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化学反应原理教案范文

化学反应原理教案

化学反应原理教案范文第1篇

目前,催化原理的教学主要是采用“讲授知识—教师演示—学生模仿练习—教师总结”的方式。这种教学方式能够促进学生理解催化基本概念和原理,但是不利于培养学生发现问题—分析问题—解决问题的能力,更难以激发学生的自主性和创造性学习。当然,催化原理教学内容中的反应动力学部分要靠数学推导,因此适当采用传统的教学方式是必要的。但是,对于不同催化剂体系的理论,要有效地实现教学目标,案例教学法就显得非常重要。一些教学实践表明:通过案例教学法讲授催化基本概念和原理,学生能明显提高学习兴趣、自学能力、分析问题能力和实验设计能力;同时,理论考试成绩和文献阅读能力也能够得到提高。事实上,催化原理课程往往是在学生完成无机化学、有机化学、分析化学和物理化学等基础课程学习之后开设的。催化原理中涉及的基本概念和原理,都与这四大基础化学课程密切相关。但是,学生们在学习催化原理过程中往往忘记联系已学知识,对基本概念和原理死记硬背,教条地处理问题。而精心设计的案例,可以引导并帮助学生总结和归纳基础课程的知识,分析和发现已学知识与新知识的关联,让学生认识到催化原理是始于基础化学而又有别于基础化学的,这样就加深了他们对催化基本原理的理解,同时也培养了其分析问题和解决问题的能力。

二、案例教学法的问题

在实际教学中,由于教师对案例教学法了解不准确、案例库建设不足等原因,案例教学的实施常常存在下面一些问题。

(一)案例教学内涵理解存在误区

很多授课老师把案例教学法简单理解为举例子。实际上,两者是有本质区别的。案例教学中学生是主角,居于主要地位,由学习的客体转变为主体;而举例教学中授课教师是主动的,居于主导地位。案例教学是引导学生通过对案例本身的分析、交流、讨论,做出相应的判断及决策,提高分析问题和解决问题的能力,帮助学生较深刻地把握和理解基本概念和原理;而举例教学是在讲授完基本概念和方法的前提下,让学生通过例子理解和运用知识。值得指出的是,催化原理案例教学中的案例,必须具有典型性、完整性、启发性和真实性。

(二)案例库建设不足

催化原理的教学往往是通过实例的归纳总结来阐述基本概念和理论。选用实际的催化剂或催化反应例子为素材,能够增加教学的生动性和趣味性。但是,教师不能把案例教学简单地理解为对实际例子的归纳和总结,它应该是一种由教师提出问题并让学生去分析和解决问题的教学方法。国内的催化原理案例教学尚处于发展阶段,尽管关于催化剂和催化反应的相关实例非常多,但是能够通过合理的设计和提炼成为符合案例教学要求的案例数目仍很有限,特别是结合能源化工生产的案例。

(三)教学对象背景复杂

催化原理是多数化学工程学院开设的选修课程。由于选课学生的专业不同,而不同专业的课程设置有差别,导致选修该课程的学生理论基础差别较大。因此,教师一方面需要调整理论讲授内容,采用案例教学培养学生的学习兴趣和运用理论去分析、解决问题的能力;另一方面应该在引入案例教学时考虑学生的知识储备,特别是对化学相关基础知识的掌握情况。

三、单一典型案例教学

化学反应原理教案范文第2篇

一、案例展示

教 材:人民教育出版社 高中化学必修二

课 题:原电池

课 型:新知识教学

案例形式:教学设计――原电池工作原理

二、案例的分析

“原电池”在学生头脑是一个陌生的科学概念,在学生头脑中很有可能存在相异构想,对于“原电池

”的教学,关键是帮助学生构建起“原电池模型”。教学处理方式对学生原电池模型的建构有很大的影响,因而本研究以不同的教学方式为切入点,来探讨教学对于学生“原电池”学习的具体影响。选择高二年级两个水平相当的理科重点班采取不同的教学方法处理讲解“原电池及其应用”整节知识。(教学设计1、2分别对应的授课班级称为实验班和对比班)

教学引入:均设置情景激发学生兴趣,指出讨论的相关内容。[2]

实验班从能源的角度引入,直接引入原电池的概念

对比班是从趣味电池出发,为建立原电池模型作铺垫。

教学环节1:是帮助学生构建原电池模型。

实验班引入“盐桥”模型,围绕“电流是怎么产生的”这个问题进行讨论,构建的模型比对比班更为本质,思维的关注点在于正负极可能发生的反应以及由此引发的结果。

对比班则围绕“构成原电池的条件”进行分析,对比班建构的模型是出于宏观层面的,具体的落脚点是发生的化学反应以及模型所提供的材料

教学环节2:均是为了使学生巩固上一环节构建的原电池模型,使学生能正确的分析书写电极反应,认识电极反应和氧化还原反应的关系,同时明确Fe―NaCl―C模型的电极反应,为讨论钢铁腐蚀打下基础。在实验班中,增加了对Zn―ZnSO4ZnSO4―Cu模型的讨论,使学生进一步内化“盐桥”模型[3]

三、教学效果的测查结果与分析

1.测查工具

在教学活动进行过程中和教学活动结束后,均采用了相应的测试题对两个教学班进行了测查,实验班和对比班使用的测试题是相同的。测查一共分为2个部分:第1部分是测查学生对于基本的原电池模型的分析能力。测查的时间是学生学习完第一课时,在第二课时正式讲新课以前,测查的目的在于考察学生通过第一课时的学习,在不同的教学处理下建立的原电池模型在分析简单原电池问题上是否存在差异。(见测查问卷1)

第2部分是测查学生应用原电池模型分析金属防腐措施的原理。测查的时间是学生学习完原电池原理及其应用整节知识以后。测查的目的在于考察学生对于生活中与原电池原理密切相关问题的分析能力,学生是否可以顺利准确抽提出原电池模型,分析电极以及电极反应,并且进行正确描述。[4]

2.测试统计结果与分析讨论

关于学生对于基本原电池模型分析能力的测查结果及其分析讨论

测查结果表明,实验班和对比班对于电池的正负极判断均正确率很高,正确率在85%以上,对比班的结果要略好于实验班。对比班在判断Fe―H2SO4―Cu 模型、Fe―H2SO4―C模型和Zn―CuSO4―Cu 模型的正负极时正确率达到了100%。在书写电极反应的正确率上,实验班要明显好于对比班,1、2、3、4组电池的电极反应书写,正确率实验班分别比对比班高出了6.8%、12.6%、38.9%和26.8%。同时测试结果显示,实验班的同学只要判断出电池的正负极一般都可以把相应得电极反应书写正确,而对比班尽管很多同学可以判断出电池的正负极,但是当中的很多同学并不能写出相应的电极方程式。[5]

在对比班的教学处理中,详细讨论了原电池构成的基本条件,对于电池正负极判断的时候,明确得出了“活泼物质作负极,不活泼物质作正极”,通过这个结论,对比班的同学因而可以很容易的通过比较电极物质失电子能力的差异性得出正确的结论。实验班的同学判断电池的正负极时,由于在教学处理中没有出现“活泼物质作负极,不活泼物质作正极”这样的结论,学生不可能以此直接作为判断依据。实验班学生的判断只能是依据于对整个装置的工作过程的判断,分析电流是如何产生的分析在两电极发生的变化,从电流的方向判断出正负极。[6]

化学反应原理教案范文第3篇

一、关于目标的依据与叙写

在本文所涉及的八节录像课中,有四节课是教师一开始就通过课件给学生呈现了课堂学习目标,有两节课是教师在课堂结束的时候呈现了学习目标。其中,《〈钠的几种重要化合物》的学习目标包括四点:⑴能正确书写氧化钠及过氧化钠与水、与二氧化碳、与酸的反应方程式,并知道两者所属的物质类别;⑵能说出碳酸钠与碳酸氢钠性质上的异同点,并书写相应的化学方程式;⑶学习运用观察、实验、査阅资料等多种手段获取信息,并运用比较、归纳等方法对信息进行加工、整理;⑷能够发现和提出有探究价值的化学问题,敢于质疑,提高思维能力与合作能力。《化学反应速率与化学平衡》专题复习课则罗列了"高考化学知识内容表"中有关的全部内容和对应要求。其实,《钠的几种重要化合物》学习目标中有关"过氧化钠与酸的反应"是中学化学教学所不要求的,而有关"获取信息”和"敢于质疑”的要求在《钠的几种重要化合物》的教学中并不典型,而且不是一节课所 能实现的。对于《化学反应速率与化学平衡》专题复习课,虽然教案设计的教学时间为两课时,但要在两课时内完成"化学反应速率与化学平衡"全部内容的复习教学任务还是很困难的,也是不需要的。所以,有关"学习目标的依据与叙写"以及学习目标是否有必要呈现给学生,是值得教师在学科教学中思考的问题。

制定学习目标是开展教学活动和提高教学质量的基础性工作。一般来说,学习目标的依据主要包括政策要求、学情基础和教学实践等几个方面。其中,政策要求主要包括课程标准、教学指导意见、教材和考试说明等文本材料,政策要求决定教学目标的统一性和规定性;学情基础是指学生的个人背景、已有知识基础和学段关联知识要求,学情基础强调教学目标的差异性和个性化;教学实践主要包括教师长期积累的教学经验和具体教学实践尝试,教学实践检验教学目标的操作性和持续性。所以,"教师只有经过对政策、学情和实践等多重依据进行研究,打通政策要求、学情基础与教学实践的联系,才能制定出科学合理而又切实可行的学习目标〃。

课程标准是规定某一学科课程性质、课程目标、内容标准、实施建议的教学指导性文件,限于篇幅等因素,课程标准中的"内容标准"相对比较笼统,如就"钠的重要化合物"而言,没有单独的条目,而是与铝、铁、铜等金属及重要化合物合并描述,具体为"根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究,了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质"。所以,教师首先"要学会分解课程标准,即如何根据课程标准、教材、学生与资源等具体情况,将课程标准特别是内容标准部分分解成具体的、可操作的、可评价的学习目标"。为了防止教师个体对课程标准的理解差异可能导致的教学结果明显不同,各地教育行政部门(一般是省、自治区、直辖市教育厅)都组织相关专家对课程标准作了初步的分解,并制定了相应的教学指导意见或教学要求。在江苏版的课程标准教学要求中,有关"钠的重要化合物"的学习要求有"了解钠……重要化合物的主要物理性质","了解氧化钠……分别与水、酸等物质反应的情况”,"比较碳酸钠、碳酸氢钠的溶解性、热稳定性、与酸的反应,初步学会鉴别碳酸钠和碳酸氢钠的方法",以及"通过……|性质的实验探究,增强学习化学的兴趣,发展科学探究能力”,"通过对……转化关系的比较和归纳,体会学习元素化合物知识的一般方法"等,另外在教学建议中还指出,"过氧化钠与水、过氧化钠与二氧化碳的反应可在过氧化钠特殊用途中列举"。

课程标准和教学指导意见等政策要求的语法结构主要是"行为表现"或"行为条件+行为表现"。完整的学习目标通常需要清晰地回答谁来学、学什么、怎么学和学到什么程度等四个问题,所以学习目标的基本要素就应该包括"行为主体、行为表现、行为条件和表现程度"。其中,行为主体就是学习者,规范的学习目标的句式应该是"学生应该(能)……”,不过书写时可以省略。行为表现包括希望学生完成的任务或达成的结果,叙写学习目标的行为表现可以陈述学习成果,也可以陈述学习任务。行为表现通常又由行为动词和核心概念(名词)两部分组成,行为动词用以描述学生所形成的可观察、可测量的具体行为,核心概念(名词)是行为动词指向的对象。行为条件是指由学情基础和教学实践等组成的影响学生产生学习结果或完成学习任务的特定限制或路径。表现程度是指学生达成目标的最低表现水准,可用以评价学习表现或学习结果所达到的程度。

关于"钠的几种重要化合物",分解学习目标过程中所涉及的行为动词、学情分析、行为条件、行为表现及程度等有关要素如表1所示。由此制定的学习目标为:⑴通过与氧化钙的比较了解氧化钠与水、二氧化碳等反应的性质;⑵通过实验探究和与氧化钙的比较了解过氧化钠与水、二氧化碳等反应的性质,并知道两者性质和类别的差异;⑶通过对比实验以及与碳酸钙的比较了解碳酸钠和碳酸氢钠在溶解性、与酸反应、热稳定性等方面的异同以及两者的转化关系,初步学会根据性质的不同鉴别两者的方法;⑷通过有关的探究实验,增强学习化学的兴趣,并从观察、分析实验现象和形成结论等方面发展科学探究能力;(5)通过对钠的几种重要化合物的学习,知道观察、实验、比较等是学习元素化合物知识的主要方法。《有机合成》

卤素原子、羟基、羰基或醛基、羧基等官能团的常用方法。⑶逆合成分析法。研读课本第66页,体会"逆合成分析法"在有机合成中的应用,用"逆合成分析法"分析二乙酸乙二酯的合成,并用化学反应方程式表示其合成机理。全部学习过程仅用210个汉字进行设计,而且除了"知识回顾"以外,"有机合成"中的问题与教科书第65页"思考与交流〃中的问题基本相同,"逆合成分析法”让学生阅读教科书后所要分析的合成机理与指定阅读范围内例题的思路完全一致。161《原电池》学案中的学习过程包括:⑴知识梳理。"同学们,你对原电池已有哪些了解呢?请回顾整理。"⑵随堂练习。将反应"Cu+2AgN〇3=Cu(NO3)2+2Ag”设计成原电池,画出装置图并写出相应的电极反应方程式。⑶科学探究。从两极材料、蔬果种类等方面控制相关变量"探究影响电流大小的因素"。如果不是学习目标中有"认识盐桥的作

综上可知,学习目标的制定和叙写,既要综合考察政策要求、学情基础和教学实践,又要全面考虑行为主体、行为表现、行为条件和表现程度,这样才能使学习目标既具有可操作性又具有可测量性。由于学习目标的达成必须依靠教师教学实践的预设与调控,学生在课堂学习中主体性的发挥也受到教师预设与调控的限制,所以,教师在课堂教学开始时就给学生呈现学习目标是没有太大意义的,如果一定要给学生呈现学习目标的话,可以安排在课堂教学结束时,这样一方面便于学生自我检测与修正,另一方面可以让学生从中体会到获取有关知识的路径,并实现学习能力的同步提高。

二、关于学案的编制与呈现

现在的各级各类公开教学活动几乎都要使用学案,本文所涉及的八节录像课也无一例外。其中,仅凭学案中的学习过程很可能被误判为化学2中原电池的第2课时,而不是选修4。所以,关于学案的编制又是一个值得教师在学科教学中思考的问题。

