九年级上册（2024）课题2 化学实验与科学探究第4课时教学设计

这是一份九年级上册（2024）课题2 化学实验与科学探究第4课时教学设计，共7页。教案主要包含了走进科学探究，观察与描述蜡烛及其燃烧，蜡烛熄灭后等内容，欢迎下载使用。

第四课时 走进科学探究
课题： 1.2.4 走进科学探究
课时
1
授课年级
初三
课标要求
知道科学探究是收集证据和作出解释，进行发现、创造与应用的科学实践活动，也是获取科学知识、理解科学本质、认识客观世界的重要途径；了解科学探究过程包括提出问题、形成假设、设计并实施实验或调查方案、获取证据、分析解释数据、形成结论及建构模型、反思评价及表达交流等要素；经历科学探究的一般过程，认识从问题和假设出发确定探究目标、依据探究目标设计并实施实验方案、通过观察和实验等方法获取证据、基于证据进行分析推理及形成结论等对于科学探究的意义，体会合作与交流在科学探究中的重要作用；发展科学探究的好奇心、想象力与探究欲。
教材
分析
在《走进科学探究》这一课时中，教材主要内容涵盖了科学探究的本质和过程，具体观察与描述蜡烛及其燃烧，化学学习的特点，包括关注物质的性质、物质的变化、物质变化的过程以及对结果的讨论和解释。教材首先阐明了科学探究的核心概念，强调科学探究不仅是实验操作，更是一种系统的思维和解决问题的方法。通过科学探究，学生可以更好地理解和掌握化学知识，同时培养科学思维和探究能力。
教材通过“观察与描述蜡烛及其燃烧”这一具体实验，引导学生运用科学探究的方法进行实际操作。学生在观察蜡烛燃烧过程中，可以提出问题、作出假设、设计和实施实验、收集和分析数据，并最终得出结论和解释。这个实验案例不仅生动形象地展示了科学探究的全过程，还增强了学生的动手能力和观察能力。
此外，教材还重点介绍了化学学习的特点，即关注物质的性质、物质的变化、物质变化的过程以及对结果的讨论和解释。通过这些方面的学习，学生可以全面了解化学学科的研究对象和研究方法，培养科学的思维方式和严谨的实验态度。总之，本课时的设计旨在通过理论与实践相结合的方式，使学生深入理解科学探究的基本过程和化学学习的特点，为今后的学习和研究奠定坚实的基础。
学情分析
初中生正处于科学思维和实验技能的初步形成阶段，他们对科学探究的理解和应用能力尚在发展之中。初中生通常对新奇的实验现象充满好奇，但他们的观察力和科学描述能力可能还不够成熟，需要教师在教学中加以引导和培养。
学生们在日常生活中对蜡烛及其燃烧现象有一定的直观认识，但缺乏系统的科学观察和分析方法。因此，在教学过程中，教师应通过具体的实验操作，引导学生从科学的角度观察蜡烛燃烧的各个阶段，并学习如何准确地描述和记录实验现象，从而提升他们的观察力和科学表达能力。
此外，初中生在化学学习方面可能还停留在对知识点的记忆和简单应用层面，对于化学学习的特点，如关注物质的性质、物质的变化、物质变化的过程以及对结果的讨论和解释，可能缺乏深入的理解。教师在教学中应通过生动的案例和互动讨论，帮助学生建立起对化学学习特点的认识，培养他们的科学探究意识和批判性思维能力。
综上所述，针对初中生的学情，教师应采用适合他们认知水平和心理特点的教学方法，通过实验和探究活动，激发学生的学习兴趣，引导他们逐步掌握科学探究的基本方法和化学学习的核心特点，为后续的化学学习奠定坚实的基础。
教学目标
1.通过对蜡烛燃烧的探究，认识实验是学习化学的一种重要途径，初步学会观察和描述实验现象的方法。
