2024年《探究甲烷的组成》第一课教学案例.docx

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1、探究甲烷的组成第一课教学案例探究甲烷的组成第一课时。通过实验探究活动认识甲烷的组成，学生初步学会运用化学元素观念进行设计实验方案，学会评价方案的科学性和合理性，通过实验验证收集证据，基于证据进行分析推理，获得结论的能力，发展学生“元素观念、科学探究、证据推理”学科素养。一、研读新课标初步形成基于元素认识物质及其变化的视角;认识物质是由元素组成的;了解在化学反应中元素的种类是不变的;初步学习利用物质的性质和化学反应探究物质组成的基本思路与方法。通过研读新课标学习主题三物质组成与结构中关于内容要求，本节课旨在于逐步建构元素观和通过学习利用物质的性质和化学反应探究物质组成的基本思路与方法。二、教材分

2、析本节课是在第七单元课题2燃料及其利用这个课题中，甲烷具有可燃性不是属于新课标中必做的实验，但是它承载的实验功能与价值是非常重要的。它是内隐于教材内容中帮助学生逐步深化元素观的重要载体，是逐步深化第三单元课题2元素、第四单元课题3水的组成、第五单元课题1质量守恒定律、第六单元课题2实验室制取二氧化碳等元素观的建构。三、学情分析学生在第三单元初步具备了“化学反应前后元素种类不变。”在第四单元中学会应用这个重要理论依据解决水的组成问题，在第五单元中学生已经应用元素观分析和解释质量守恒的原因，在第六单元学生初步应用这个重要理论去选择实验室制取二氧化碳的药品等，学生已经具备了核心知识，也达到一定的应用

3、能力，学生的元素观素养初步建构。在此基础上，本节课要继续发展学生运用元素观来设计方案的能力以及运用元素观来分析推理，获得甲烷的元素组成的结论。三、挖掘知识功能本节课是第七单元燃料及其合理利用的内容，这个实验的功能与价值在于:能运用元素守恒观设计实验方案，证明甲烷中有碳元素和氢元素;证据推理:能基于实验事实进行分析推理,获得结论;建构观念:运用元素观进行分析推理获得结论;研究方法:建构物质组成的思路与方法。四、教学过程实录提出问题:甲烷中有哪些元素？查阅资料:甲烷是碳氢化合物做出猜想:甲烷中有碳元素和氢元素设计方案及汇报实验方案：林鸿状同学汇报实验方案：将燃着的小木条伸入盛有甲烷和氧气的混合气体

4、中的烧杯中，烧杯底部放入一些澄清石灰水。预计的实验现象是澄清石灰水变浑浊；烧杯内壁有水珠，从而说明甲烷燃烧生成二氧化碳和水。阮必柠同学评价和质疑：将燃着小木条伸入瓶中，木条燃烧也需要消耗氧气生成二氧化碳，也会使澄清石灰水变浑浊，无法知道是木条燃烧生成的二氧化碳使澄清石灰水变浑浊，还是甲烷燃烧生成二氧化碳使澄清石灰水变浑浊。教师评价：你看必柠评价的气势多么让人惊喜呀！要的就是这样的评价能力，而不是只会倾听，感谢你的评价！董兆麟同学在必柠评价质疑的基础上改进实验：将燃着小木条不要伸入瓶中，在瓶口点燃就可以，避免木条消耗氧气。林鸿壮同学在必柠、兆麟同学的启发下自我完善方案：在原来实验的基础上，将烧杯

5、底部垫上陶土网进行给甲烷和氧气的混合气体进行加热，避免木条燃烧消耗氧气。在没有其从他同学评价、补充、质疑的基础上，教师评价：你是一个爱思考的男生，有自己的想法，敢于改进自己的方案，想法非常不错！从理论上是可行的，只要控制好甲烷的纯度，但是从操作上，难以操作，将甲烷收集在烧杯中，难以控制甲烷的纯度，也难以点燃甲烷。吴欣烽同学汇报实验方案：将甲烷气体通入玻璃管中，用酒精灯加热，将生成的气体通入粘有干燥紫色石蕊试纸的烧杯中，预计的实验现象是干燥的紫色石蕊试纸变红，说明甲烷燃烧生成二氧化碳和水。教师评价：欣炜同学的表现展示敢说、敢评、敢疑的科学精神，这样的精神是新时代学生所具有的，不仅会考试，更重要的

