【教學(xué)目標(biāo)】
知識與技能:
1、 認(rèn)識身邊最常見的物質(zhì)——空氣,了解空氣的組成;
2、 對空氣的成分進(jìn)行合理的推測,能利用簡單儀器和藥品,對空氣里氧氣的含量進(jìn)行科學(xué)的探究;
3、 初步學(xué)會簡單的實(shí)驗設(shè)計、學(xué)會觀察實(shí)驗現(xiàn)象并加以描述,對相關(guān)實(shí)驗現(xiàn)象能給出合理的解釋。
過程與方法:
1、 認(rèn)識科學(xué)探究的意義和方法,在探究過程中,能提出問題,并設(shè)計簡單實(shí)驗解決問題;
2、 初步學(xué)會用觀察、實(shí)驗的方法獲取信息,并能從實(shí)驗信息中得出科學(xué)的結(jié)論;
3、 在探究過程中能主動參與討論,清晰的表達(dá)自己的觀點(diǎn),逐步形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。
情感態(tài)度與價值觀:
1、 保持對生活和自然界中化學(xué)現(xiàn)象的好奇心和強(qiáng)烈的探索欲,加強(qiáng)對化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣;
2、 樹立科學(xué)的物質(zhì)觀,科學(xué)的看待科學(xué)家的實(shí)驗過程及結(jié)論。
【重點(diǎn)與難點(diǎn)】
重點(diǎn):
設(shè)計實(shí)驗方案,探究空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和實(shí)踐精神。
難點(diǎn):
1、 理解測定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的實(shí)驗原理
2、 如何引導(dǎo)學(xué)生去挖掘?qū)嶒灥臈l件和結(jié)果之間存在的誤差,并分析,設(shè)計合理的裝置進(jìn)行改進(jìn)。
【教學(xué)過程】
導(dǎo)入:拿起一個空茶杯,問:“茶杯里有沒有東西?”
今天,我們一起來認(rèn)識空氣。
一、 空氣的組成
討論:“空氣里有什么?你們是怎么知道的?”(氧氣、二氧化碳、水……)
聯(lián)系生活:“動物能夠呼吸,說明了空氣中含有氧氣;植物能進(jìn)行光合作用,實(shí)驗室里久置的石灰水會變渾濁,都說明了空氣中含有二氧化碳;生活中有哪些現(xiàn)象能證明空氣中含有水?”(夏天從冰箱里拿出的飲料過一會瓶外會有很多小水珠;冬天教室窗外上有一層水霧;置于空氣中的餅干過一段時間會受潮……)
講述法國科學(xué)家拉瓦錫用定量的方法研究空氣的成分。
二、 探究:測定空氣中氧氣的含量
學(xué)生閱讀人教版教材27頁實(shí)驗2-1,思考下列的問題:
1、 該實(shí)驗測定空氣中氧氣含量的實(shí)驗原理是什么?
2、 該實(shí)驗需不需要檢查裝置的氣密性?
3、 在集氣瓶中加入少量水的目的是什么?
4、 燃燒匙中放多少紅磷合適?
5、 點(diǎn)燃后的紅磷為什么要立即伸進(jìn)集氣瓶中?
6、 為什么要等紅磷熄滅并冷卻后,才能打開止水夾?
教師打開3D實(shí)驗互動課件,進(jìn)入虛擬化實(shí)驗室主頁,點(diǎn)擊“教學(xué)實(shí)驗”進(jìn)入二級界面,點(diǎn)擊第二單元中的“測定空氣中氧氣的含量”。
學(xué)生完成任務(wù)后,找學(xué)生回答第一個問題,學(xué)生們回答問題時,教師補(bǔ)充,及時引導(dǎo)學(xué)生思考,幫助學(xué)生理解透徹實(shí)驗原理。
點(diǎn)擊“開始”,進(jìn)入虛擬化實(shí)驗室:
1、開始實(shí)驗,先帶學(xué)生認(rèn)識整齊擺放在實(shí)驗桌上的實(shí)驗儀器
2、【師】該實(shí)驗需不需要檢查裝置的氣密性?為什么?(學(xué)生回答,教師補(bǔ)充)
讓學(xué)生在虛擬平臺上完成實(shí)驗第一步“按照教材27頁圖2-3連接好實(shí)驗裝置”(學(xué)生連接好實(shí)驗裝置時,探討的問題答案會以提示的方式跳出來,加深了學(xué)生的印象)
3、【師】如何檢查裝置的氣密性?(學(xué)生回顧之前學(xué)過的內(nèi)容,回答問題)
教師進(jìn)行檢查裝置氣密性的操作。(在真實(shí)的實(shí)驗中,若檢查出裝置的氣密性不好,重新塞緊塞子,往往氣密性還是不好,難以處理,進(jìn)行虛擬化實(shí)驗可以杜絕這個問題。而且真實(shí)的演示實(shí)驗中,即使氣密性好,出現(xiàn)了如下圖所示的 “氣泡”“倒吸的水柱”,除了教師和前排的學(xué)生外,后面的同學(xué)是完全看不到現(xiàn)象的,演示效果不好。用虛擬平臺操作,投影在大屏幕上,所有的學(xué)生都可以看的清清楚楚)
4、關(guān)閉止水夾、在集氣瓶中加入水,教師完成(教師邊操作邊和學(xué)生交流互動,引導(dǎo)學(xué)生思考)
【師】在集氣瓶中預(yù)先加入少量水的目的是什么?