2.初步体验依据实验目的，设计并进行实验，发展证据意识和证据推理能力，初步学会书写实验报告的方法。
3.通过实验探究，了解关注物质的性质及其变化过程等化学学科学习的特点。
4.能有意识地从日常生活发现一些可以探究的问题，保持在知识的形成、相互联系和应用过程中养成科学的态度，学习科学方法。
教学重、难点
重点：知道实验和观察是科学探究的重要方法，学会观察和描述实验现象。
难点：培养学生分析实验现象，得出探究结论的能力。
核心素养
化学观念：通过观察和描述蜡烛及其燃烧现象，学生认识到物质的变化和性质是化学研究的重要内容。燃烧过程中涉及的物质变化和反应，使学生初步建立起化学反应和物质变化的基本观念。
科学思维：学生在进行实验观察和描述时，需要运用逻辑思维和推理能力来分析蜡烛燃烧的过程和结果。通过提出问题、作出假设、设计实验、收集数据和得出结论，学生在实际操作中培养了科学思维的能力。
科学探究与实践：整个课时以“观察与描述蜡烛及其燃烧”探究为核心，学生通过动手操作，亲身体验科学探究的过程。这个过程包括设计实验、进行观察、记录数据和分析结果，提升了学生的实验技能和科学探究能力。
科学态度与责任：在实验过程中，学生需要保持严谨的态度，细致观察每一个实验现象，并准确记录实验数据。同时，通过对化学学习特点的认识，学生逐渐培养起尊重事实、实事求是的科学态度，并意识到科学探究对社会和环境的责任。
教学过程
教学环节
教学活动
设计意图
环节一、走进科学探究
【新课导入】同学们，大家好！在开始今天的学习之前，我想先给大家看一个令人惊叹的视频。这是《挑战不可能》中的一个片段，一位挑战者要从200根点燃的蜡烛中找出一根特定的蜡烛！听起来是不是非常不可思议？这位挑战者是如何做到的呢？让我们一起来看看这个神奇的挑战吧！
【视频】挑战不可能：200根蜡烛里找出一根火苗
【过渡】他通过仔细观察每根蜡烛的火苗，成功地找到了那根特定的蜡烛。这个视频不仅展示了非凡的观察力，还让我们认识到科学观察的重要性。科学探究的本质就是通过观察、实验和分析来揭示自然界的奥秘。接下来，就让我们一起深入了解科学探究吧！
【讲解】科学探究是获取科学知识、理解科学本质、认识客观世界的重要途径。在进行科学探究时，常通过观察和实验等方法获取证据，通过分析和推理得出结论。科学探究的一般过程包括：提出问题→猜想与假设→设计方案→进行实验→收集证据→解释与结论→反思与评价→表达与交流。
【板书】一、科学探究的一般步骤
通过一个有趣且富有挑战性的情境，激发学生的学习兴趣。
环节二、观察与描述蜡烛及其燃烧
活动一、蜡烛点燃前
【过渡】生日时我们会点燃蜡烛，许愿祝福，黑暗时我们也可以点燃蜡烛，获取光亮。蜡烛是我们非常熟悉的生活用品，你仔细观察过它吗？作为一种物质，它具有哪些性质呢？又可以如何变化？
【提问】蜡烛主要由石蜡和棉线烛芯组成。运用除味觉以外的感官，在一支蜡烛点燃前、燃烧时和熄灭后的三个阶段进行观察，你能够观察到哪些现象？
【板书】二、观察与描述蜡烛及其燃烧
【总结】点燃前：观察蜡烛的色、态、形、味，探究蜡烛的硬度、密度、溶解性；
燃烧时：观察火焰附近石蜡状态变化、烛芯变化及火焰分层情况，探究蜡烛火焰温度分布情况，探究蜡烛燃烧的产物；
熄灭后：观察与探究蜡烛熄灭后的有关情况。
【板书】1.蜡烛点燃前
【学生活动】观察蜡烛的颜色、状态、形状，闻一闻气味，并进行描述。
【学生讨论回答】
【总结】红色、圆柱状、固体，有轻微的气味
【提问】这些都是蜡烛的什么性质？
【讲解】红色圆柱状固体，有蜡味，这些都是蜡烛的物理性质。