学案是在教案的基础上衍生出来的,是20世纪90年代从基础教育的实践领域兴起的。虽然有学者对学案持否定的态度,但由于学案在促进学生明晰学习目标、形成知识结构、优化学习方式、培养学习能力、巩固学科知识以及在促进教师智慧共享和专业成长等方面具有积极的意义,所以,目前学案在基础教育各科教学中的运用已经非常普遍。2011年2月和11月,《化学教学》编辑部分别在上海市和江苏省扬州市主办了有关学案的专题研讨会,就学案的内涵、意义、功能和任务等问题进行了深入探讨。不过,学案至今还没有形成统一的格式和规范。一般认为,学案只要能体现"以生为本""学生是学习主体"的教学理念,"遵循主体性、适切性、丰富性和选择性等原则”,并包括"学习目标、知识结构、学习资源、学习内容、学习方法、问题探究、学业检测等"内容,就能发挥其应有的教学价值。上文所提到的《有机合成》和〈〈原电池》的学案就存在着相对单一和不够完整等缺陷,对学习活动起不到应有的引导作用。

与课前、课中及课后相对应,学案有预习案、课堂案和巩固案之分。[91《有机合成》和《原电池》的学案中虽然都有知识回顾和反馈评价的栏目,但都是在课内完成的,所以它们实际属于课堂案。《金属的化学性质》(第2课时)的学案明确地分为两个部分:⑴课前学案。包括知识链接(金属的化学通性)、新课学习(阅读课本第49-51页)和科学探究(铁与水蒸气的反应)三个部分。⑵课中学案。包括探究钠与水的反应、探究钠与硫酸铜溶液的反应、探究铁与水的反应和小结金属与水反应的共性与差异性。《乙醇》学案也由课前学案(旧知回顾:钠与水反应的现象和机理;新知学习:常用的几个概念--烃的衍生物、官能团、羟基、有机物的氧化反应和还原反应,初步认识乙醇--物理性质、燃烧反应的化学方程式、被酸性高锰酸钾或重铬酸钾的氧化、生活中的用途)和课堂学案(活动1:实验探究乙醇与钠的反应,认识乙醇的分子结构;活动2:实验探究乙醇的催化氧化;活动3:梳理有关乙醇的知识框架,指出乙醇发生不同的化学反应时各自的断键位置等)两个部分组成。所以,《金属的化学性质》(第2课时)和《乙醇》的学案都包括预习案和课堂案两个部分。《钠的几种重要化合物》的学案中有"课前自主学习"、"课堂学案"和"课后拓展"等三个部分,虽然这些内容只有_张八4纸的容量,但同时包括了预习案、课堂案和巩固案。

在八节录像课中,没有给学生分发学案的镜头。但从学案的结构可以判断,由于《钠的几种重要化合物》的学案中有"课前自主学习"的内容,因为只有一张A4纸的容量,所以只能连同"课堂学案"和"课后拓展"一起在课开始前或上课前一天分发给学生;而《金属的化学性质》(第2课时)和《乙醇》的"课前学案"和"课中学案"或"课堂学案"是分开印制的,所以可以在课开始前或上课前一天给学生分发"课前学案”,课开始前再分发"课中学案"或"课堂学案";其他的学案都属于课堂案,应该都在课开始前分发。有时实际情况并不如此,许多时候笔者观摩一堂公开课,学生课前已经在学案上书写得密密麻麻,也就是说,不管是预习案、课堂案还是巩固案,教师都一并事先分发给学生,让他们进行预习,也就是所谓的"先学后教"。其实,教学这门艺术也是讲究时机的。"教学最佳时机是由时间、空间、内趋力及要害问题四大要素构成的,其呈现出临界点、关键契机、枢纽部位和重要关节四种表现形态。教学最佳时机具有必然性与偶然性、内隐性与外显性、易逝性和可重复性、发展的多向性与个别差异性等特征。"M教学最佳时机的形成是由多个方面决定的,不得其时、不得其地、不得其力、不得其问题之要,都不能构成教学最佳时机。把握教学最佳时机,则事半功倍,四两拨千斤;失去教学最佳时机,则事倍功半,甚至一事难成。所以,学案的呈现时机也是值得教师在学科教学中思考的问题。

从教学最佳时机的角度考察,并不是所有的学案都需要在课开始前或上课前一天分发给学生,特别是像"证明醋酸为弱电解质的方法""乙醇分子结构的推导"等实验方案或探究程序,不应该通过学案向学生在事先和盘托出或明确提示,而是要在教学过程中让学生在教师的引导下参与设计,并在师生的讨论中不断完善而"生成",这样不仅能提高学生解决问题的能力,而且能使学生保持旺盛的学习热情,因为探究是学生与生俱来的需要,否则他们会对提前公布的"食谱"由于缺乏"探究性"而失去"期待"或"食之无味"。另外,像《有机合成》《原电池》等只有粗略教学流程的学案(有的可能是隐藏了关键的实验方案或探究程序留给课堂"生成"),也没有必要分发给学生,因为那最多只能充当"课堂笔记"或"答题纸"之用。

三、关于内容的选择与组织

化学教学由于受课程标准、教学指导意见、教材和考试说明等政策要求统一性与规定性的限制,以及学科对象、方法等所具有的客观性特点,决定了教师在教学内容的选择方面已经没有太大的空间,而主要的权力是教学内容的组织。但从八节录像课以及笔者所见的其他课堂教学来看,关于教学内容的选择与组织仍然是值得教师在学科教学中思考的问题,其中,理解课程标准的政策要求、理解教科书的设计意图以及理解学科知识本身是教师进行教学内容选择与组织的重要前提。

(一)教师要理解课程标准的政策要求

《原电池》的第三个学习任务是从两极材料、蔬果种类等方面控制相关变量"探究影响电流大小的因素",教师提供了"黄瓜、西红柿、猕猴桃、土豆、锌片、铝片、铜片"以及"检流计、导线、小刀"等材料。学习活动包括在教师的引导下猜想可能的影响因素、设计实验方案、实施方案并形成结论等。开始不到三分钟,学生就猜想出了蔬果的种类(教师纠正为"电解质溶液的浓度"、电极材料、电极插入的深度(教师纠正为"电极与电解质溶液的接触面积"、电极之间的距离等四种可能的因素。最后形成的结论是"电解质溶液的浓度越大,电流越大;电极材料活性差异越大(负极越活泼),电流越大;电极之间的距离越小,电流越大;电极与电解质溶液的接触面积越大,电流越大"。整个过程耗时约十六分三十秒。一节课共设计三个学习任务,其中一个学习任务占用1/3左右的时间,这本身是无可厚非的,但应该思考的是这个教学内容的选择是否合适。在选修4中,课程标准对原电池的要求与电解池合并描述,具体是"体验化学能与电能相互转化的探究过程,了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式"[111。江苏版的课程标准教学要求具体为"通过化学能转化为电能的探究活动,了解原电池工作原理,能正确书写简单原电池正、负极的电极反应式及电池反应方程式"[121。可见,"探究影响电流大小的因素"不是高中化学的学习任务,虽然人教版教科书在原电池部分设置了"科学探究"的栏目,也只是局限于"用不同的金属片设计、制作原电池并进行实验"[131。当然这并不是说,高中化学教学就不可以组织学生去"探究影响电流大小的因素”,但在课堂教学中用这么多的时间来探究一个非课程标准所要求的问题是不适宜的。如果让学生在课堂上用不到三分钟的时间提出猜想,课后再实施具体的探究,应该是一个更好的处理方案。所以,理解课程标准的政策要求是选择与组织教学内容的一个前提。

(二)教师要理解教科书的设计意图一次笔者应邀参加初中化学教研活动,执教教师提前发来了《溶液的形成》的教案,其中,关于溶液概念的教学设计了四个活动:⑴初步认识溶液。由蔗糖、食盐溶于水的实验,建立溶液及溶质和溶剂的概念;由蔗糖溶液、稀硫酸、稀盐酸认识溶质的状态可以是固体,也可以是液体或气体。⑵探究影响溶解的因素。由碘和高锰酸钾分别在水和汽油中的溶解实验,认识同一种物质在不同溶剂中的溶解性是不同的,不同的物质在同一溶剂中的溶解性也不同。⑶证明乙醇能溶解于水。由乙醇溶于水的实验证明乙醇能够溶于水。⑷说说溶液在生产、生活中的应用。笔者没有初中教学的经历,对其中安排"证明乙醇能溶解于水"学习活动的原因百思不得其解,为此,找到了一位特级教师发表在全国中文核心期刊上的同题教学设计(获得全国一等奖第一名),其中也有"酒精能否溶于水"的探究活动,看后更加重了笔者的疑虑。《溶液的形成》是人教版化学教科书九年级下册第9单元的课题1,从教科书来看,几个关于溶液实验的设计意图如表2所示,其中在"蔗糖溶于水"基础上的"乙醇溶于水"实验,主要是用以说明溶质的状态可以是液体,而不是为了探究乙醇能溶于水的性质。"硫酸"则在教科书中"溶液"之后的第10单元,学情基础表明学生并不能准确说明硫酸的状态,平时实验中所见到的只是硫酸溶液。原来这个不符合教学逻辑的设计,是教师没有理解教科书的

人教版初中化学教科书中有关溶液实验的设计意图,特级教师的课如此,我们在平时的教学中一定也存在类似的现象。因此,理解教科书的设计意图是选择与组织教学内容的又一前提。

化学反应原理教案范文第4篇

关键词: 中学化学 专业化发展 案例分析法

案例分析法首创于美国哈佛大学。案例,源于英文单词“case”,又称“个案”,是对个体对象、决策行为或对某个实践中发生的情景的真实性描述,是一种描写性的研究文本。案例分析法代表着当代教师教育中比较新颖、颇有前景的一种有效地研究方法。20世纪90年代以后, 案例讨论被移用于教师培训,现已发展为课例学习。这几年,我国教师职前培训(师范教育)中,教育学、课堂教学技能等的教学很多采用案例分析法,这种教学方法的教学效果,明显优于采用纯理论式的教学。同时,我国对在职教师的培训,也逐渐开始采用案例分析法。以一节课的全程或片段作为案例进行解剖分析,找到成功之处或不足之处,或者说是对课堂教学实践活动定教学问题的深刻反思及寻找解决这些问题的方法和技巧的过程,这就是“案例分析”。[1]

一、案例展示

教 材:人民教育出版社 高中化学必修二

课 题:原电池

课 型:新知识教学

案例形式:教学设计――原电池工作原理

二、案例的分析

“原电池”在学生头脑是一个陌生的科学概念,在学生头脑中很有可能存在相异构想,对于“原电池

”的教学,关键是帮助学生构建起“原电池模型”。教学处理方式对学生原电池模型的建构有很大的影响,因而本研究以不同的教学方式为切入点,来探讨教学对于学生“原电池”学习的具体影响。选择高二年级两个水平相当的理科重点班采取不同的教学方法处理讲解“原电池及其应用”整节知识。(教学设计1、2分别对应的授课班级称为实验班和对比班)

教学引入:均设置情景激发学生兴趣,指出讨论的相关内容。[2]

实验班从能源的角度引入,直接引入原电池的概念

对比班是从趣味电池出发,为建立原电池模型作铺垫。

教学环节1:是帮助学生构建原电池模型。

实验班引入“盐桥”模型,围绕“电流是怎么产生的”这个问题进行讨论,构建的模型比对比班更为本质,思维的关注点在于正负极可能发生的反应以及由此引发的结果。

对比班则围绕“构成原电池的条件”进行分析,对比班建构的模型是出于宏观层面的,具体的落脚点是发生的化学反应以及模型所提供的材料

教学环节2:均是为了使学生巩固上一环节构建的原电池模型,使学生能正确的分析书写电极反应,认识电极反应和氧化还原反应的关系,同时明确Fe―NaCl―C模型的电极反应,为讨论钢铁腐蚀打下基础。在实验班中,增加了对Zn―ZnSO4ZnSO4―Cu模型的讨论,使学生进一步内化“盐桥”模型[3]

三、教学效果的测查结果与分析

1.测查工具

在教学活动进行过程中和教学活动结束后,均采用了相应的测试题对两个教学班进行了测查,实验班和对比班使用的测试题是相同的。测查一共分为2个部分:第1部分是测查学生对于基本的原电池模型的分析能力。测查的时间是学生学习完第一课时,在第二课时正式讲新课以前,测查的目的在于考察学生通过第一课时的学习,在不同的教学处理下建立的原电池模型在分析简单原电池问题上是否存在差异。(见测查问卷1)

第2部分是测查学生应用原电池模型分析金属防腐措施的原理。测查的时间是学生学习完原电池原理及其应用整节知识以后。测查的目的在于考察学生对于生活中与原电池原理密切相关问题的分析能力,学生是否可以顺利准确抽提出原电池模型,分析电极以及电极反应,并且进行正确描述。[4]

2.测试统计结果与分析讨论

关于学生对于基本原电池模型分析能力的测查结果及其分析讨论

测查结果表明,实验班和对比班对于电池的正负极判断均正确率很高,正确率在85%以上,对比班的结果要略好于实验班。对比班在判断Fe―H2SO4―Cu 模型、Fe―H2SO4―C模型和Zn―CuSO4―Cu 模型的正负极时正确率达到了100%。在书写电极反应的正确率上,实验班要明显好于对比班,1、2、3、4组电池的电极反应书写,正确率实验班分别比对比班高出了6.8%、12.6%、38.9%和26.8%。同时测试结果显示,实验班的同学只要判断出电池的正负极一般都可以把相应得电极反应书写正确,而对比班尽管很多同学可以判断出电池的正负极,但是当中的很多同学并不能写出相应的电极方程式。[5]

在对比班的教学处理中,详细讨论了原电池构成的基本条件,对于电池正负极判断的时候,明确得出了“活泼物质作负极,不活泼物质作正极”,通过这个结论,对比班的同学因而可以很容易的通过比较电极物质失电子能力的差异性得出正确的结论。实验班的同学判断电池的正负极时,由于在教学处理中没有出现“活泼物质作负极,不活泼物质作正极”这样的结论,学生不可能以此直接作为判断依据。实验班学生的判断只能是依据于对整个装置的工作过程的判断,分析电流是如何产生的分析在两电极发生的变化,从电流的方向判断出正负极。[6]

上述结果反映出通过不同教学处理后,学生分析问题的方法产生了差异。实验班的同学把分析问题的焦点是集中于“电流的产生”,分析电极可能发生变化从而得出相应的其他结论,而对比班的同学分析问题的焦点集中于“原电池的构成”,分析电极本身在性质上存在的差异,在书写电极方程式的时候,需要原电池构成条件之一――氧化还原反应的支持,如果学生不能明确分析出整个装置总体上发生了哪些变化,学生对于电极反应的书写则存在较大障碍。第3小题分析Zn―CuSO4―Cu 模型可以非常明显的体现这个问题,对比班学生可以根据金属活动性的差异判断出Zn为负极,Cu为正极,但是学生无法找到发生的总反应(授课时教师是以H2SO4作为电解液分析问题的),因而会有100%的学生判断正确正负极,却只有45.7%的同学能书写出电极反应,下降54.3个百分点。

