富集在海水中的元素由一節(jié)公開課引發(fā)的磨課過程

富集在海水中的元素由一節(jié)公開課引發(fā)的磨課過程

公共講座是我們在教育和研究過程中采用的一種不常見的教育形式。然而，在組織了一次科學教育研討會后，作者對會議上發(fā)表的講座的反思并沒有結束，而是經歷了一個不習慣的教學過程。1發(fā)揮主導作用2010年3月,筆者在市內某中學組織召開了一次教學研討會在會上,該校一名青年教師執(zhí)教了一節(jié)題為“富集在海水中的元素——氯(第一課時)”的公開課。這節(jié)課的基本思路是:教師先引用某影視劇中的一段“戰(zhàn)爭中氯氣泄放事件”視頻,創(chuàng)設教學情境,引出課題,然后圍繞氯氣的物理性質和部分化學性質展開教學,最后引導學生進行梳理、總結。課堂中不乏探究學習和合作學習,教師的主導作用也有著很好的體現。但筆者認為:用影視片段引課的做法沒有達到預期的效果,因為影視作品大都具有虛構成分,其可信度往往令人質疑,學生對其中的毒氣事件不能嚴肅對待,大大削弱了情境素材的價值。筆者建議,換用現實生活中的氯氣泄漏事件(如2005年京滬高速公路徐州段氯氣泄漏事件),增強情境的真實性,以給學生造成真實的情感體驗和強烈的思想震撼。2教學過程2.1情境創(chuàng)設與課堂教學“兩張皮”的問題2010年4月,筆者參加了在青島舉行的“第五屆全國實驗區(qū)高中化學新課程實施成果交流大會”。會議期間,潘鴻章教授談到:要注意解決情境創(chuàng)設與課堂教學“兩張皮”的問題,讓學生在解決實際問題的過程中實現知識的積累和觀念的建構。潘教授的話讓筆者頓時感覺眼前一亮:此前不久的那節(jié)公開課,不就存在這樣的問題嗎?情境創(chuàng)設與教學過程脫節(jié),課始的教學情境只在引入新課時激發(fā)學生一時的學習興趣,而后卻偃旗息鼓,學生探究的欲望和思維的積極性得不到持續(xù)的調動。找到了問題的癥結所在,改進的目標自然變得明晰,筆者感到莫名的興奮……2.2改進教學設計青島會議歸來之后,經過幾番冥思苦想,事情卻沒有實質性的進展,筆者開始失去了當時的興致,對課例的進一步研究就此擱淺了。2010年10月,筆者看到了一篇名為“在教學和研究中成長”的文章,文中關于磨課的觀點給了筆者很大的觸動與啟發(fā),對那節(jié)公開課例的真正磨礪加工才算正式拉開了序幕。筆者對教材內容又進行了認真的研讀,開始動手執(zhí)筆改進教學設計。為了增強引入的效果,筆者將“2005年京滬高速公路徐州段氯氣泄漏事件”素材更換為“2010年7月四川廣元游泳池氯氣泄漏事件”新聞視頻。以此引入新課后,筆者又設計了“事故中泄漏的物質是什么?它對環(huán)境和人體健康有何危害?如何處理泄漏氣體?”等一系列問題,試圖建立情境素材與教學內容之間的聯系,繼續(xù)激發(fā)學生思維的積極性和主動探究的意識。在后續(xù)的磨課過程中,筆者又進一步突出了學生探究活動的設計,尤其對于“氯氣與水反應的性質”這一部分,讓學生在科學預測、設計方案、實驗探究的過程中,獲得認知發(fā)展和情感體驗。但淄博六中的孟靜老師認為:這些導引問題仍浮在表層,并未真正起到聯系教學情境與教學內容之間關系的作用,還是有撇開情境素材另起爐灶之嫌。雖然筆者也認識到了這一點,但怎樣設計才能緊扣情境素材與教學內容,不使其呈現“兩張皮”的形式,卻始終困擾著筆者,很長時間也沒能拿出更好的方案。筆者在倦怠之余打算退而求其次,于是將這一設計思路定位為“基于問題探究的教學設計”,想以此作為磨課的成果。筆者一度陷入了苦惱之中……2.3與內容為切入點正當筆者百思不得其解時,“原電池原理及其應用”一課設計的奇思妙想令筆者眼界大開:假牙病例貫穿始終,在課堂上生動“再現”了醫(yī)生看病的全過程,不難想象,學生在這樣的情境下求知欲望和思維積極性被激發(fā)的程度會是何等之高。