【实验】用小刀切下一块石蜡放入水中，根据实验现象对石蜡的硬度和密度进行初步判断。
【学生活动】将观察到的现象记录在表格中，比较谁观察到的现象更多，谁描述得更细致、更准确，与同学交流。
【总结】易切，浮于水面，不溶解
【提问】这些现象说明石蜡有哪些性质？
【学生1】比较软、密度小于水
【分析】质软，密度比水小，难溶于水，这些都是蜡烛的物理性质。
引导学生细致观察蜡烛及其燃烧过程，培养观察和描述能力。
鼓励学生记录并交流观察结果，促进相互学习和反思。
活动二、蜡烛燃烧时
【板书】2.蜡烛燃烧时
【实验】点燃蜡烛，仔细观察燃着的部分，描述火焰附近石蜡的状态变化、烛芯的变化、火焰的分层情况等。
【学生活动】认真观察实验现象，将观察到的现象记录在表格中，比较谁观察到的现象更多，谁描述得更细致、更准确，与同学交流。
【学生讨论回答】
【总结】蜡烛燃烧发光放热，火焰附近石蜡由固态变为液态，烛芯变短，火焰分三层，外焰最亮，焰心最暗。
【讲解】我们可以通过感官观察或对比蜡烛变化前、中、后的不同得出其燃烧时的现象。
【问题】观察发现蜡烛火焰是分层的，那各层温度是否相同呢？又该如何比较？
【讲解】针对提出的科学问题，我们要做出合理的猜想，然后设计实验进行实验验证猜想的正误，并对问题得出相应的结论。
【分析】联想之前酒精灯火焰各层的温度的比较实验，蜡烛的火焰各层温度也可以通过小木条来验证，于是我们可以设计实验：取一根木条平放于蜡烛火焰中，1s后取出观察。
【教师演示实验】学生观察并记录实验探究蜡烛火焰各层温度的现象，木条与火焰外焰接触部分最先变黑。
【分组展示】学生分组交流实验观察的结果和得到的结论。
【小结】1.三层火焰，我们分别称为外焰、内焰和焰心。
2.外焰温度最高。
【问题】蜡烛燃烧是物理变化还是化学变化？
【学生讨论回答】
【分析】区分蜡烛燃烧是物理变化还是化学变化的关键在于有没有新物质生成，所以需要验证蜡烛燃烧后的产物。
【实验】分别取一个干燥的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，观察并描述烧杯中的现象。
【学生活动】观察并记录实验探究蜡烛燃烧的产物，烧杯内壁有水雾，烧杯壁上石灰水变浑浊。
【分析】烧杯内壁有水雾说明蜡烛燃烧生成了水，用澄清石灰水润湿内壁的烧杯壁上石灰水变浑浊说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳。
【总结】蜡烛燃烧时有其他物质生成，属于化学变化，其化学反应是石蜡与氧气在点燃的情况下生成水和二氧化碳。
引导学生观察燃烧过程中的现象，培养细致观察能力。
通过演示实验比较火焰各层温度，培养学生设计实验与验证猜想的能力。
通过观察现象和讨论，区分并理解化学变化的本质。
活动三、蜡烛熄灭后
【板书】3.蜡烛熄灭后
【实验】熄灭蜡烛，观察并描述蜡烛熄灭时的现象。用燃着的火柴去点蜡烛刚熄灭时产生的白烟，蜡烛能否重新燃烧？
【学生实验】学生分组实验探究蜡烛熄灭时发生的现象，探究熄灭后产生的白烟，并记录结果。教师巡回指导。
【分组展示】学生分组认真观察实验现象，将观察到的现象记录在表格中，比较谁观察到的现象更多，谁描述得更细致、更准确，与同学交流探究的结果和得到的结论。
【小结】蜡烛熄灭后有白烟产生，点燃白烟后蜡烛重新燃烧。
【分析】蜡烛熄灭时，石蜡蒸汽遇冷形成石蜡固体小颗粒，所以白烟是石蜡的固体小颗粒，可以燃烧。