结语:案例对比分析是促进教师专业发展的一种很好的教研活动形式,“案例研究”直接与教师的教学工作产生联系;它不是抽象的活动,而是针对具体的教学任务,由教师合作完成的活动。随着教育改革的不断深入,中学化学教师必须不断提高自身专业水平,不断纠正和优化自身的课堂教学行为,使学生在同等的条件下,获得更佳的学习效果。在教学、教研活动中,中学化学教师有意识的不断积累各类教学案例,积极增加自身的案例知识;同时,依据新课程教学理念,应用化学学科知识、化学学科思想、化学学科方法以及教育学、心理学知识等,针对相同的化学内容,采用对比法分析各类化学教学案例,把自身的化学课堂教学行为与其他途径积累的各类案例加以对比分析,只有明确自身课堂教学行为的优缺点,才能创造性的吸收优秀的教学模式,通过这种实践和理论相结合的方式,逐渐深化和丰富对新课程教学理念的认识,进而将各类案例创造性的分析、整合为真正符合新课程教学理念的教学案例,最终形成能满足学生学习需要的、具有个人特色的教学模式。总之,案例积累和对比分析是促进教师专业化发展的有效途径。

参考文献:

[1]王后雄主编,高中化学新课程教学案例研究,北京:高等教育出版社,2008.04,1;

[2]文庆城主编,现代化学教学论,北京:科学出版社,2009.06,40;

[3]普通高中化学课程标准,北京:人民教育出版社,2003.04;

[4]顾泠沅,教学任务与案例分析,上海教育科研,2001.03,3-6;

化学反应原理教案范文第5篇

一、导学案的编写

教师备课编写导学案前应吃透课程标准,分清知识的重点、难点.在编写导学案时要充分体现教师个人的智慧与集体的智慧,把教材按单元内容分配给不同的教师进行主备,然后同其他教师进行研讨,发挥集体智慧.我们备课组使用的导学案主要是在网上选择较好的教学素材或导学案后,通过个人修改整理编写,再通过集体备课确定下来,并在以后的教学中,根据不同班级学生的实际情况,及时调整和修改导学案,力争达到最佳的教学效果.

1.学习目标的编写

编制学习目标要依据课程标准、教材及学生的认知现状等.由于不同的学生处于不同的发展水平,所以导学案的目标设定要有层次性,这样既注重了学生的个性特点,体现了因材施教的原则,又激发了各层次学生的学习兴趣,尽可能使用“能记住……、会说出……、知道……、会运用××解决××问题”等可检测的明确语言,少用“了解、理解、掌握”等模糊语言,使学生能看懂、能理解、能操作、能实现.

2.自主学习的编写

导学案的编写要体现预习基础之上的学习要求,导学案作为导学的载体主要是通过问题来体现“导”学,在自主学习部分主要设置一些通过阅读教材就能解决的简单问题,并在学习过程中把发现的疑问写出来,便于上课及时解决问题.如必修二(人教版)第一章第一节 元素周期表(第二课时)的自主学习内容编写为:

(1)元素周期表中第ⅠA族包括哪些元素?第ⅦA族包括哪些元素?书写元素名称和元素符号.

(2)为什么把它们放在同一个族?

(3)填写教材第5页表格,通过观察碱金属元素的原子结构示意图,你能发现碱金属元素的原子结构有什么共同点和递变性?

(4)通过观察卤族元素的原子结构示意图,你能发现卤族元素的原子结构有什么共同点和递变性?

导学案中设计的问题,既源于课本,又有所深化和拓展,引导学生积极主动地进行思维,既有难度又与学生的思维水平相吻合,从而引导学生积极主动地探索知识.

3.合作探究的编写

在合作探究部分则设置需要学生进行合作或探究才能解决的问题,编写时要体现教师在教学过程中的领导、引导、诱导作用和清晰的教学思路,突出学生在教学过程中的主体地位,循序渐进的成长过程.导学案的编写要启发学生思考和探索.如必修二(人教版)第二章第三节 化学反应的速率和限度(第一课时)合作探究内容编写为:

课题一:完成计算

以下是工业合成氨的反应原理,已知反应物的浓度数据如下:

分别用N2、H2、NH3的浓度变化量表示反应速率.

课题二:总结规律

(1)同一反应中,用不同物质的浓度变化来表示的反应速率是否相同呢?如果不同,表示的意义是否相同?

(2)各物质的反应速率之比等于 之比.(即:对于反应aA+bB=cC+dD,有v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)= )

课题三:探究影响化学反应速率的因素

(1)内因(决定性因素):

(2)外因:

Ⅰ.温度对化学反应速率的影响

实验2-5:温度对H2O2分解速率的影响,注意观察实验现象并比较和思考.

温度情况常温加热

现象

结论

Ⅱ.催化剂对化学反应速率的影响

实验2-6:催化剂对H2O2分解速率的影响,注意观察实验现象并比较和思考

催化剂情况 无催化剂 FeCl3 MnO2

现象

结论

Ⅲ.浓度和固体表面积对化学反应速率的影响

根据所给的仪器和药品设计实验方案.

试剂:2 mol/L盐酸、 6 mol/L盐酸、块状CaCO3和粉末状CaCO3

仪器:试管、药匙

①浓度对化学反应速率的影响

实验方案设计为:

现象:

结论:

②固体反应物表面积对化学反应速率的影响

实验方案设计为:

现象:

结论:

该导学案合作探究的编写培养了学生自主探究学习的能力,有利于学生进行探索学习,从而激活学生的思维,让学生在问题的显现和解决过程中体验到成功的喜悦.学案中设置的问题具有启发性,能充分调动学生积极思维.

4.拓展延伸的编写

编写拓展延伸时应针对本课时的学习目标,分层次设计课后拓展内容,拓展内容设计要具有巩固性、延展性、探究性.如必修一(人教版)第四章第三节 硫和氮的化合物(第一课时)拓展延伸编写为:

(1)SO2的还原性:SO2的还原性比较强,能被O2、氯水、溴水、碘水、KMnO4溶液等氧化.SO2与溴水反应的方程式:

(2)SO2的氧化性:SO2的氧化性比较弱,只能氧化还原性强的物质,如H2S、S2-等.SO2与H2S反应的方程式:

(3)SO2的漂白性:SO2的漂白原理与Na2O2、H2O2、O3、HClO不同,SO2是与有色物质化合生成不稳定的无色物质,这些无色物质容易分解而恢复原色;而Na2O2、H2O2、O3、HClO的漂白性是由于它们的强氧化性,且漂白后颜色不再恢复:

品红溶液通入SO2(颜色变化)加热沸腾(颜色变化)

通入Cl2(颜色变化)加热沸腾(颜色变化)

紫色石蕊试液通入SO2(颜色变化)(H2SO3颜色变化)

通入Cl2(颜色变化)(氯水酸性、HClO氧化性)

(4)SO2的检验 ①只含有SO2气体时的检验②含有CO2和SO2的混合气体时的检验

通过精心设计问题,使学生意识到:要解决教师设计的问题不看书不行,看书不看详细也不行,光看书不思考不行,思考不深不透也不行.让学生真正从教师设计的问题中找到解决问题的方法,学会看书、自学.

5.当堂检测的编写

对当堂检测部分中习题的编写,要精心设计.题目所考查的内容应紧密结合本课时的课标要求,题型要新颖,重点难点要通过习题有所反映,学生中错误率高的习题可选入,多参考一些好的课件里的教学习题,他们编写的习题一般形式比较新颖,题目设计灵活、难易比较适中且具有前瞻性,选题针对性要强,能达到及时复习巩固本课时知识点的目的.

二、导学案的使用

导学案要求课前预习,检查落实工作很重要.我教的是重点高中的学生,大多数学生自主学习能力较强,能积极参与小组合作与探究,充分发挥导学案的作用.部分学生往往做不到,影响上课的时间安排,有时无法完成导学案内容.所以教师必须检查督促落实学生导学案的完成情况,可收上来检查,也可抽查一部分学生.

化学反应原理教案范文第6篇

关键词:高中;地理学案;设计;实施;策略;原则

中图分类号:G633.5 文献标识码:B文章编号:1672-1578(2016)06-0298-02

高中地理一直都是文科的重点,被称为文科中的"理科",但是就是这样一门重要的学科,在高中的学习甚是困难。其中教师的地理学案的设计与实施最为重要,这是因为教师的学案所涉及的不仅仅地理的教学,还有整体知识的综合还有教学方法的研究更新等等,所以如何设计地理学案和很好的实施学案,这是一个关键,也是一个重点,下面做具体分析。

1.高中地理学案的内涵

所谓高中地理学案指的就是在高中阶段,教师为了方便整合课堂知识和具体讲解地理知识要点以及地理教学的研究方法的规范性文件。这个文件的规范性就在于这是教师的研究成果,再用专业化的语言描述并且用一定格式撰写。

2.高中地理学案的设计

2.1 高中地理学案的组成。(1)课前预习。课前预习分为两个方面,首先就是学生,地理学案虽然说是教师的作品但是仍然需要在教案中指明要求学生进行课前的预习,其次就是教师,教师需要在整理地理学案之前进行课程解读和知识预习。(2)学法指导。学法指导指的就是教师在教学过程当中指明教学方法的使用,教师怎么教,学生就怎么学,两者需要很好的结合,其中教师会将教学方法和学习方法指导具体的体现在地理学案上面,所以成为高中地理学案的组成部分之一。(3)课堂练习。地理教师需要注明,怎么在课堂之上进行课堂练习,进行哪些课堂练习。这一点之所以是地理学案的组成部分就在于地理课堂的知识讲解之后,必须要进行一些练习才能够巩固刚刚学习的知识,乘热打铁才能更好的记忆理解。(4)学习小结。学习最重要的就是要总结,对于地理知识的学习也是如此,地理知识由于其复杂性和对于文科生的理解考验,在学习完了之后一定要进行相应的学习小结。所以,教师也应该在学案当中体现学结的提前预知和之后的总结。

2.2 高中地理学案的设计原则。(1)目标优化原则。需要在课程开始的时候对课堂的目标进行清晰和明确,对于高中地理学案的设计也是如此,此外,在地理知识的整合当中,更需要时时刻刻明确优化目标,这样才能够在到时候的地理教学当中有所准备,所以目标优化尤为重要。(2)问题化原则。几乎所有的地理教学都会在课堂上出现一定的问题,其中有大有小,关键就在于教师能不能够运用自身的专业知识来对问题进行严格的把控,这样才能够让整个课堂进行下去,所以在学案设计的过程中一定要遵循问题化原则。(3)方法化原则。工欲善其事,必先利其器。地理的教学必须要掌握相应的适合现代高中学生学习的教学方法,这一点尤为重要,教师需要在知识的反复考量上和方法的反复研究上再来将教学方法记入学案当中,这就是方法化原则。这也是学案设计的原则组成。(4)图表化原则。地理教学当中经常会涉及到数据,这就需要教师在学案设计当中也要遵循这样一个原则,这个原则的本意并不在于使得教师将各种图表绘画于学案之上,而是要懂得用一种有效率、优化资源的方式来设计地理教学学案。(5)参与化原则。教师在地理学案的设计当中还要遵循的最后一个原则就是参与化原则,这一点对于现代课堂上尤为重要,随着中国教育的不断改革,学校不断主张让学生成为课堂的主角,所以教师设计的同时也应该遵循参与化的原则。

3.高中地理学案教学的实施

3.1 高中地理学案教学的实施步骤。(1)依案自学。首先就是要在学案的基础之上进行自学,这之所以重要就是因为地理教学需要在各种知识的整合下进行自我反省,教师需要在学案的提醒下对课堂的各种难点进行指导,让学生能够依照学案进行自主学习。同时也要在这方面提高教师的自学能力。(2)自学反馈。学案除了要求学生能够很好的对知识进行整合和自主学习,还要要求学生可以对教师进行信息的有效反馈,因为在自学的过程当中有自己的思考和笔记的记录,这就需要学生能够在自主学习的同时进行总结然后反馈。(3)尝试解疑。反馈之后就会产生一系列的问题,其中最明显的就是关于学生们的疑难问题,因为之所以会出现信息的反馈,就是因为这不仅仅是学生自身能够解决的问题,这个时候就要在学生的问题上加以解决,教师解药针对问题尝试解答疑问。(4)精讲点拨。实施学案还需要教师的精讲点拨,解答疑问之后就需要教师要将其中的知识难点进行详细的解答,这需要学案的精确提要,这对于教师的要求就比较的高了,不仅要讲解其中的疑点难点,还要对知识进行适当的延伸。(5)归纳训练。地理学案实施的最后一点就是要知道如何去归纳训练,这是两方面的工作。首先,教师要在地理教学完毕之后进行本堂课的知识归纳,其次还要在学生了解知识的额基础之上进行训练,这样才能够夯实基础,将知识更加深刻的放在脑海里。

4.结语:

教师应该学会如何在制作、设计地理学案的同时进行地理学案的实施策略,这里有包含了分段教学策略、依案教学策略和检评促学策略等等,这些都是需要教师去仔细摸索才能够获得提高的教学技巧,在实施的过程中还需要多种方法的结合和优化资源的配置,将具体的方法结合实际情况具体的应用,才能更高程度满足学生对于知识的需求,只有掌握了这些技能,才能够在今后的课堂上游刃有余,才能够更好的设计与实施高中地理学案。

参考文献:

化学反应原理教案范文第7篇

高中地理一直都是文科的重点,被称为文科中的"理科",但是就是这样一门重要的学科,在高中的学习甚是困难。其中教师的地理学案的设计与实施最为重要,这是因为教师的学案所涉及的不仅仅地理的教学,还有整体知识的综合还有教学方法的研究更新等等,所以如何设计地理学案和很好的实施学案,这是一个关键,也是一个重点,下面做具体分析。

1.高中地理学案的内涵

所谓高中地理学案指的就是在高中阶段,教师为了方便整合课堂知识和具体讲解地理知识要点以及地理教学的研究方法的规范性文件。这个文件的规范性就在于这是教师的研究成果,再用专业化的语言描述并且用一定格式撰写。