對于“氯”這一節(jié),還有沒有可能從情境素材中提取有價值的信息貫通課堂始終,使其同樣也達到妙筆生花的效果呢?筆者心中再次燃起希望之火。筆者將新聞視頻又看了多遍,對其中與氯氣有關的信息(如有毒、對眼睛黏膜和皮膚有高度刺激性、將氯氣罐壓入水中等)進行了認真記錄和反復揣摩。這些信息雖然能夠與教學內容建立聯系,但要提出貫穿全局的有價值的問題是談何容易啊!就在筆者幾近放棄的時候,“指揮人員調集五百斤燒堿與其中和”的信息讓筆者頭腦中靈光一閃:氯氣不是酸卻用燒堿中和,這一點不正是可以造成學生認知沖突的理想問題嗎?但它僅能與“氯氣與水的反應”這一教學內容建立聯系,其他內容用什么問題作為紐帶呢?經過一番分析和思考后,筆者最后將目光定格在了造成泄漏的氯氣罐上,是不是可以在這上面作作文章呢……于是,一個個問題逐漸在筆者的腦海中變得清晰起來:氯氣罐中的氯是不是以氣態(tài)形式存在?氯氣罐是什么材料制成的?氯氣不是酸,為什么新聞中說消防人員用燒堿與其中和?氯氣罐投入水中后究竟發(fā)生了哪些變化?在觀看新聞視頻后拋出這一系列問題,足可以給學生造成一種“欲求通而未得”心理困境,大大激發(fā)其進一步探究的興趣,并且可以打通課堂的各個環(huán)節(jié),讓學生在探究過程中解決這些實際問題,從而自然實現新知識的學習,從根本上解決情境創(chuàng)設與教學過程“兩張皮”的問題。筆者將這一創(chuàng)意及時捕捉下來,對原教學設計進行了大刀闊斧的修改,最終形成了下面這個“情境為載體、問題為線索、探究為手段”的設計方案。3指導學生進行討論和討論是否會發(fā)生了什么:是否可以為氯罐教學過程:創(chuàng)設情境,激發(fā)興趣[引入]播放2010年7月27日,中央電視臺“共同關注”欄目一則新聞視頻:昨天下午6點左右,四川廣元市的一家游泳館的員工在清洗游泳池淤泥的時候不慎發(fā)生了氯氣泄漏……為盡快控制險情,消防官兵身著防護服,深入泄漏區(qū)域,一邊用高壓水槍稀釋有毒氣體,一邊強行將氯氣罐壓在水中。指揮人員緊急商量應急對策,決定調集500多斤燒堿與其中和……提出問題,明確任務[設問]事故中泄漏的物質是什么?看了上面這則新聞,你對它了解多少?[學生]描述從新聞視頻中提取到的有關氯氣的信息。[設問]氯氣罐(投影展示氯氣罐圖片)中的氯以什么狀態(tài)存在?氯氣罐是什么材料制成的?氯氣不是酸,為什么新聞中說消防人員用燒堿與其中和?氯氣罐投入水中后究竟發(fā)生了哪些變化?探究合作,釋疑破難[問題導引]氯氣罐中的氯以什么狀態(tài)存在?[投影]播放氯氣液化(利用干冰使氯氣液化)實驗視頻。[點撥]氯氣在低溫或加壓時可以變成液態(tài),氯氣罐的工作壓力在10個大氣壓以上。[學生]作出分析判斷:氯氣在罐內以液態(tài)形式存在。[展示]盛有氯氣的集氣瓶。[學生]觀察思考后回答氯氣的主要物理性質。[點撥]對學生的回答進行點評,提示學生聞有毒氣體的正確方法。[問題導引]氯氣罐是什么材料制成的?(學生:大多答是鐵制成的)[指導學法]通過前面的學習我們知道,物質的性質是由其結構所決定的。請根據氯的原子結構示意圖,分析推測氯氣可能與哪些物質發(fā)生反應。[學生]分析得出氯氣具有強氧化性,會跟金屬、非金屬、水、堿、其他還原性物質等發(fā)生反應。[設問]根據同學們剛才的分析,氯氣可以與金屬發(fā)生反應,那么氯氣還能儲存在鐵罐中嗎?[板書]二、氯氣的化學性質[演示]氯氣與小鈉塊、與細鐵絲分別在常溫、加熱條件下作用的實驗。[學生]回答相關實驗現象。[點撥指導]點評學生的回答,明確氯氣的強氧化性,指出物質之間能否發(fā)生反應還與條件有關。氯氣能否儲存在鋼瓶中呢?[學生]常溫下,氯氣不與鐵反應,因此,氯可以儲存在鋼瓶中(投影液氯鋼瓶的相關資料)。