【讲解】烟是固体小颗粒，而雾是液态的小液滴。
【实验】蜡烛熄灭后，其颜色、长度等与点燃前相比有什么变化？
【学生讨论回答】
【小结】熄灭后，蜡烛颜色不变，长度比点燃前短。
【分析】石蜡燃烧产生二氧化碳和水，扩散到空气中。
【交流】围绕蜡烛的燃烧，你还可以提出哪些问题？
【学生讨论回答】为何不同蜡烛燃烧时的火焰的明亮度不一样？为何蜡烛刚点燃时火焰要先暗一下？蜡烛燃烧时的产物还有第三种吗？不用棉芯，石蜡能燃烧吗？
通过熄灭蜡烛并观察现象，引导学生探究白烟的成分及其可燃性，培养科学探究和实验观察能力。
环节三、化学学习的特点
【思考与讨论】通过对蜡烛及其燃烧的探究活动，你认为化学学习有哪些特点？
【引导归纳】我们在刚才进行的有序探究中，比如，点燃前：我们重点关注了蜡烛的物理性质，燃着时和熄灭后，重点关注了蜡烛熔化、凝固等物理变化，和蜡烛燃烧这个化学变化中的一系列现象，这也启示同学们以后学习化学时要学会几个关注。
【展示】化学学习的特点：
1.关注物质的性质；
2.关注物质的变化；
3.关注物质的变化过程以及对结果的解释和讨论。
【对应训练1】下列关于蜡烛燃烧的实验现象叙述，错误的是( )
A．蜡烛在空气中燃烧发出黄色火焰，放热，有黑烟
B．蜡烛燃烧生成二氧化碳
C．在蜡烛火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，烧杯内壁有水珠
D．用火柴点燃刚熄灭时蜡烛上方飘出的白烟，蜡烛能重新燃烧
【答案】B
【对应训练2】对蜡烛的探究错误的是（ ）
A.石蜡浮于水面，证明石蜡密度比水小
B.石蜡在空气中燃烧生成二氧化碳和水
C.可用澄清的石灰水检验是否生成二氧化碳
D.蜡烛刚熄灭时的白烟不能被点燃
【答案】D
引导学生反思蜡烛及其燃烧探究活动，总结化学学习的特点，培养学生的反思和归纳能力。
课堂总结
板书
设计
课题2 化学实验与科学探究
课时4
科学探究的一般步骤
观察与描述蜡烛及其燃烧
点燃前
燃烧时
熄灭后
化学学习的特点
教学
反思
在这一课时的教学过程中，学生对科学探究的重要性和方法有了初步的认识。本课时的主要内容包括科学探究的本质和过程、观察与描述蜡烛及其燃烧现象、以及化学学习的特点。通过这些内容的讲解和实践，学生不仅掌握了基础的化学知识，更培养了科学的思维方式和探究能力。
引入环节通过播放《挑战不可能：200根蜡烛里找出一根火苗》的视频，成功激发了学生的兴趣和好奇心。这段视频展示了通过细致观察来解决复杂问题的过程，为本节课的学习奠定了基础。学生通过视频初步感受到科学观察的重要性，为接下来的实验探究做好了心理准备。
在教学过程中，教师引导学生详细观察和描述蜡烛及其燃烧的现象。通过亲身实验，学生学会了记录实验现象、分析实验数据，并对结果进行讨论和解释。这不仅提高了学生的动手能力和观察力，也培养了他们严谨的科学态度和实事求是的精神。
探究科学本质的过程中，讲解了科学探究的步骤和方法，包括提出问题、作出假设、设计实验、收集数据、得出结论等。通过理论与实践相结合的教学方式，学生对科学探究的过程有了更深刻的理解。
在整个教学过程中，学生不仅关注物质的性质和变化，还注重物质变化的过程以及对结果的讨论和解释。通过这种多角度的学习方式，学生对化学学习的特点有了全面的认识，进一步培养了他们的科学探究能力和批判性思维。
总的来说，这一课时的教学效果显著，学生在科学探究的过程中不仅掌握了化学知识，还提升了综合素质和科学素养。这为他们未来的学习和探究奠定了坚实的基础。