2.高中地理学案的设计

2.1 高中地理学案的组成。(1)课前预习。课前预习分为两个方面,首先就是学生,地理学案虽然说是教师的作品但是仍然需要在教案中指明要求学生进行课前的预习,其次就是教师,教师需要在整理地理学案之前进行课程解读和知识预习。(2)学法指导。学法指导指的就是教师在教学过程当中指明教学方法的使用,教师怎么教,学生就怎么学,两者需要很好的结合,其中教师会将教学方法和学习方法指导具体的体现在地理学案上面,所以成为高中地理学案的组成部分之一。(3)课堂练习。地理教师需要注明,怎么在课堂之上进行课堂练习,进行哪些课堂练习。这一点之所以是地理学案的组成部分就在于地理课堂的知识讲解之后,必须要进行一些练习才能够巩固刚刚学习的知识,乘热打铁才能更好的记忆理解。(4)学习小结。学习最重要的就是要总结,对于地理知识的学习也是如此,地理知识由于其复杂性和对于文科生的理解考验,在学习完了之后一定要进行相应的学习小结。所以,教师也应该在学案当中体现学习总结的提前预知和之后的总结。

2.2 高中地理学案的设计原则。(1)目标优化原则。需要在课程开始的时候对课堂的目标进行清晰和明确,对于高中地理学案的设计也是如此,此外,在地理知识的整合当中,更需要时时刻刻明确优化目标,这样才能够在到时候的地理教学当中有所准备,所以目标优化尤为重要。(2)问题化原则。几乎所有的地理教学都会在课堂上出现一定的问题,其中有大有小,关键就在于教师能不能够运用自身的专业知识来对问题进行严格的把控,这样才能够让整个课堂进行下去,所以在学案设计的过程中一定要遵循问题化原则。(3)方法化原则。工欲善其事,必先利其器。地理的教学必须要掌握相应的适合现代高中学生学习的教学方法,这一点尤为重要,教师需要在知识的反复考量上和方法的反复研究上再来将教学方法记入学案当中,这就是方法化原则。这也是学案设计的原则组成。(4)图表化原则。地理教学当中经常会涉及到数据,这就需要教师在学案设计当中也要遵循这样一个原则,这个原则的本意并不在于使得教师将各种图表绘画于学案之上,而是要懂得用一种有效率、优化资源的方式来设计地理教学学案。(5)参与化原则。教师在地理学案的设计当中还要遵循的最后一个原则就是参与化原则,这一点对于现代课堂上尤为重要,随着中国教育的不断改革,学校不断主张让学生成为课堂的主角,所以教师设计的同时也应该遵循参与化的原则。

3.高中地理学案教学的实施

3.1 高中地理学案教学的实施步骤。(1)依案自学。首先就是要在学案的基础之上进行自学,这之所以重要就是因为地理教学需要在各种知识的整合下进行自我反省,教师需要在学案的提醒下对课堂的各种难点进行指导,让学生能够依照学案进行自主学习。同时也要在这方面提高教师的自学能力。(2)自学反馈。学案除了要求学生能够很好的对知识进行整合和自主学习,还要要求学生可以对教师进行信息的有效反馈,因为在自学的过程当中有自己的思考和笔记的记录,这就需要学生能够在自主学习的同时进行总结然后反馈。(3)尝试解疑。反馈之后就会产生一系列的问题,其中最明显的就是关于学生们的疑难问题,因为之所以会出现信息的反馈,就是因为这不仅仅是学生自身能够解决的问题,这个时候就要在学生的问题上加以解决,教师解药针对问题尝试解答疑问。(4)精讲点拨。实施学案还需要教师的精讲点拨,解答疑问之后就需要教师要将其中的知识难点进行详细的解答,这需要学案的精确提要,这对于教师的要求就比较的高了,不仅要讲解其中的疑点难点,还要对知识进行适当的延伸。(5)归纳训练。地理学案实施的最后一点就是要知道如何去归纳训练,这是两方面的工作。首先,教师要在地理教学完毕之后进行本堂课的知识归纳,其次还要在学生了解知识的额基础之上进行训练,这样才能够夯实基础,将知识更加深刻的放在脑海里。

化学反应原理教案范文第8篇

关键词:多媒体;工程案例;数值仿真;抗震;教学

中图分类号:TU3-4文献标志码:A文章编号:10052909(2015)06007405[AM〗中国是世界上地震灾害最为严重的国家之一,地震活动分布广、频度高、强度大,全国1/3以上的国土、半数以上的大中城市位于地震基本烈度Ⅶ度和Ⅶ度以上地区。地震一旦发生,很可能产生严重的后果,造成生命和财产的巨大损失。从本质上讲,地震灾害的属性是土木工程灾害,其元凶是不合格的土木工程。工程结构抗震原理(简称“抗震课程”)作为土木工程专业的主干课程,则为解决工程结构的抗震安全性提供了理论基础和设计参考。对该课程进行积极有效的教学改革可以提高教学质量,保证教学效果,强化学生对工程结构抗震基本概念的理解和实际应用能力的培养。

长期以来的教学实践表明,仅通过传统的授课方式使学生完全掌握工程结构的抗震设计是不容易的,也不利于教学过程中学生工程实践意识和应用能力的培养。随着科学的发展,教学理念和教学方法也要不断地变化,这样才能适应科学发展和社会进步的需要。教学改革及其实践表明,基于“多媒体-工程案例-数值仿真”的教学模式是抗震课程教学中一种行之有效的方法和手段。

一、抗震课程特点及教学改革现状

抗震课程是一门理论难度大、综合性和实践性强的课程[1-3],其主要特征表现如下。

(1)涉及的学科广泛,综合性强。

(2)包含的概念、公式和规范条文众多,内容抽象。

(3)工程实践性强,但实际教学中缺乏学生实践环节。

(4)学时不足,且授课学期(一般安排在第7学期)学生以求职或考研为主,学习积极性不高。(5)知识更新快,与行业规范结合紧密。

(6)课程授课效果直接影响毕业设计和研究生阶段学习。

面对上述特点,长期以来很多高校对于抗震课程的教学模式还是采取灌输式的传统讲授法,这种教学模式的针对性不强,教学方法和手段相对落后,理论与实践衔接不好,学生对授课内容缺乏兴趣,已不能满足当前形势的需要。

目前,国外在抗震课程的教学上主要是大量使用工程案例和结构抗震仿真软件,并通过多媒体技术的途径强化学生对基本概念的理解和实际应用能力的培养。国内,为了改善抗震课程教学效果不如人意的现状,很多高校开展了积极有效的教学改革,在教学理念和教学手段上已经逐步呈现出与国外相一致的趋势。这些教学改革措施主要集中在以下几个方面。

(1)通过教学内容的调整和优化,合理安排教学内容,突出重点,抓住核心,解决抗震课程教学内容多而课时少的矛盾。

(2)通过利用网络资源,构建一个崭新的教学环境,使网络教学成为课堂教学的有力补充。

高等建筑教育2015年第24卷第6期

孙广俊,等“多媒体-工程案例-数值仿真”模式结构抗震原理教学探讨

(3)通过发挥多媒体辅助教学优势,充分调动学生的视觉和听觉功能,提高教学质量和效率,是对传统课堂教学时间不足的弥补。

(4)通过在教学中加强工程案例分析,激励学生的学习主动性,增强其综合运用知识的能力,同时体现以学生为主体、教师为主导的教育理念。

(5)通过加强实践性教学环节,强化学生的素质培养。

二、“多媒体-工程案例-数值仿真”的教学模式在抗震课程教学中的运用

多媒体教学是现代化教学的一个重要手段,它可以将教学性、集成性、可演示性及可重复性融为一体,能给教学带来丰富的信息量。案例教学是一种有效的将理论与实践相结合的教学方法,通过案例启发学生思考,营造思维环境,是现代高校教育中不可缺少的教学方法之一。由于地震的抽象性和复杂性,学生对复杂的地震工程动力分析难以理解,而基于有限元理论的数值模拟技术及其软件具有模式直观、运算简捷的优点,有助于减轻学生的学习难度,帮助其认识和理解工程结构抗震的理论和方法,提高其结构分析能力。

因此,将基于有限元软件的数值仿真教学手段与工程案例教学方法相融合,不但可以扩展教学模式,提高教学效果,激发学生学习的主动性,深化其对工程结构抗震设计原理和方法的理解,而且可以为其毕业以后从事工程结构领域的设计和科研工作打下基础。此外,数值仿真实验的一个优势在于可以克服实验室实验观测难、重复难和费用高的不足,还可以得到实验室无法真实再现的物理现象。通过引入数值仿真实验,可以从很大程度上改善抗震课程缺少实验教学环节的不足。

教学研究和实践表明,工程案例、数值仿真实验及计算机多媒体技术在抗震课程教学上的应用,可以使得学生亲身参与到教学过程中,深化对抗震原理和方法的理解,增强解决实际工程问题的能力,真正实现教与学的互动。

“多媒体-工程案例-数值仿真”教学模式的目标为:采用多媒体、工程案例与数值仿真实验相结合的教学模式,依据知识模块划分,以实际工程案例为背景素材,借助有限元数值仿真实验和多媒体演示手段,将学生引入到真实的地震工程情境中,实现教学内容的形象化和直观化,创造师生、学生之间的双向和多向互动氛围,以达到激发其学习兴趣、深化其对工程结构抗震原理的理解,增强其综合运用知识和解决实际问题的能力之目的。

针对上述的教学目标,结合课程的特点,“多媒体-工程案例-数值仿真”教学模式需要重点解决以下几个关键问题。

(1)典型工程案例在教学中的组织。好的案例是成功进行案例教学的前提和基础,如何根据教学内容选择具有代表性的案例,把工程抗震的理论寓于案例之中,再以案例的形式引导和展现出来,是教学中需要解决的一个主要问题。

(2)数值仿真实验在教学中的组织。如何根据教学内容,或结合代表性案例,通过数值仿真实验将抽象、枯燥的抗震概念和数据转化为形象、生动的图形和动态过程,是教学中需要解决的另一个主要问题。

(3)主导性与交互性的协调统一。案例教学法是一种促动式教学方法,如何改变传统举例教学的单向性,在充分发挥教师主导性的同时,促使学生通过工程案例与数值仿真教学在交互中认识相关抗震设计原理和方法,也是教学中需要解决的一个主要问题。

(4)教学与科研的协调统一。课程教学如能充分吸收已有的科研成果,不但可以促进课程质量的提高,而且能够有效地实现科研成果向教学的转化,同时对于今后从事科研工作的学生较早地参与科学研究也有一定的激励和促进作用。在科研推动行业发展的同时,将科研成果融入到课程教学内容中,使教学内容与行业发展相同步,也是教学中需要解决的一个主要问题。

三、“多媒体-工程案例-数值仿真实验”教学资源的建立

针对目前抗震课程存在的问题,需要根据教学内容重新调整和优化知识模块,在此基础上建立与知识模块相对应的工程案例资源库。基于有限元软件建立与工程案例相融合的数值仿真实验,在此基础上开发新的多媒体课件,构建“多媒体-工程案例-数值仿真”教学资源,并通过教学实践建立信息反馈和动态修正制度。教学数据库的建立主要包括以下三类。

(1)建立与教学内容相对应的代表性工程案例资源库。代表性案例所涉及的往往可能不是一、两个知识点,而是“知识群”。案例的内容应包括图像资料(视频、图片)、文字资料、学生学习过程所需要完成的综合分析题等。案例的选取应符合针对性、真实性、典型性、生动性及难度适中等标准,并且要兼顾教学时限的要求。

(2)建立基于有限元软件的数值仿真实验数据库。数值仿真实验不只是相关教学内容的简单演示,而应与工程案例相融合,形成理论与实践的无缝对接。数值仿真的结果应根据工程问题和物理问题的不同特点选择相适应的表现方式,如图表、图形、云图或动画等呈现给学生。数值仿真实验还需要更多地展现实验室无法真实再现的物理现象,如复杂结构的地震损伤、倒塌的动力演变过程等。

(3)建立与“多媒体-工程案例-数值仿真”模式相一致的多媒体课件。为了适应和体现“多媒体-工程案例-数值仿真”教学模式,需要建立新的多媒体课件。课件的制作在注重逻辑关系、突出重点的基础上,应避免文字、公式的简单堆砌,尽可能多地采用框架图、流程图等形式阐释知识结构的逻辑关系,采用图像、照片等形式形象、直观地展示工程案例,采用数值模拟的动态结果演示抽象的课程内容,加大信息量,扩展知识面,增强可读性。在此基础上,引入《工程抗震三字经》[4]对每一讲课件的重点和难点进行总结,以促进学生对知识点的理解和记忆。

此外,工程案例和数值仿真实验还需要考虑将最新的震害、研究进展和研究成果纳入教学,通过关注相关事件的发生,随时收集教学素材,为学生提供符合时代需要的课程体系和教学内容,让学生理解目前抗震规范有关规定的不足之处,这对于提高学生的创新能力具有重要作用。

四、教学案例

地震反应谱是工程结构抗震原理中的一个非常重要概念,其定义抽象、理解难度大,采用传统的单向灌输式讲授模式不能取得令人满意的教学效果。下面以“地震反应谱”一讲简要展示“多媒体-工程案例-数值仿真”教学模式在抗震课程教学中的应用。

依据教学要求和关键知识点,将“地震反应谱”一讲划分为4个部分内容,分别是:(1)反应谱的定义与建立;(2)反应谱的性质;(3)反应谱的本质;(4)反应谱与抗震设计。其中,反应谱的本质为十分关键而以往教学中容易忽视的内容。各部分教学内容具体论述如下。

(一)反应谱的定义与建立

通过2个工程案例视频(意大利地震教堂屋盖坠落视频、日本地震房屋整体倒塌视频)和2组工程案例照片(汶川地震严重破坏的结构照片、汶川地震基本完好的结构照片),给学生以强烈震撼和冲击,充分调动其视觉和听觉功能,激发其对本讲的学习兴趣,并以此说明“结构地震反应差别如此显著”这一现象。

基于“结构地震反应差别如此显著”这一现象,提出“结构在地震中的反应取决于什么”这一问题,变单向式教学为交互性教学。在启发学生的基础上,给出“结构的地震反应取决于结构特性和地震地面运动特性两个因素”这一结论,并进一步说明“结构特性是可以设计、调整的,而地震地面运动特性是不能改变而只能被认识的”,从而引出“描述地震地面运动特性的手段――反应谱”这一概念,如图1所示。

给出反应谱的具体定义和建立原理,并对关键点进行阐释,以板书和多媒体流程图的形式(如图2所示)说明反应谱的建立过程,从而使学生能够牢固建立起“反应谱是单自由度弹性体系在给定的地震作用下某个最大反应与体系自振周期的关系曲线”这一重要概念。

(二)反应谱的性质

给出相对位移反应谱、相对速度反应谱和绝对加速度反应谱的曲线图,并通过曲线走势的动画演示说明3种反应谱的曲线变化性质和差别,从而使学生在脑海中能够建立起3种反应谱的图像,实现抽象化向直观化的有效转化。