[設問]根據剛才同學們的推測,氯氣還可能與非金屬反應,它會和哪些非金屬發(fā)生反應呢(學生答氫氣、磷、硫等)?[演示]氫氣在氯氣中燃燒實驗。[學生]觀察實驗、回答現象,并書寫反應的化學方程式。[設問]通過剛才的幾個實驗,你對燃燒的條件及其本質有什么新的認識?[學生]回答對燃燒條件及本質的認識(教師進行點評)。[問題導引]我們再回到開始時提出的問題(投影工作人員將液氯鋼瓶壓在水中的圖片):氯氣不是酸,為什么新聞中提到消防人員用燒堿與其“中和”?氯氣罐投入水中后究竟發(fā)生了哪些變化?[學生]可能是氯氣與水反應生成了酸性物質。[設問]氯氣是不是與水發(fā)生了反應,如果發(fā)生了反應,又真的有酸性物質生成嗎?怎樣來證實?(引導學生觀察本組實驗用品中的氯水的顏色)[學生]通過檢驗氯水中是否含有氯氣和水之外的物質來證明是否反應,向氯水中滴加石蕊試液,如果溶液變紅,就可說明有酸性物質生成。[分組實驗]學生進行分組實驗(教師巡回指導)。[學生]匯報實驗結果:氯水中滴加石蕊試液,溶液先變紅后褪色;加AgN03溶液,出現白色沉淀,說明氯水中除含氯分子和水分子外,還含有H+、Cl-,也就是說氯氣溶于水后確實與水發(fā)生了反應,生成物中含有鹽酸。發(fā)現新問題:氯水中含有能使石蕊褪色的漂白性物質。[小組合作]討論梳理氯水褪色的幾種可能性,并設計探究方案。[展示點評]各學習小組展示本組制定的探究方案,教師進行點評,形成合理可行的方案。[投影]探究方案[演示]干燥的氯氣依次通過盛有干燥紅布條的集氣瓶A和盛有濕潤紅布條的集氣瓶B。[學生]描述實驗現象,并由此得出結論:具有漂白性的物質是氯氣與水反應生成的。[點撥引導]氯氣與水反應生成了什么物質呢?(生:鹽酸)鹽酸有漂白性嗎?(生:沒有),那么,具有漂白性物質又是什么呢?經過科學研究,我們得知它是另一種生成物,叫做次氯酸(板書其化學式),它具有強氧化性,因此具有漂白性,同時也能殺死水中的病菌,起到消毒作用。[設問]現在同學們能夠理解新聞視頻中提到的“與其中和”的含義了嗎?(生:中和生成的鹽酸和次氯酸)[學生]嘗試書寫氯氣與水反應的化學化學方程式(教師點評,引導學生認識其中的化合價變化)。[演示]展示一瓶久置的氯水,讓學生觀察其顏色。取少量于試管中,滴加兩滴石蕊試液,并振蕩。[引導]你看到了什么現象?(生:久置氯水為無色,加石蕊溶液變成紅色,振蕩后不褪色)這說明了什么?(生:其中不含次氯酸)那么,次氯酸到哪里去了?(生:被還原了或者分解了)[投影]次氯酸的分解實驗視頻。[學生]總結次氯酸的主要性質。知識拓展,遷移應用[設問]假如你在氯氣泄漏的事故現場,你會教給周圍的群眾怎樣的逃生措施?[學生]用濕毛巾(有條件可用肥皂水或純堿溶液浸濕)捂住口鼻迅速逃離現場或盡量往高處躲避(教師點撥:沿逆風方向疏散群眾)。反思評價,小結提升[提問]通過這節(jié)課的學習,你有哪些收獲或體會?[學生]學生暢談本節(jié)課的收獲。[設問]你還存在哪些疑問?[學生]提出尚存在的疑問或困惑。[引導]引導學生課下對相關問題進行思考。[小結]本節(jié)課研究氯氣的思路是:提出問題→作出假設→設計方案→實驗探究→解決問題→遷移應用,這也是我們進行科學研究的一般程序。4反思和體驗4.1情境素材在教學過程中的運用和探究在此磨課過程中,課例經歷了從粗糙到精細、從平凡到升華的過程,從最初的構思到基于“問題探究”的教學設計再到最后確立“情境為載體、問題為線索、探究為手段”的教學思路,解決了情境創(chuàng)設與教學過程“兩張皮”的問題,使情境素材不僅在引課時發(fā)揮調動學生積極性的作用,而且由此引出的問題貫穿始終,能夠持續(xù)激發(fā)學生的學習熱情與探究興趣。通過這一磨課過程,筆者深深地體會到上課并不是教學設計的終點,而是一個嶄新的起點。我們不僅要倡導課前磨課,而