5、【師】接下來要準(zhǔn)備取紅磷,點(diǎn)燃了,有誰愿意完成這幾步的操作?
【師】有興趣的同學(xué)太多,必須設(shè)置點(diǎn)障礙。需要取多少紅磷,為什么?讓回答的同學(xué)來操作。(問題拋下去,往往能真正去思考的學(xué)生很少,愿意主動回答問題的學(xué)生更少,利用學(xué)生想在虛擬平臺上操作的欲望,采取這樣的方式與學(xué)生互動,可以充分調(diào)動學(xué)生思考的積極性,培養(yǎng)學(xué)生愛動腦的學(xué)習(xí)習(xí)慣)
學(xué)生操作,點(diǎn)燃紅磷后,可以看到如下圖所示的現(xiàn)象,配上對現(xiàn)象的文字描述,加深了學(xué)生對紅磷燃燒現(xiàn)象的認(rèn)識。
學(xué)生點(diǎn)燃紅磷放進(jìn)集氣瓶中時:
【師】剛才這個同學(xué)的操作有沒有什么問題?(學(xué)生回答)
【師】紅磷應(yīng)該怎樣放進(jìn)集氣瓶?為什么?(一人操作,大家找錯,操作的人小心謹(jǐn)慎,看的人仔細(xì),大家一起探討,容易及時發(fā)現(xiàn)問題,糾正問題。操作錯了,還可以選擇“重做”,重新開始。而在現(xiàn)實(shí)的學(xué)生實(shí)驗中,進(jìn)入實(shí)驗室,都是各做各的實(shí)驗,老師一人監(jiān)督,顧忌不過來,無法及時發(fā)現(xiàn)問題,糾正問題)
6、 操作界面出現(xiàn)下圖所示的界面時:
【師】等到裝置冷卻到室溫才能打開止水夾,叫大家思考的問題最后一個問題,說不這樣做測量結(jié)果就偏小,你們想的對嗎?有沒有人想對了?
【師】舉手的人告訴我們,為什么不這樣做,結(jié)果就偏小呢?能否幫我們大家答疑解惑呢?。
(平臺上顯示的正確答案的出現(xiàn),若采用這樣的互動,增強(qiáng)了部分學(xué)生的自信,學(xué)生就不會因為怕想錯答錯,不敢舉手回答問題)
7、 待紅磷熄滅并冷卻后,打開止水夾,教師操作打開止水夾。
(在屏幕上所有的人都可以很清晰的看到,倒吸的水進(jìn)入集氣瓶,直到第一個刻度線為止,自然而然得出“氧氣約占空氣總體積的五分之一”的結(jié)論。在現(xiàn)實(shí)中,由于影響該實(shí)驗成功的因素太多,經(jīng)常實(shí)驗結(jié)果不理想,學(xué)生就會對此產(chǎn)生疑問,老師解釋起來也費(fèi)勁,利用這個虛擬平臺,可以杜絕此類為題。)
8、【師】實(shí)驗結(jié)束了,我們一起來回顧這個實(shí)驗的操作注意事項。
教師點(diǎn)開“知識總結(jié)”,彈出下圖所示的文本框。
(虛擬平臺上的知識總結(jié)具體全面,教師可以用來進(jìn)行實(shí)驗回顧,也方便了學(xué)生做筆記,若課上的時間充裕,還可以帶學(xué)生看看下面的“應(yīng)用拓展”“拓展視野”,拓寬學(xué)生視野,提高學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)的積極性。)
9、【師】剛才我們合作完成了這個實(shí)驗,現(xiàn)在我們來檢驗一下同學(xué)們的學(xué)習(xí)成果。有哪位同學(xué)愿意接受挑戰(zhàn)?
(學(xué)生通常對于實(shí)驗都很感興趣,希望能多多動手實(shí)踐,但是由于各種條件的限制,真正的進(jìn)入實(shí)驗室動手操作的機(jī)會很少。虛擬平臺,對學(xué)生都有正確操作指引,學(xué)生在這上面做錯的可能性很小,一般都能成功完成。人人都可以反復(fù)操作,在一定條件上滿足了學(xué)生的實(shí)驗欲望。學(xué)生在反復(fù)操作的同時也對其中的知識進(jìn)行了復(fù)習(xí)。)
三、 布置作業(yè)
每個人回去都在虛擬平臺上將這個實(shí)驗多操作幾遍。