重点说明加速度反应谱曲线随结构自振周期变化的性质及阻尼比对反应谱峰值的削弱性质,通过2个工程案例(基底隔震结构案例、耗能减震结构案例)深化学生对上述性质的理解,使其体会到反应谱与工程实践的紧密联系,同时也将较新的研究进展和研究成果纳入到教学,培养学生的科研能力和创新能力。

图2“反应谱的建立”流程(多媒体)分别给出不同场地条件下加速度反应谱曲线的对比和不同震中距条件下加速度反应谱曲线的对比,说明土质条件和震中距对反应谱形状的影响,同样也通过4个工程案例,即坚硬场地上结构的震害、软弱场地上结构的震害、近震条件下结构的震害、远震条件下结构的震害案例深化学生对上述性质的理解,使其体会到反应谱与工程实践的紧密联系。

(三)反应谱的本质

这一部分内容在教材和以往的课程教学中强调得较少[5-6],而关于反应谱本质的认识对于正确理解反应谱的概念和建立原理具有重要的意义,因此本讲中需要重点强调。

提出“反应谱到底反映的是什么的特性”这一问题,再次开展交互性讨论。

采用“单/多自由度体系动力分析软件Nonlin”分别对3条不同地震波下的单自由度体系地震反应进行数值模拟,分别绘制相应的反应谱曲线。通过反应谱曲线的对比,诱导学生得出“只有改变地震动才能改变反应谱的形状”这一结论,从而使其能够牢固建立起“反应谱反映的是地震地面运动的特性,不反映具体结构特性”,“结构只是量测工具”等关于反应谱本质的重要概念。

要求学生课后学习操作Nonlin软件,该软件的主要功能可以用于线性单自由度体系的结构振动特性分析、单自由度体系的地震反应分析、阻尼对结构反应的影响分析以及绘制地震反应谱等,可以为抗震课程的理论学习和简单应用提供一个可视化的平台。

(四)反应谱与抗震设计

基于上述对反应谱本质的认识(通过“结构”这一量测工具反映地震地面运动的特性)说明反应谱的价值所在,建立反应谱与抗震设计的联系。

提出“由反应谱如何得到结构的地震作用”这一问题,开展交互性讨论,启发学生给出结构在地震过程中经受的最大惯性力的计算公式,以此说明通过反应谱可以把动力问题简化为静力问题。

提出“设计中采用的反应谱是什么”“多自由度体系如何运用”等问题,供学生课后思考,为下一讲内容做准备。

(五)小结

引述王前信教授《工程抗震三字经》中的相关内容,“二阶段,反应谱,豪与比,功卓著,单振子,拟结构,震作用,反应求,远近震,场地土,与阻尼,作参数,峰反应,自振周,纵横标,绘谱图”,对本讲内容进行总结和提炼。

本讲的内容进行了多次教学实践,并不断调整。教学实践结果表明,通过扩展教学手段,优化教学方法,在抗震课程中采用“多媒体-工程案例-数值仿真”相结合的教学模式,可以实现抽象化向直观化的有效转化,深化学生对抗震课程的理解,使其体会到专业课与工程实践的紧密联系,取得良好的教学效果。

五、结语

依据抗震课程特点,以实际工程案例为背景素材,借助有限元软件的数值仿真实验和多媒体演示手段,建立基于“多媒体-工程案例-数值仿真”的教学模式,可以有效解决该课程概念抽象、理论难度大、理论与实践脱节及学生学习难度高、兴趣低的问题,增强学生综合运用知识的能力和分析、解决实际问题的能力,同时提高教师的业务水平,在教学上具有重要的实践意义和推广价值。

参考文献:

[1]翟长海, 李爽, 徐龙军, 等. 建筑结构抗震设计教学改革探索[J].高等建筑教育, 2011, 20(3): 88-90.

[2]李英民, 伍云天, 杨溥, 等. 项目教学法在建筑结构抗震设计课程中的应用[J].高等建筑教育, 2012, 21(4): 94-96.

[3]郑妮娜, 杨溥, 刘立平, 等. 结构抗震设计课程教学问题调研[J]. 高等建筑教育, 2014, 23(3): 75-77.

[4]王前信. 工程抗震三字经[M]. 北京: 地震业出版社, 1997.

[5]陈国兴,柳春光,邵永健,等.工程结构抗震设计原理[M].2版.北京:中国水利水电出版社,2009.

[6]李爱群,丁幼亮,高振世.工程结构抗震设计[M].2版.北京:中国建筑工业出版社,2010.

“Multimedia, engineering case studies, and numerical simulations”

model in teaching of seismic principles of structures

SUN Guangjun, LI Hongjing

(College of Civil Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing 210009, P. R. China)

化学反应原理教案范文第9篇

1课题提出

笔者于2007年4月中旬在无锡召开的《第一届全国苏教版高中〈化学〉教材培训会》上,代表苏州市开设了一节《有机化学基础》模块内容的公开展示课,课题是“苯酚的性质(第二课时)”。作为有机化学一个典型物质的性质新授课,一般的习惯套路是“分子结构――物理性质――化学性质――用途”,此套路虽然层次分明、结构严谨,但仍未摆脱“满堂灌”的制肘;而且对实验现象的观察和对反应原理的认识,仅是现成知识的堆积,学生“得来全不费功夫”,如此教法很难适应时代对人才培养的要求。

为此,笔者特将苯酚的物理性质、苯酚分子结构特征和苯酚的酸性归为第一课时,而选择苯酚与溴水的反应、苯酚与金属钠的反应为第二课时的载体,采用探究式教学方法公开展示,通过学生的体验和认知更好地理解有机反应中官能团的互相影响。

2教学过程

2.1 创设情境引入课题

[教师]搭积木是同学们童年喜爱的游戏吧,那我们也先来做个这样的游戏:请将下列基团组合成有机物,并说出这些物质的类别。

[学生]板演并总结酚和醇在结构上的区别。

[教师]评讲后引入新课:前面我们学习了苯酚的酸性、显色反应,这节课我们进一步来认识苯酚,并体会有机物的性质除了受到官能团的影响外,基团间也会相互影响。

[过渡]苯能与溴发生反应,苯酚呢?

设计意图:这是一节借班上的公开课,师生之间素不相识,运用类似游戏的方式导入新课使学生从紧张气氛中放松下来,并且导入语起到承上启下,贯穿整节课知识结构的作用。

2.2活动一苯酚与溴的反应

[演示实验]向3mL浓溴水中逐渐滴加8滴苯酚稀溶液,并不断振荡,有白色沉淀生成。

[教师诱疑]前面我们学过:苯与液溴在铁粉催化条件下发生取代反应,而乙烯又可以与溴发生加成反应,苯酚与溴水呢?如果发生取代反应,产物除了有机物,还有什么?如果发生加成反应,产物可能是什么?

设计意图:此处预设一个具体的问题情景,其目的是将学生思考范围和方向适当集中,避免放任自流。

[设疑]你能判断该反应是取代反应还是加成反应吗?请设计实验方案证明你的推测。

[学生讨论并交流]

方案1.在刚反应后的溶液中滴加AgNO3溶液,如果产生淡黄色沉淀,说明原溶液中有溴离子,该反应是取代反应;

方案2. 用pH 试纸测定反应前后溶液的pH,如果反应后pH减小,说明反应产生了氢离子,该反应是取代反应;

方案3. 测定反应前后溶液的导电性变化。

设计意图:在教师诱导的基础上,学生设计出初步的实验方案,只要在把握研究方向上不产生偏差,就是值得肯定和赞赏的。这对学生进行研究性学习、形成科学思维方法会起到积极的推进作用。

[教师]肯定学生的设计方案,特别对后两种方案中进行对比实验给予表扬;并指出方案1中若溴水中的溴离子过量也会有一定影响,应注意避免;在苯酚溶液中滴加几滴溴水即可;同时,在水中滴加同样多的溴水进行对比试验。此外实施方案2时需注意反应前要分别测定苯酚、溴水的pH;

设计意图:设计方案的修订可以培养学生优化实验方案的能力,除了检验试剂的选用在组合上有讲究外,试剂的添加顺序不同也会产生不同的实验效果,有必要让学生在实验探究中学会分析和比较,培养和提高优化实验方案的能力。

[投影]修订后的实验方案

方案1.向3 mL苯酚稀溶液中逐渐滴加8滴浓溴水,并不断振荡,再滴加2滴AgNO3溶液;另取8滴浓溴水,向其中滴加3 mL水再滴入2滴AgNO3溶液作对比。

方案2. 用pH 试纸测定反应前后溶液的pH(测定反应液、苯酚、溴水的pH)。

[学生实验]操作方案1和方案2,并记录实验现象:方案1中前者产生了白色沉淀又溶解了,滴加AgNO3溶液后产生淡黄色沉淀,后者也产生淡黄色沉淀,但明显比前者浅;方案2中pH大小顺序为苯酚>溴水>反应液,但在溴水pH测定过程中有先变红后褪色的现象。

[教师]提问实验现象,指出方案1中白色沉淀消失的原因。并提问方案2中解决建议:换用pH计。

设计意图:通过学生的动手实验,使他们领悟到设计实验方案仅仅是实验探究的第一步,实验才是检验设计方案成功与否的唯一标准,很多理想化的实验设计方案不通过亲自实验,很难发现存在的不足和缺陷。

[演示实验]验证方案3:苯酚与溴水反应体系的导电性实验。

实验效果非常好,听到了学生们的欢呼声,学生情绪高涨。

(教师在实验室中分别选用2.5v和3.5v普通灯泡发现导电性差异不大,而改用发光二极管效果大大改善,并且在此基础上自制了教具将反应液、苯酚、溴水三个电解槽的二极管放在一个电路板上,使学生清晰地观察到反应前后溶液导电性的明显对比变化)。

[投影]

[结论]苯酚能与溴水发生取代反应。

[教师]通过以上的实验,你认为哪种实验方案更好呢?

[学生](异口同声)方案3

[教师]评价一个实验方案优劣的标准是什么呢?

[学生回答、教师补充]原理清晰,安全可靠;操作简单,现象明显;节省时间,节省药品;有环保意识,创意完美。

设计意图:在实验探究方案的设计中,对于一个课题不同的学生常常会提出不同的方案,同一个学生也会提出几套不同的方案,面对多种的实验方案,引导学生确立正确的实验方案评价标准,从而对方案进行分析、比较和评价就显得十分重要。

2.3活动二苯酚与钠的反应

[提问]请同学们预计:向苯酚的水溶液中加入金属钠,产物是什么?反应原理是什么?

[生1]钠先与水反应生成NaOH和H2,然后NaOH再与苯酚反应生苯酚钠,……

[生2]因为苯酚的酸性大于水,故钠应先与苯酚反应生成苯酚钠,……

[教师]同学们的假设都有一定的道理,那么如何设计实验验证苯酚与钠的反应?

[学生]在熔融条件下看苯酚是否与钠反应。

[教师]在课堂活动一中我们采用的最突出的实验方法就是对比,对于苯酚与钠的实验我们也采用对比的方法。

[演示实验] 取两支试管,向一支试管中加入少量无水乙醇,另一支试管中放入少量的苯酚,将它们置于同一热水浴中加热。热水浴的温度约为50℃。待苯酚熔化后,向两支试管中分别加入绿豆粒大小的金属钠,观察实验现象。

[交流现象]反应快慢:乙醇>苯酚,加苯酚的试管中溶液颜色变为棕黄色。

设计意图:由苯酚水溶液中加入金属钠到熔化的苯酚与钠反应,对学生来说这个思维过渡并不困难,再引入无水乙醇与金属钠的反应进行对比,为有机化合物分子中基团之间存在相互影响埋下伏笔。教师演示实验时请学生代表仔细观察现象,为进一步研究不同条件下苯酚与钠的反应的差异打下基础。

[设疑]除了熔融的苯酚你还能设计什么条件比较苯酚、乙醇分别与钠的反应呢?

[学生讨论并交流]使苯酚溶解在有机溶剂中。

[教师]如何设计出更加“公平”的“比赛”方案呢?

[学生讨论并交流]使它们均溶解在有机溶剂中,并且浓度相等。

[教师]很好!为了给“比赛”增添气氛,我们还请了特约嘉宾:苯甲醇和乙醚。只可惜考虑到实验的安全性,我们不能看到比赛现场了,但同学们也不要遗憾,老师为你们拍了实况录像。

[实验录像]分别取相同体积的2 mol・L-1苯酚的乙醚溶液、2 mol・L-1乙醇的乙醚溶液、2 mol・L-1苯甲醇的乙醚溶液、乙醚置于四支试管内,加入绿豆粒大小的金属钠,观察实验现象。

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[交流现象]在上述四支试管内,气泡产生量存在较大差异:苯酚>乙醇>苯甲醇>乙醚。

[教师]为何在不同条件下它们的反应速率不同呢?启发:同学们在观察反应速率的同时还看到什么现象?(熔融条件下加苯酚的试管中溶液颜色变为棕黄色)是加热条件下苯酚氧化了?是乙醇受温度影响较大?乙醇、苯甲醇中含有的微量的水或酸会影响结果吗?它们的乙醚溶液浓度会不同?我们不期望一次实验就能成功,但实验带来的这些问题却值得我们去探究思考。

设计意图:在这个环节中学生的情绪变化最大。由意外(没想到老师还要继续苯酚与钠反应的讨论,因为教材到此结束)到突破后的喜悦(主动思考想到使它们均溶解在有机溶剂中,并且浓度相等)到失望(不能当场实验)到激动(看到四种溶液分别与钠的反应)到迷惑(为何实验结果与设想不同)。其实我也与学生一样感到实验结果很意外,并且在实验室做了大量的实验试图说明应该是苯酚的反应快些。比如考虑到试剂中含有的水的作用,我将所用试剂都用碱石灰进行了脱水处理,所用溶液均配制成相同浓度,不同浓度的对照……但结果还是与设想不同。反过来一想,世界上本来就有许多迷团,中学的一节课堂里一定不能解决所遇到的各种问题,何不“将错就错”就将真实的结果展示出来,给学生一种悬疑,让他们去思考,教给他们科学探究的方法,激发他们科学探究的兴趣也许才是我的化学课上最应该做的。

[设疑]苯酚 、乙醇、苯甲醇三种物质的分子都含有相同的官能团,而与钠反应为何具有差异呢?

[学生]烃基不同

[教师]可见有机物的性质除了受到官能团的影响外,也会受到烃基的影响。

2.4 课堂小结

[小结1]苯酚性质:到此我们已认识并研究了苯酚,并知道检测和处理苯酚污水的方法。

[设疑]同样是含有羟基为什么苯酚具有酸性,且在相同条件下与金属钠反应同乙醇存在明显差异呢?同样是苯环上与溴的取代反应,苯酚比苯更易发生取代反应呢?