6、是思维、能力突出！为初三1班同学做了做好的示范和引领！是我很喜欢的学生之一！方案3：将甲烷气体通入导管并点燃后放入粘有干燥的紫色石蕊试纸的烧杯中。阮必柠同学针对实验方案3进行评价温切同学评价质疑：甲烷燃烧放出热量，温度升高，生成的气体会从烧杯上方逸出去，气体不会到达烧杯底部。我觉得这个方案不可行。王盛辉同学评价质疑：甲烷的密度比空气大，甲烷气体会往空气中跑，不会达到烧杯底部，我觉得这个方案不可行，并改进实验:用燃着的木条点燃导管中的甲烷气体，用粘有干燥紫色石蕊试纸的干燥烧杯底部。预计实验现象：如果干燥的紫色石蕊试纸变红，则说明甲烷燃烧生成了二氧化碳和水。教师评价：王盛辉同学很少回答问题，比较内

7、向，但是这次的评价很中肯，有自己的想法，根据自己的想法进行改进他人的实验方案，评价方案的能力和改进实验的能力很突出，这才是真正意义上的学习！学生设计方案以及改进方案如下：符娃同学基于实验现象进行分析推理：基于干燥烧杯中有水珠出现，说明甲烷中有氢元素；基于澄清石灰水变浑浊，说明甲烷中碳元素。吴坤贤同学补充符娃同学的观点：烧杯内壁有水珠出现，说明甲烷燃烧有水生成，从而说明甲烷中有氢元素；澄清石灰水变浑浊,说明甲烷燃烧有二氧化碳生成，从而说明甲烷中有碳元素。刘运润同学补充吴坤贤同学的观点：基于烧杯内壁有水珠出现，说明甲烷燃烧有水生成；澄清石灰水变浑浊，说明甲烷燃烧有二氧化碳生成。基于甲烷燃烧生成二氧

8、化碳和水的实验事实，进行分析推理，水是由氢元素和氧元素组成的，二氧化碳是碳元素和氧元素组成，根据化学反应前后元素的种类不变，所以甲烷中有碳元素和氢元素。教师评价：刘运润同学能够基于元素守恒观进行分析推理获得结论，有理有据，体现化学学科证据推理的科学思维。说明他已经学会应用化学观念解决实际问题的能力！相当好！学生基于证据进行分析推理获得结论的过程，板书如下：归纳总结探究甲烷物质组成的思路和方法:提出问题一一做出假设一一探究物质的化学性质一一设计方案一一评价方案一一实验验证一一收集证据一一证据推理一一形成结论。五、案例分析1强化创新意识，发展创新思维强化创新意识，发展科学思维是2023年版义务教育

9、化学课程标准的目标要求。新课标指出：“能对不同的观点和方案提出自己的见解，发展创新思维能力，逐步学会辩证唯物主义方法论。”在本节课中大多数学生都能够设计出实验方案，特别是林鸿壮和吴欣僻同学设计的方案跳出课本的思路，具有一定的创新意识。阮必柠、董兆麟同学对林鸿状同学的实验方案进行评价和质疑，如：阮必柠对林鸿壮的方案进行质疑：将燃着小木条伸入瓶中，木条燃烧也需要消耗氧气生成二氧化碳，也会使澄清石灰水变浑浊，无法知道是木条燃烧生成的二氧化碳使澄清石灰水变浑浊，还是甲烷燃烧生成二氧化碳使澄清石灰水变浑浊。说明了阮必柠同学能对不同的观点和方案提出自己的见解，勇于修正或放弃错误的观点、反对伪科学的科学精神

10、。林鸿壮同学根据阮必柠、董兆麟同学的观点进行改进、优化和完善自己的实验方案，凸显了学生具有一定的创新意识，发展了学生的质疑、评价的科学思维。2 .强化证据意识，提高推理能力新课标中提出：“基于实验事实进行独立思考和判断，并基于实验事实进行证据推理，在解决与化学相关的真实问题中形成质疑能力、批判能力。”在本节课中学生能够通过实验获取证据，基于证据进行分析推理获得结论。如：符娃同学基于实验现象进行分析推理：基于干燥烧杯中有水珠出现，说明甲烷中有氢元素；基于澄清石灰水变浑浊，说明甲烷中碳元素。吴坤贤同学补充符娃同学的观点：烧杯内壁有水珠出现，说明甲烷燃烧有水生成，从而说明甲烷中有氢元素；澄清石灰水变

