提交课本50页科学探究实验改进后的器材和试剂，棉线事先塞好。

教师讲解：教师借助课件一一回答这些问题。1、试管破裂是原因是水进入了加热区，冷热相遇，试管破裂。解决方法，水在加热区的下方。2、棉花供水，湿度不易控制，吸水量有限。解决办法，用塞有棉线的玻璃管代替，玻璃管可以自由加水，水在张力的作用下运输到铁粉上方的棉线；棉花易焦化的问题，换成棉线后，棉线的着火点1500C ,水的沸点1000C ，水沸腾时吸收热量，温度维持不变，未达到棉线的着火点，棉线不燃烧，原理同纸锅烧水。3、现象不明显可能反应温度低，生成气体少。解决办法，用灯罩聚集火焰，提高温度；用发泡剂集聚气体。