[投影]苯酚的结构

[教师]苯酚分子中羟基的氧原子含有孤对p电子,这p电子云可以跟苯环的大π键电子云从侧面有所重叠,使氧原子上的p电子云向苯环转移,氢氧原子之间的电子云向氧原子方向转移,羟基中氢原子较易电离,使苯酚显示一定的酸性。又由于酚羟基对苯环的影响,使苯环上氢原子变得活泼。

[小结2]以上充分说明了:苯基影响了与其相连的羟基上的氢原子,而羟基则反过来影响了与其相连的苯基上的氢原子,有机化合物分子中基团之间存在相互影响、相互制约。

[小结3]我们通过对苯酚性质的研究,体会了对比实验是实验研究常用的方法。

3课后点评

3.1专家点评

课后课标组专家认为:“苯酚的性质(第二课时)”一课总体是成功的。①在教材的处理和教法的选择上有所创新,突出了对学生探究能力的培养。②苯酚与钠反应的实验有录像(考虑安全性)很好,探究实验不一定都要有结论。③活动一苯酚与溴水反应的耗时过多,测pH和滴加AgNO3的实验不一定动手做,没有突出苯环结构的稳定性。④借班上课存在学生学过苯酚的问题,学生的好奇心会减弱,但设计的问题还是有一定深度的。

3.2同行点评

“苯酚的性质(第二课时)”一课是一节精心准备的研究课,在课堂设计和教学研究上看出教师花了很多功夫,有许多值得学习和借鉴之处:①这节课表面看似是一节性质课,实为一节突出培养学生思维方法和实验方法的探究型课,令人耳目一新。探究活动层层深入,有利于学生思维深度的培养。②教师改进的导电性实验的教具,使实验效果大大提高。③由于学生接受这样的课堂思维训练较少,设置的问题又具有一定难度,学生在回答问题时不够踊跃。教师若直接清楚地告诉学生这节课的研究方向,学生会更好把握。

参考文献:

[1]魏雯,陈益,陆真.创设真空学习情境 在探索中实现新课程改革理念[J].化学教育,2006,(7):28-29.

[2]吕宏宇.中学化学实验教学中培养学生科学品质的理论与实践[J]. 化学教学,2006,(4):41-44.

化学反应原理教案范文第10篇

关键词:乙烯;自主学习;导学案;教学设计;教学反思

文章编号:1008-0546(2015)06-0059-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

一、问题的提出

自主学习是基础教育课程改革具体目标之一,是培养创新人才的需要,是学生可持续发展的需要,也是课堂教学减负增效的重要途径。自主课堂的主要体现是教师引导学生在学习活动之前自己确定学习目标、制订学习计划、做好具体的学习准备,在学习活动中能够对学习进展、学习方法作出自我监控、自我反馈和自我调节,在学习活动后能够对学习结果进行自我检查、自我总结、自我评价和自我补救[1]。

在教学实践中我们发现,基于自主学习的学案导学是行之有效的教学模式。本文以人教版化学必修2[2]第三章“来自石油和煤的两种基本化工原料”(第1课时)“乙烯”为例,讨论以导学案为载体,从“想学、能学、会学”三个层面指导学生自主学习。

二、教学设计及实录

1. 课标分析

2. 设计思路

3. 导学案实录

【学习导言】

乙烯是一种重要的基本化工原料,是合成很多有机物的母本。乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。2011我国乙烯的产量达1527.39万吨,2013年全国乙烯产量累计达1623万吨,同比增长了8.5%。目前工业上主要从石油中获得乙烯。

在本节课的学习中,我们要掌握乙烯的分子结构,理解碳碳双键的结构特点,能够书写乙烯的电子式、结构式,掌握乙烯的化学性质,了解加成反应的特征,了解烯烃和不饱和烃的概念。在学习乙烯的基本知识的同时,了解石油产品在国家现代化建设中所发挥的重要作用,了解化学在帮助人类合理利用自然资源方面的重要性。

【模块1实验观察、小组合学】石蜡油分解实验

观看视频,阅读课本P67,完成实验报告,并思考相关问题。

[想一想,议一议]

请试着分析石蜡油分解实验的反应物、反应条件、产物。

如何理解课本中“从石油中获得乙烯”这句话?

[模块2观察模型 个别学习]乙烯的结构特点

观察乙烯分子结构模型,书写乙烯电子式、结构式、结构简式。

思考总结乙烯分子内各原子的空间相对位置。

了解烯烃和不饱和烃的概念。

[模块3演示实验 教师辅学]乙烯的化学性质

演示实验(课本P68图3-9)乙烯通入酸性高锰酸钾溶液,思考溶液褪色的原因?结合甲烷通入酸性高锰酸钾溶液不褪色,理解乙烯和甲烷的结构差异。

演示实验(课本P68图3-10)乙烯通入溴的四氯化碳溶液,思考溶液褪色的原因?从结构的角度思考反应的特点。

试着书写反应方程式(用结构简式表示有机物)

总结加成反应的特点,并与取代反应比较。

完成乙烯与H2、HCl、H2O反应的化学方程式

a.乙烯与H2反应:

b.乙烯与HCl反应:

c.乙烯与水(H2O)反应:

[模块4小组合学 教师辅学]乙烯的应用

根据微模块3的学习成果,阅读课本p.68[思考与交流],试着阐述乙烯中“性质决定用途”的实例(至少举出三个)。

[模块5]达标测评(略)

[模块6]总结反思

归纳整理“乙烯”部分的重点内容,查找学习过程中的困惑和问题并记录。

回忆本节内容的学习轨迹,熟悉和理解“结构―性质―用途”的研究路径,并在后续的学习中学会自主运用。

三、教后反思

本节课的教学思路基本遵循教材顺序,挖掘知识的规律和价值,围绕主题、紧贴实际,在生产生活及实验中展开教学,引导学生关注情境、关注实验、关注问题、关注反思,从而实现学习过程中从“知识”到“能力”的价值追求。

1. 基于让学生“想学”的教学设计

只有让学生了解化学知识的价值,亲身体会化学知识和社会实践及生活的联系,感受所学知识对社会和自身发展的意义,才会有发至内心的学习激情。学案导言部分说明乙烯是重要的基本化工原料、是有机化学工业的核心、是衡量一个国家的石油化工发展水平的重要指标,而以乙烯为原料的有机化工产品与我们生活息息相关。通过创设情境,让学生知道学习的价值,以调动学生内在学习动机。

2. 基于让学生“能学”的教学设计

这节课的设计原则是扎扎实实挖掘课标和教材中知识的内在规律和价值,帮助学生理清前后知识的结构化联系。以“能否从石油中得到乙烯”引入模块一,通过探究实验讨论两种溶液褪色的原因,结合“烷烃”部分对有机化合物中碳原子的成键特征分析,要求学生独立写出乙烯的结构式并总结烯烃的结构特点(模块二)。引导学生从结构的角度比较甲烷和乙烯分别通入酸性高锰酸钾溶液的不同现象,从结构的角度认识加成反应并比较加成反应和取代反应的区别(模块三)。最后根据生活经验结合教材介绍深入认识乙烯的用途、理解性质和用途之间的关系(模块四)。

3. 基于让学生“会学”的教学设计

“乙烯”是必修二第三章第二节的学习内容,在上一节学习甲烷和烷烃的性质时,学生初步体会了从组成和结构的角度认识甲烷的性质的学习路径,因而本节内容设计重点是引导学生用“甲烷”的学习经验来帮助理解乙烯的相关知识,运用旧知,将乙烷到乙烯比较,展开思绪,由结构的特殊性讨论性质特殊性。 充分考虑学生的思维特点和水平,引领学生搭建知识内部的结构化关系,努力培养学生自主学习的能力。

4. 以导学案为载体引领自主学习

自主学习必须以一定的学习策略做保障,导学案的使用可以帮助学生找到自主学习的途径。(1)上课前将导学案发给学生,要求学生认真阅读导学案、 看清学习目标要求,浏览导学案中要思考的问题。(2)带着问题独立阅读教材,做好笔记,把简单易懂的内容学会,不懂的疑难问题标出来记下来,待组内交流时再提出。(3)课堂中将“乙烯”的学习任务分解成四个模块,同时根据任务的难易程度,分别采取个别学习、小组合学、教师辅学等方式,降低学习的难度和风险。(4)设置课后反思小结的模块。在成功地完成学习任务、达到既定目标之后,引导学生反思、小结学习过程,进行自我评价。

本节课作为笔者学校的校际交流研讨课,得到听课教师的一致好评,大家认为本节课较好的完成了教学目标,课堂上学生的主体性地位得到了充分的保障,学生的知识和能力水平得到一定程度的提高。

参考文献

化学反应原理教案范文第11篇

关键词:大学化学 案例教学 氢氧化合反应

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)01(a)-0084-01

大学化学是一门涵盖无机化学、分析化学、物理化学、有机化学等丰富知识的基础课程,知识点多、面广。作为我校的一门全校性公共基础课,除少数文科专业的学生外,绝大部分专业的学生都要学习这门课程。因此,学生构成比较复杂,既有高中学理科甚至参加过中学生化学奥林匹克竞赛的学生,也有高中阶段几乎没有学过化学的学生。授课中学生反映,部分学生习惯于高中学习阶段化学少而精的知识学习模式,对大学化学信息量大、知识点多的授课特点不适应,学习上面临着困难。

针对大学化学课程的这一特点,以及目前学时数的限制,在化学教学中引入“案例教学法”,引导学生利用已有知识对案例进行分析,将课本上很多的知识点通过一个典型例子有机地联系起来,从而取得更好的教学效果。案例教学法起源于1918年,由美国哈佛大学工商管理研究院首创,是在教学过程中,运用事例激发学生学习兴趣,启发学生学习的一种教学方法。[1~3]下面以氢氧化合反应为案例,来联系大学化学中的多方面内容,从而对该案例进行全面的综合分析。氢气和氧气反应生成水是学生在刚开始接触化学就学习过的简单的化学反应,以之为例可以联系大学化学课程中多个知识点,使同学们更好地联系和掌握大学化学中的内容,提高教学效果。

氢氧化合反应方程式:

1 与化学反应热力学的联系

(1)氢气的标准摩尔燃烧焓。

1 mol标准状态的某物质B完全燃烧(或完全氧化)生成标准状态的生成物的反应热效应称为该物质B的标准摩尔燃烧焓,用符号表示。所以此化学反应的热效应就等于氢气的标准摩尔燃烧焓。

(2)水的标准摩尔生成焓。

标准压力下,在进行反应的温度时,由最稳定的单质合成标准状态下1 mol物质时的反应热,称为该物质的标准摩尔生成焓,用符号表示。所以此化学反应的热效应就等于氢气的标准摩尔燃烧焓。

(3)该化学反应的热效应如何?

化学反应的热效应可以有以下两种计算方法:用标准摩尔燃烧焓计算,

则=;

用标准摩尔生成焓计算,则:

(4)该反应室温下(298 K)标准状态下能否自发进行?

等温等压条件下,封闭系统不做非体积功时,化学反应能否自发进行判断的标准是其吉布斯(Gibbs)自由能变是否小于零。即

2 与化学反应动力学的联系

(1)这是一个自发进行的反应,为什么两者混合的气体在室温下长时间也观察不到水生成?

尽管氢氧化合反应在常温下是一个自发进行的反应,但是由于两者的反应的活化能非常高,因此,室温下的反应速率极其小,几乎不反应,以至于在长时间后也观察不到水的生成。

(2)为什么点燃后能迅速反应,甚至发生爆炸?

通过点燃,使氢氧混合物获得初始反应的能量,氢气解离成两个自由基,这种自由基具有非常强的化学反应活性,成为反应连续进行的活化中心,从而进行快速的热-链式反应(也叫链锁反应)。如果氢气和氧气混合物的比例在氢气爆炸界限范围内(4%~74%),则可能发生爆炸。

3 与氧化还原反应和电化学的联系

(1)这是一个氧化还原反应,氢气是还原剂,被氧化,氧气是氧化剂被还原。

(2)可做氢燃料电池,半电池反应如何?电池符号如何表达?标准电动势是多少?

任何的氧化还原反应都可以设计成原电池,现在利用氢燃料制备氢燃料电池是清洁能源发展的一个重要方向。该电池的电池反应如下:

负极

正极

电池总反应,

与氢氧化合反应方程相同。

电池符号可用下式表示:(―)C|H2(p)|KOH(aq)|O2(p)|C(+),该电池的标准电动势Ecell=φ(+)-φ(-)=0.401-(-0.827)=1.228V,也可以根据吉布斯自由能变计算Ecell =1.229 V。

(3)在电池中不能点燃,如何解决氢氧化合反应速率慢的问题?

可以通过催化法,提高反应的速率。催化剂是一种能改变化学反应速率,其本身在反应前后质量和化学组成均不改变的物质。所以在燃料电池中,为了便于进行电极反应,要求电极材料兼具有催化剂的特性,可用多孔碳、多孔镍和铂、银等贵金属作电极材料。

(4)燃料电池中能量转换效率如何?

燃料电池是直接将化学能转化为电能的装置,与传统内燃机的工作原理不同,燃料电池能量转化效率不受卡诺(Carnot)循环的限制,而是取决于化学反应的吉布斯(Gibbs)自由能和反应热。燃料电池的理论极限效率。由于电极极化损失、内阻和燃料利用率等因素影响,燃料电池的实际发电效率可以达到60%~80%,远高于传统的发电方式(发电效率不超过50%)。则标准状态下,298 K时氢燃料电池的理论极限效率为。

4 与军事应用的联系

火箭发动机是运载火箭等航天飞行器和各种战术战略导弹系统的动力装置,而推进剂则是火箭发动机中的能源。双组份液体火箭推进剂由于氧化剂和燃料分别装在两个独立储箱中,使用比较安全,是目前火箭、导弹动力系统中使用最多的液体推进剂组合。其中氧化剂使用的较多的是液氧,而液氢是其最常用的燃料之一。氢气和氧气在火箭发动机燃烧室中进行燃烧,把化学能转化为热能,产生高温高压气体。这些气体在喷管中进行绝热膨胀,把释放出的热能转变为动能,通过以上分析可以看到,该案例很好地将化学反应的基本规律(化学热力学、化学动力学以及氧化还原反应)及其应用(燃料电池、火箭动力)等知识联系起来,进一步深化该案例还可以引入物质结构等方面的相关内容。

本科教学中一个很重要的任务就是教师在课堂教学中要自觉引导、启发学生发现问题、分析问题、解决问题,在课堂中引入简单的例子,而从不同的角度对其进行分析,联系多个知识点,对于学生掌握书本知识,增强综合运用知识解决问题的能力具有重要意义。

参考文献

[1] 郭俊辉,曹旭华,王富忠.案例教学效果的最优模型探索[J].高等工程教育研究,2010(3):36-37.