11、浑浊，说明甲烷燃烧有二氧化碳生成，从而说明甲烷中有碳元素。刘运润同学补充吴坤贤同学的观点:基于烧杯内壁有水珠出现，说明甲烷燃烧有水生成；澄清石灰水变浑浊，说明甲烷燃烧有二氧化碳生成。基于甲烷燃烧生成二氧化碳和水的实验事实，进行分析推理，水是由氢元素和氧元素组成的，二氧化碳是碳元素和氧元素组成，根据化学反应前后元素的种类不变，所以甲烷中有碳元素和氢元素。通过符娃、吴坤贤和刘运润等三位同学的回答来看，学生基本能够基于烧杯内壁有水珠和澄清石灰水变浑浊为证据进行分析推理获得甲烷中含有碳元素和氢元素。说明学生已经有证据的意识，并基于证据进行分析推理，发展学生证据推理的科学思维。3 .设计实验方案，建构元

12、素观念我国义务教育化学课程标准（2011年版）指出：“引导学生认识物质世界的变化规律，形成化学的基本观念J义务教育化学课程标准（2023年版）指出：“帮助学生形成化学观念，解决实际问题。”从两版的课程标准来看，在化学教学中教师要帮助学生形成基本的化学观念，是多么地重要。即使学生毕业之后，即使学生会忘记具体的化学知识，但学生对化学总观行的认识是持久的，这就是我们化学教学的意义所在。而本节课要帮助学生逐步建构元素观念，其界定的元素观的内涵是：所有的物质都是由化学元素组成的，物质的千变万化只是化学元素的重新组合，在化学反应中元素种类不变。本节课学生要初步懂得运用元素观进行设计实验方案探究甲烷的元素组

13、成，且基于元素观进行分析推理获得甲烷元素组成的结论。从课堂学生设计实验方案来看，大多数学生基本能够运用元素观进行设计实验方案；从证据分析推理来看，学生也初步学会运用元素观进行理论分析推理获得结论的能力。如：刘运润同学补充吴坤贤同学的观点：基于烧杯内壁有水珠出现，说明甲烷燃烧有水生成；澄清石灰水变浑浊，说明甲烷燃烧有二氧化碳生成。基于甲烷燃烧生成二氧化碳和水的实验事实，进行分析推理,水是由氢元素和氧元素组成的，二氧化碳是碳元素和氧元素组成，根据化学反应前后元素的种类不变，所以甲烷中有碳元素和氢元素。4 .教学评一体化，学习方式转变新课标指出：“教师应秉着核心素养导向的理念，重视“教学评”一体化实

14、施课堂教学从掌握知识到发展素养的转变。”本节课充分体现了教师的教，学生的学，教师的评和学生的评，基于证据进行诊断学生核心素养的发展水平，实现教学评一体化的教学理念，以评促教，以评促学，彰显评价的育人功能。如：温切同学评价质疑1：甲烷燃烧放出热量，温度升高，生成的气体会从烧杯上方逸出去，气体不会到达烧杯底部。我觉得这个方案不可行。王盛辉同学评价质疑2：甲烷的密度比空气大，甲烷气体会往空气中跑，不会达到烧杯底部，我觉得这个方案不可行，并改进实验：用燃着的木条点燃导管中的甲烷气体，用粘有干燥紫色石蕊试纸的干燥烧杯底部。预计实验现象：如果干燥的紫色石蕊试纸变红，则说明甲烷燃烧生成了二氧化碳和水。教师评

15、价：王盛辉同学很少回答问题，比较内向，但是这次的评价很中肯，有自己的想法，根据自己的想法进行改进他人的实验方案，评价方案的能力和改进实验的能力很突出，这才是真正意义上的学习！由此可知，通过学生的评价和教师的评价，诊断学生学习的效果以及学生学习存在的问题。既有利于学生发现自己学习上存在的问题并完善自己错误的认知，如：林鸿壮同学在必柠、兆麟同学的启发下自我完善方案，提高他设计方案的能力；又有利教师诊断学生的学情及学习得效果，及时调整教学策略，提高教学质量，同时，也促进了学生学习行为的转变。总之，通过这个教学案例分析可知，学生能够运用元素观进行设计实验方案，且运用元素观进行分析推理获得结论，逐步深化元素观。学生能够评价实验方案的合理性，质疑实验方案的科学性，生生之间形成深度的互动，初步形成质疑能力、批判能力，发展学生”批判性的科学思维”学科素养。学生能够根据实验验证收集证据，基于实验事实进行分析推理，获得甲烷中有碳元素和氢元素的结论，发展学生“证据推理”科学思维。