化学反应原理教案范文第12篇

一、理解教材,明确学习目标

与传统教材相比,高中化学新教材有两个显著特点:一是学习内容具有选择性。教材为学生提供多样的、可供选择的必修和选修课程模块,同一学习主题的内容,按不同层次的学习要求分解在不同模块中。学生可根据自己的兴趣及未来发展的需要,学习必修模块和不同的选修模块。二是学习目标多元化。新教材赋予学习内容“知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观”的三维目标。因此,准确理解教材是实现“用教材教”的基础。

理解教材。第一要通读教材,从整体上宏观把握教材的编排体系,掌握教材知识结构,明确相关知识的内在联系,准确界定同一主题学习内容在不同模块的广度和深度。第二要深入教材,钻研教材。明确所要学习内容的三维目标的具体要求,领会教材的编写思路、知识建构的途径、达成目标的方法、难点突破的策略等。

例如,原电池在《必修2》《化学反应原理》《实验化学》三个模块中均有涉及。但三个模块的学习目标不同,《必修2》要求“通过学生的实验探究活动,认识化学能可以转化为电能,初步认识原电池反应的原理”。《化学反应原理》要求“通过化学能转化为电能的探究活动,了解原电池的构造特点及工作原理,能正确书写电池正、负极的电极反应式及电池反应方程式”。《实验化学》则要求“通过对不同材料构成原电池放电效果的比较,初步认识电池的极化作用,加深对原电池工作原理的理解”。教学过程中要准确把握好教学的侧重点,必修教学要注重基础性,防止一步到位,增加学生的学习困难;选修教学要注意转换视角,变换重点,形成知识体系,加深对原电池原理的理解。

二、丰富教材,拓展思维空间

杜威认为“所谓教材,就是在一个有目的的情境发展过程中所观察的、回忆的、阅读的和谈论的种种事实,以及所提出的种种观念”。也就是说,教科书不是教材的全部,它仅是教学的一种媒介、一种工具、一种资源。教师要从学生的学习需要出发,从生活、社会等各方面挖掘学习素材,丰富教学资源。

例如,在讲《必修2》“原电池”内容时,向学生介绍电池在日常生活、工农业生产、航天航空等领域的应用;增加“水果电池”的趣味实验;播放原电池工作原理的动画视频等。在讲《必修2》“铝的性质”时,将铝与氢氧化钠溶液反应的实验设计为探究实验,增加铝热反应的微型实验等。

丰富教材的目的不是增加学习的难度,而是通过丰富教材,拓展思维空间,激发学习的兴趣,转变学习视角,感受学习知识的过程,最终达到易化、活化、深化教材的目的。

三、重组教材,优化知识结构

新教材重视学习内容的“社会性”,强调“以学习者为中心”。教材栏目形式多样,令人耳目一新。如:活动与探究、观察与思考、交流与讨论、信息提示、拓展视野、资料卡、问题解决、整理与归纳等。教材编写方式的改变,使新教材出现了知识系统性不强,前后内容衔接不到位,实验探究缺乏知识性结论等问题。对新教材出现的新问题,教师不能一味地埋怨,而是要从教学的实际需要出发,打破教材局限,重组教材,优化知识结构。

例如,在学习《必修1》专题1第一单元“氧化还原反应概念”时,学生对常见元素化合价、化合物中元素化合价确定的方法存在知识的漏洞,教学中要及时进行有关化合价知识的“补偿”教学,实现初高中学习内容的有效衔接。在学习《必修1》专题2“氧化还原反应的本质”时,可以将《必修2》中原子核外电子排布规律、原子结构示意图的内容调整到《必修1》专题1第三单元进行教学,为学生认识化合价变化的本质,理解氧化还原反应的实质是电子转移做好知识的铺垫。在学习“铁、铜及其化合物的应用”时,将教材内容重新整合为铁及其化合物和铜及其化合物两个部分。从缺铁性贫血的治疗与防治为切入点,引导学生通过实验探究学习Fe3+、Fe2+的检验及相互转化。

重组教材不是抛弃教材,而是在尊重教材、服务学生学习的前提下,调整知识的学习顺序,补充相关知识的“间断点”,删除不适宜的教学内容,优化教材知识结构,使教材更加符合学生的认知规律。

四、超越教材,构建活动方案

教学过程不是教师照本宣科传授知识的过程,而是师生对话、交流、沟通与活动的过程。因此,教师要超越教材,将静止的、统一的文本素材,转化为动态的、个性化且富有弹性的师生活动方案,让课堂成为师生共同学习的舞台。

例如,在讲《必修2》“化学反应限度”内容时,笔者设计了如下活动方案:

[课题引入]人们常说:“忍耐是有限度的!”你们能解释一下“限度”的含义吗?

[学生活动]查阅词典中有关“限度”的解释。

[教师设疑]化学反应是否存在限度呢?能否用实验来证明化学反应存在限度呢?

[学生活动]交流讨论教材中“探究FeCl3溶液与KI溶液的反应限度”的实验方案。

[教师活动]解答学生对实验方案的质疑,并对实验方案进行评价。

[学生活动]分组完成实验,交流讨论,形成实验结论。

[过渡]实验证明,所有的化学反应都有一定的限度,只是程度有所不同。

[教师设疑]化学反应为什么存在限度呢?

[学生活动]以合成氨反应为例,交流讨论在化学反应过程中反应物、生成物浓度,正反应、逆反应速率随时间变化的关系。(如下图)

[整理与归纳]一定条件下的可逆反应,当正反应速率与逆反应速率相等,反应物和生成物浓度不再发生变化时,反应达到化学平衡状态。

[教师设问]化学平衡是一个动态平衡,日常生活中是否存在动态平衡?请联系实际谈谈你们对“动态平衡”的理解?

[学生活动]交流讨论。

[问题解决]钢铁生产是17世纪从英国开始的第一次产业革命的两大产业之一。生产中发现,炼制1吨生铁所需焦炭的实际用量,远高于按照化学方程式计算所需的量,且从高炉顶出来的气体中含有没有利用的CO气体。开始,炼铁工程师们认为是CO与铁矿石接触不充分之故,于是设法增加高炉的高度。然而,令人吃惊的是,高炉增高后,高炉尾气中的CO的比例竟然没有改变。这成了当时炼铁技术中的科学悬念。你们能破解这一科学悬念吗?

化学反应原理教案范文第13篇

关键词:自主学习;合作探究。

文章编号:1005-6629(2008)07-0041-04中图分类号:G633.8 文献标识码:B

化学是一门实验科学,实验教学是中学化学教学中的重要组成部分。探究实验设计能够让学生亲身经历和体验科学探究活动,激发对化学学习的兴趣和创新欲望,理解科学本质,学习科学探究的方法。本文以“浓硫酸的性质”教学设计和实施为例,介绍作者所作的探索和有关认识。

1教学设计基本思路

采用“问题―设计探究实验―发现新知识”的教学方法。在教学中,通过创设问题情境,让学生通过对问题情境的体验,发现问题,自主探究、设计实验方案、评价实施,去体验和感受运用旧知识解决新问题和发展新知识的过程,培养学生的创新思维能力和探索精神。

2教学过程记要

2.1联系旧知识,设置情境

[教师] 同学们,在初中化学里学习了铜不能与稀硫酸反应,那么铜能和浓硫酸反应吗?

[学生]老师试试。

(起初学生表现有疑惑,稍后突发兴趣高涨)

[演示实验-1]铜丝与浓硫酸加热反应。(快速演示)

[学生描述实验现象] 有刺激性气体生成,取少量溶液加水稀释溶液变蓝色。

[学生讨论、推测]刺激性气体可能是SO2,溶液变蓝色可能有CuSO4生成。

[教师] SO2会污染空气,你们能设计一套既能检验SO2,又能控制实验的方案吗?

[学生设计验证方案]

(1)检验SO2可以用品红溶液,吸收SO2用NaOH溶液。

(2)检验CuSO4: 反应液冷却后取出部分,通过溶液稀释,加入Na2S溶液或过量的NaOH溶液,观察现象。

(3)为控制实验设计出如下装置(学生画草图,投影、略)。

[学生评价设计方案]

[异议]:因为反应后的溶液中还有大量的硫酸,加入Na2S溶液会生成H2S气体,而看不到黑色CuS沉淀生成。

[演示实验-2] 向CuSO4和H2SO4混合溶液中滴加Na2S溶液。

[实验现象] 黑色沉淀。

[教师] 因为生成的CuS沉淀既不溶于水,也不溶于酸,故可以用Na2S溶液检验Cu2+。

(对学生的疑惑,要借助实验等手段,及时给予释惑,以利于学生探究活动进一步顺利开展)

[一致]:溶液呈蓝色或加入Na2S溶液有黑色沉淀生成或加入过量NaOH溶液先中和硫酸,最后会有蓝色沉淀生成。

(让学生自主设计,自我评价、互相激励,不仅锻炼学生运用已学知识解决实际问题,还调动了学生探究学习的积极性,为学生进一步学习新课创设了饶有兴味的意境)

[部分学生上台组装、实验探究] (略)

实验现象、结论1:品红溶液退色,生成的气体是SO2。

实验现象、结论2:反应前后溶液由无色变为蓝色,说明有CuSO4生成。

[教师] 请写出反应的化学方程式。

[学生板书] Cu+2H2SO4 ( 浓)CuSO4+SO2+2H2O

[教师] 问题一:该反应中浓硫酸的作用有哪些?该反应能进行到底吗?

[学生自由讨论] 浓硫酸具有氧化性(硫元素化合价降低)和酸性作用(生成了CuSO4和H2O)。由于随着反应的进行,溶质减少(H2SO4消耗),溶剂增加(反应生成H2O),浓硫酸逐渐变为稀硫酸,铜和稀硫酸不反应,所以反应到一定程度会停止。

(巩固探究成果)

[教师] 问题二:从反应中可知浓硫酸具有氧化性,常温下,稀硫酸能与活泼金属(铁、铝等)反应,也具有氧化性,二者的氧化性一样吗?常温下把铁、铝投入到浓硫酸中会有什么现象?

[学生]不一样,稀硫酸的氧化性是H+氧化性,浓硫酸的氧化性是+6价S的氧化性,稀硫酸不能与铜反应,而浓硫酸能氧化铜单质,说明浓硫酸具有强氧化性。

[板书]一、强氧化性。

[演示实验-2]分别向稀硫酸和浓硫酸中插入一根铁丝。

[学生观察现象、自学、讨论]铁和稀硫酸反应放出气体,而铁在浓硫酸中没有现象。原因是常温下,浓硫酸使铁、铝表面发生“钝化”,但加热则会发生进一步的反应。

(创设问题情境、实验使学生在比较中学会知识的归纳和总结)

2.2 巧妙过渡深化探究学习活动

[教师]问题三:浓硫酸有强氧化性,能氧化不活泼的金属铜,请从还原性的强弱分析碳能被浓硫酸氧化吗?如果能,推测其反应产物是什么?

[学生议论后提出自己的推测结论]

能,因为初中学过C+2CuO2Cu+CO2, 从中可知碳的还原性比铜强。从化合价的升降可推测碳和浓硫酸反应的产物可能是CO2、SO2和H2O。

[教师] 能设计一套实验装置检验这三种产物吗?

[学生设计验证方案](略)

[学生讨论] 因为后续实验要用溶液,要先检验水,SO2对检验CO2(用澄清石灰水)有干扰,故先检验SO2,最后检验CO2。

[学生设计所用试剂上有以下几种方案,整理后投影]

方案一:用无水硫酸铜检验水,品红检验SO2,澄清石灰水检验CO2。

方案二:无水硫酸铜检验水,品红检验SO2,先用NaOH溶液除去SO2,再检验CO2。

方案三:除去SO2后,再用品红溶液检验SO2是否已除完全,其余同上。

方案四:用溴水除去SO2,其余同方案二。

方案五:可以用氯水除去SO2,可以用酸性高锰酸钾溶液除SO2,其余同上。

(引导学生对实验现象的鲜明性、安全性等进行评价,然后选择最佳方案。使学生通过对比、筛选和全面考虑,应用生活常识和化学知识解决实际问题)

[学生评价设计方案]

方案一:SO2也能与澄清石灰水反应,但会干扰检验CO2。

方案二:SO2和CO2都能与NaOH反应,所以不能用NaOH。

方案三:合理。

方案四、五:考虑到氯水颜色较浅,用溴水、酸性高锰酸钾溶液除去SO2较好,只要用过量的溴水、酸性高锰酸钾溶液,颜色变浅就说明SO2完全被除去,不需再用品红溶液检验SO2。

(学生经过激烈地讨论、反复修改,最终他们自主分析、合作完成了设计方案)

[教师总结] 通过讨论,我们确定了较为合理的方案。下面同学们通过自己的探究寻找答案。

[分组组装、实验、观察实验现象] (略)

[板书] C+2H2SO4(浓)CO2+2SO2+2H2O

[教师] 请比较Cu、C分别与浓硫酸反应中硫酸的作用?

[学生] 前者反应中浓硫酸既体现强氧化性,又起酸性作用;后者浓硫酸只起强氧化性作用。

2.3在知识的运用中完善探究学习成果

[教师] 以前的学习中遇到过哪些浓硫酸的应用?

[学生] 制取HCl;干燥气体......

[追问] 这说明了浓硫酸具有哪些性质?

[学生] 难挥发性、高沸点;有吸水性。

[学生实验] 向蓝色硫酸铜晶体上滴加浓硫酸。

[学生](这时有同学兴奋地提出)在初中第一节化学绪言课上,老师曾用浓硫酸做“黑面包”,其原理是什么?

(经过近一年的探究教学、问题意识的培养,学生已能主动提出学习、生活中的问题了!)

[学生分组实验] 向白色矿泉水瓶中,加入适量白蔗糖,然后加入浓硫酸,在瓶口盖一张湿润的品红试纸(留一条缝)。

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[实验现象] 蔗糖变黑;体积膨胀;矿泉水瓶变形、发烫;湿润的品红试纸退色;有刺激性气体放出。

[教师] 问题四:以上现象说明了什么?能用以上学习的知识解释吗?

[引导学生自学课本、分析讨论、交流总结]

浓硫酸使蔗糖脱水变黑,有脱水性。

(及时投影,为学生进一步打开思路开辟道路)

C12H22O1112C+11H2O

[学生] 对了,浓硫酸使蔗糖脱水,形成黑色的碳,同时吸水放出大量的热致使浓硫酸与碳反应(有刺激性气体放出,使湿润的品红试纸退色证明生成了SO2),再从以上学习,可知正是碳与浓硫酸反应生成的SO2和CO2气体膨胀产生了疏松的“黑面包”。

(针对学生的知识还不能解决的问题,及时引导,提供进一步探究的思维平台,让他们经过自学去发现解决疑问的新知,在学以致用中培养其知识迁移能力。)

[教师] 很好!同学们通过认真实验、仔细观察,并学会了利用新学习的知识解释新的现象和问题,老师感到很欣慰和高兴。

(及适时地给予赞扬,让学生在鼓励中产生对学好化学的信心,增强学生的信心,激励他们钻研科学知识的热情)

2.4发展探究学习成果

问题五:请同学们向两张蓝色石蕊试纸上分别滴入稀硫酸和浓硫酸,观察现象,对比,并解释产生现象的原因。

[学生实验、描述现象] 稀硫酸使石蕊变红;浓硫酸使石蕊试纸中心变黑,边缘变红。

[学生自由讨论、结论] 浓硫酸有酸性和脱水性。

2.5小结、整合有关知识

[教师](过渡)很好!同样是硫酸,浓度不同其性质也明显不同。请同学们列表比较二者的性质。

[学生自由讨论]

[投影](略)

2.6 课后探究作业

1. 为什么皮肤上不慎沾上浓硫酸,不直接用水冲洗,而要先用干布迅速擦去,再用水冲洗?

2. 浓硫酸的吸水性和脱水性的区别是什么?

3. 现欲用Cu和浓H2SO4为原料制取CuSO4, 请设计尽可能多的实验方案,并从原料利用率和环保的角度选择最佳设计方案。

3 讨论

本节课的设计以探究学习为基本学习方式,为了保证探究学习能取得较好的效果,采取了下列措施:

(1) 设置情境,激发学习兴趣,在学生处于兴奋和困惑的双重情境中,营造学习新课的良好开端和贯穿整节课的探究背景。

(2) 让学生作为探究学习的主体。在教学中引导学生提出问题并通过分析确定适宜的探究课题;让学生在猜想的基础上自己设计验证方案,评价和选择探究方案,实施实验方案,观察并分析实验现象,直至得出结论,体验知识的生成过程,培养学生的科学素养和实验探究能力。

(3) 注意强化基础训练,要求学生写化学方程式并进行分析,引导学生开展实验思维。

(4) 适度拓展、发展探究学习,让学生在初步获得的探究知识和技能的基础上自我检测,运用新达成的知识解决新问题,培养其知识的迁移能力,深化探究成果,强化探究欲,联系生产、生活实际,让学生体验学以致用。

(5) 通过迁移、小结、比较、整合等活动,让学生在对比中进行前后知识的联系,深化和巩固知识的理解,巩固探究学习的成果。

(6) 教师积极地发挥引导作用,包括做出适当的评价和鼓励,营造和谐的学习氛围。

参考文献:

[1]孙夕礼.论高中化学探究学习的课堂案例设计[J] .化学教学,2003(3),20~22.

[2]邹庆松.化学课堂教学中开展探究性学习的实践与探讨[J] .化学教学,2005(7-8),50~53.

[3]吴俊明,倪志刚主编.新课程理念下的创新教学设计(初中化学)[M],长春:东北师范大学出版社,2003.

[4]徐承波,吴俊明.化学教学设计与实践[M],北京:民主与建设出版社,1997.

化学反应原理教案范文第14篇

关键词:化学概念;构建;剖析;内化;巩固;拓展

文章编号:1008-0546(2012)07-0015-02

中图分类号:G633.8

文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2012.07.006

笔者在一次调研时发现这样一道选择题令许多学生颇感棘手。原题是这样的:

请在下列四个选项中选择一个属于化学变化的实例( )

A.夏天室外自行车轮胎爆炸

B.手榴弹的爆炸

C.热水瓶的爆炸

D.原子弹的爆炸

这是一道典型的概念运用题,主要考察的是学生对概念的理解、掌握及运用情况。根据人教版九年级化学教材中化学变化的定义:有新物质生成的变化叫化学变化,学生能很容易的排除AC两个选项。问题的焦点在选项D,学生根据化学变化的定义知道,原子弹爆炸时会产生大量的烟、蘑菇云等,也即会有新物质生成,进而认为D也是化学变化,而实则不然,原子弹的爆炸不属化学变化。由此笔者就考虑到化学教师在进行化学概念教学时要注意些什么?下面笔者就自己的教研教学经历谈一谈在化学概念教学中如何进行概念的构建与引入,以及如何将概念进行深入剖析,使之内化为学生自己的知识,并得到巩固,从而能灵活运用化学概念解题。

一、概念的构建与引入

概念是一类事物的共同本质特征,概念学习意味着掌握一类事物的共同本质特征。按概念的抽象水平可将概念分为具体概念和定义性概念,具体概念的教学相对较易,在这里我们主要讨论定义性概念的教学。概念既然是一类事物的共同本质特征,大多比较枯燥,如果直接呈现给学生,则学生不感兴趣,不易理解,也不易接受。

首先,要分析学生现状,从学生原有知识结构出发进行概念的构建。

案例一:溶液质量分数的引入

教师可以设计这样的问题来进行概念的构建和引入:教师提问:现有两杯白开水(水的体积相等),一杯加入一勺白糖,另一杯加入两勺白糖,哪杯更甜?学生:加两勺糖的水更甜。教师:为什么?学生:…(交流、讨论),进而引出溶液质量分数的概念。通过学生熟知的生活经验,利用认知的矛盾,可激发学生学习的兴趣,有利于学生对概念的理解与记忆。

其次,利用实验,从对实验现象和结论的分析与解读中对概念进行构建。

化学是一门以实验为基础的自然科学,有趣的化学实验可以调动学生的好奇心,激发学生学习化学的兴趣,同时化学实验也是学生获取化学知识、培养科学态度、提高科学素养的基本途径。所以从实验出发来引出和构建化学概念,有利于学生对概念的记忆与理解。

案例二:化学变化、物理变化的引入

教师可设计如下实验:①将食盐溶于水中,②将鸡蛋壳溶于稀盐酸中。教师:请大家观察上述两个实验的实验现象;学生:①无明显现象,②有气泡产生,试管温度升高。教师:很好!同学们观察的很仔细,但你们知道为什么会出现不同现象呢?从而引出化学变化和物理变化的概念,如①没有新物质生成;②有新物质生成。通过实验可使学生对概念的理解和记忆更加深刻。

再次,利用实例、模型,从对生活中实例、模型的分析比较处理,进行概念的引入和构建。

案例三:过滤概念的引入

教师在教授粗盐提纯实验时会涉及到过滤这个概念,教师在演示实验的同时会引出和讲解过滤的概念,此时教师可从生活中筛子的原理出发进行类比,或从炸油条用的工具——笊篱的功能出发。从模型与实例出发不仅有利于学生对概念的记忆与理解,更有利于激发学生的求知欲望,培养学生的科学态度和科学素养。

二、概念的剖析、内化、巩固与拓展

化学中的概念一般都是用言简意赅的文字进行表达的。教师在教学时首先要对概念中的关键的字、词进行深入的解读,对概念的内涵与外延进行深入的剖析。

案例四:固体溶解度的概念

教材上是这样表述固体溶解度的:在一定温度下,某固态物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。对此概念教师可作如下分析:①温度一定;②溶剂的量一定(100g);③状态一定(饱和状态);④单位:克(g)。这样一分析学生便能一目了然地看到固体溶解度概念的四要素,便于学生对概念的记忆和理解。

案例五:催化剂的概念

在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫催化剂。这样的表述不利学生记忆与理解,教师可作如下分析:“一变”:化学反应的速率改变(加快或减缓);“二不变”:①自身质量,②化学性质,在反应前后均未改变;“一强调”:是反应前后,而非整个反应过程,在反应过程中可能改变。

新获得的知识或概念若不与学生原有的知识结构进行整合,内化成学生自己知识的一部分,则不易理解而且很容易遗忘,只有将新获得的概念进行内化才能记得牢、理解的透、运用的活。如何将概念内化为学生自己的知识?

1.从学生已有知识水平出发,对概念进行内化

案例六:物质的量的浓度

在讲解剖析这个概念时,教师可先引导学生回忆溶质质量分数的定义,然后在引导学生将两个概念进行类比,使新知识在原有知识的基础上进行整合内化。

2.从正反两面进行比较,将所学概念进行内化

案例七:氧化物

氧化物是含氧化合物,含氧化合物是否为氧化物呢?通过正反两面比较,将氧化物的概念进行内化。

3.归纳演绎,使概念形成系统进行内化

案例八:原子、分子、离子、单质、化合物和元素等概念

在学生学完上述概念之后,教师要正确引导学生对上述概念进行分析归纳,以元素为桥梁和纽带,把其他概念紧密地联系在一起,形成系统的知识链,进行概念的内化。

内化为学生自己的知识的化学概念还要以适当的习题进行训练,使新学的知识概念得以巩固。熟能生巧,才能使概念的应用更加灵活。

中学教材中有些概念具有阶段性特征,往往不是一步阐述到位的。如氧化还原反应的概念,刚开始是这样呈现的:物质与氧气发生的反应,这是描述性的定义,虽然后文又重新给予了阐述,但教师在教学时不进行必要的补充,则学生很难对此概念进行准确把握。再如化学变化的概念:有新物质生成的变化,而后续讲到化学反应的实质时则明确说明化学反应的实质是分子的分裂、原子的重组。从这段叙述中可以看出化学反应时原子核或者说元素本身没有改变,如果原子核或者元素本身改变了则不属化学变化的范畴。所以教师在进行概念教学时一定要进行必要的补充,这样学生对知识把握才能更加准确,对知识的运用更加灵活。

概念尤其是化学概念在教材中的呈现一般都是以言简意赅的文字出现的,化学教师在进行教学时要运用适当的方法加以分析,引导学生对概念进行理解、内化、运用和拓展,这有利于学生科学态度、科学素养的养成,对教学可起到事半功倍的作用。

参考文献

[1] 杨少波.化学教学中概念教学策略初探[J].南昌高专学报,2011,(2)

[2] 杜玲.化学概念教学的点滴体会[J].化工职业技术教育,2005,(1)

[3] 王春.新课程视角下的中学化学概念教学策略研究[J].中学化学教学参考,2009,(7)

化学反应原理教案范文第15篇

关键词 化学实验 实验要素 实验探究

实验是科学赖以产生和发展的基础,探究是科学发展和科学教育的有效途径。因此,实验和探究都是中学化学课程实施的重要方式。同时也是化学教学中教与学的重要精神和理念。实验教学能验证知识,加深理解,但它首先应是一种探索,以培养创新意识,可见,实验又是探究的重要载体,如何利用和开发现行教材中的实验开展探究,实现实验与探究的整合,是每一位化学教师力图思考并尽力解决的问题。

笔者认为,作为精神和理念,实验与探究是并存的,都是历来已久的;但作为教学和学习的方式,实验教学已经形成了较为完整的理论系统和实践体系。因此,依托实验教学的已有体系可以为实验探究开辟更广阔的天地。具体的化学实验在内容和形式上不尽相同,但一个相对完整的化学实验方案,一般包括实验课题、目的、原理、用品及规格、步骤和操作、现象和结果处理、讨论与交流[1]等基本要素。分析和研究实验要素可以为实验探究搭建更多的平台。

1 .实验目的:由“验证”向“探究”转化

实验目的是实验要素中的核心要素。这是因为,实验的目不同,实验的内容、手段和方法就不同。笔者认为,实验目的的转变是理念层面的转变,即给学生充分探索答案的机会[2]。在新课程实施的今天,学生仍然使用“实验手册”,这大大地减轻了师生设计实验方案的负担,同时也抹杀了学生充分探索答案的机会,也会导致一部分教师“有而无忧”的心理,形成“饭来张口、衣来伸手”的坏习惯,磨灭了再创造的机会。倘若教师有“实验手册”而学生没有,教师的再创造是完全可能的,学生探索的机会也会增大。

有些“实验手册”中的实验,虽有“探究”之名,而无“探究”之实,或由于“实验手册”的存在而丧失了探究的可能。如一个“探究乙醇的性质”实验的“思考与猜想”栏目中,设置了如下内容:写出乙醇和水的结构式,请猜测金属钠能否跟乙醇发生化学反应?你为什么做出这样的猜想?将一块金属铜片放在酒精灯火焰的外焰上灼烧,可能发生什么反应?反应中铜表现出什么性质?将灼热的表面变黑的铜片伸入盛有氢气的瓶中,可能发生什么反应?反应中氢气表现出什么性质?你认为乙醇是否具有还原性?将灼热的表面变黑的铜片立即放入无水乙醇中,可能发生什么现象?请你将你的猜想设计成一个化学实验加以证明。这一设置表明了编者的“良苦用心”,千方百计“引导”学生设计实验方案,但就是因为“过分的设计”和“手册的出现”(后续问题的导向作用)导致了探究很难达到预期的效果。

该实验的内容则是乙醇与钠和氧化铜两个反应,只要稍作分析:乙醇与钠反应表现出氧化性;与氧化铜反应表现出还原性。可见,乙醇的氧化还原性是并存的,实际上,这是绝大多数物质的通性。倘若以此出发,可以设置如下问题引导学生进行猜想和方案设计:①乙醇有没有氧化性和还原性?理由是什么?②怎样证明乙醇有氧化性或还原性?可以选择哪些化学试剂?通过这样的问题设计,其开放性大,探究的可能性就更大,即使在“手册”里预先呈现,也不会给学生以暗示。

2 .实验原理:由“单一”向“发散”转化

一般实验中,实验原理是事先给定的,教师也很难对实验原理进行干预或改变,但制备物质往往有不同的途径,不同的制备途径所应用的原理可能有所差别。因此,在物质制备实验中可以对实验的原理进行探究,从而设计多种实验方案,并进行合理的选择。

如制备Al(OH)3的各种方案是基于不同原理的:①Al3++3OH-=Al(OH)3;

②Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3 +3NH4+;③AlO2-+H++H2O=Al(OH)3;④2AlO2-+3H2O+CO2=2Al(OH)3+CO32-;

⑤Al3++3AlO2-+6H2O= 4Al(OH)3。通过方案的设计、对比和分析,既巩固和拓展了知识,又使学生清晰建立Al(OH)3两性的概念。

又如,教材采用在沸水中滴加FeCl3的方法,利用加热促进FeCl3水解制取Fe(OH)3胶体:FeCl3+3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3HCl。然后,引导学生思考:促进FeCl3水解的方法也不仅仅是加热,学生通过实验证明,将少量Na2SO3固体或溶液加入FeCl3溶液中同样也可以得到Fe(OH)3胶体,此法比教材实验更为方便,同时给化学实验寻找到更多的探究空间。

3. 实验装置:由“给予”向“创造”转化