基于學(xué)生認(rèn)識(shí)發(fā)展的教學(xué)設(shè)計(jì)

張斌 李彥山

摘要：“燃燒和滅火”是人教版九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)第七章課題1的內(nèi)容。本節(jié)課通過設(shè)計(jì)核心問題作為學(xué)習(xí)的定向點(diǎn)，進(jìn)而設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境、學(xué)習(xí)策略、組織探究活動(dòng)展開教學(xué)，幫助學(xué)生從化學(xué)的視角理解和解決生活實(shí)際問題，借助化學(xué)史實(shí)了解自然科學(xué)研究的科學(xué)思想方法，進(jìn)一步形成隱患險(xiǎn)于明火，防范勝于救災(zāi)，防火比滅火更重要的安全意識(shí)。

關(guān)鍵詞：滅火原理;認(rèn)識(shí)發(fā)展;化學(xué)史

文章編號(hào)：1008-0546（2019）06-0068-03 中圖分類號(hào)：G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2019.06.019

一、教材分析

“燃燒與滅火”是初中化學(xué)人教版九年級(jí)上冊(cè)第七單元課題1的內(nèi)容。這一課題主要包括燃燒現(xiàn)象的發(fā)生所需要的條件以及滅火的根本原理和方法等知識(shí)。燃燒發(fā)生所需要的條件是氧氣的助燃性這一化學(xué)性質(zhì)的知識(shí)延續(xù)，滅火的原理和方法是“碳和碳的氧化物”單元中二氧化碳性質(zhì)變化部分知識(shí)的鞏固，都為后續(xù)學(xué)習(xí)化學(xué)變化與能量打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

燃燒與生活息息相關(guān)，火的重要性不言而喻。目前在燃燒的條件部分，已有許多優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源和教學(xué)設(shè)計(jì)片段。而面對(duì)“火”這一把雙刃劍，如何能夠讓學(xué)生通過滅火的原理部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，掌握滅火器的使用原理，提升消防安全意識(shí)，培養(yǎng)從化學(xué)視角看待和解決問題的能力是非常重要的。

二、教學(xué)設(shè)計(jì)思路

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，知識(shí)是認(rèn)知主體與客觀環(huán)境相互作用獲得的，學(xué)習(xí)過程不是學(xué)習(xí)者被動(dòng)地接受知識(shí)，而是學(xué)習(xí)者利用必要的學(xué)習(xí)資料和借助他人的幫助，通過意義建構(gòu)的方式來獲得知識(shí)。但是，目前的教學(xué)總是著重強(qiáng)調(diào)學(xué)生“學(xué)”的重要性，教師作為一個(gè)引導(dǎo)者所起到的關(guān)鍵作用很容易被忽視;而且，把過多的時(shí)間交給學(xué)生，容易導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的自由度過大，從而很難達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的要求。

而基于學(xué)生認(rèn)識(shí)發(fā)展的化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)認(rèn)為，知識(shí)是有不同類型的，而且還是有不同層級(jí)的，具體性知識(shí)與觀念性知識(shí)是不同的，知識(shí)不僅是靜態(tài)的結(jié)論，還是生動(dòng)的過程，更是思維的工具和方法，是具有認(rèn)識(shí)論和方法論的功能和價(jià)值的。

基于學(xué)生認(rèn)識(shí)發(fā)展的教學(xué)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)就是對(duì)教學(xué)知識(shí)線索和學(xué)生認(rèn)識(shí)發(fā)展線索的梳理，這兩條線索決定著教學(xué)設(shè)計(jì)的基本框架結(jié)構(gòu)。而想要確定知識(shí)線索，就必須要通過對(duì)學(xué)生的原有認(rèn)識(shí)、學(xué)生認(rèn)識(shí)發(fā)展的障礙點(diǎn)以及學(xué)生的認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)變路徑，確定核心知識(shí)本體、邏輯線索以及它的認(rèn)識(shí)發(fā)展功能定位。教學(xué)設(shè)計(jì)的主體是它的問題線索、活動(dòng)線索、情境素材線索。教師要依據(jù)學(xué)生認(rèn)識(shí)發(fā)展線索，在認(rèn)識(shí)發(fā)展路徑中的每一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)設(shè)置對(duì)應(yīng)的學(xué)生活動(dòng)，再依據(jù)不同的活動(dòng)類型設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的問題，并選擇合適的情境素材作為問題情境或?yàn)閷W(xué)生解決問題提供所需的支持或證據(jù)口。

所以本文以建構(gòu)主義為指導(dǎo)，通過設(shè)計(jì)核心問題作為學(xué)習(xí)的定向點(diǎn)，避免偏離教學(xué)目標(biāo)的要求，通過設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境、學(xué)習(xí)策略、組織探究活動(dòng)展開教學(xué)，使課堂思路清晰，方向明確，從而幫助學(xué)生建構(gòu)知識(shí)。教學(xué)過程主要包括：環(huán)節(jié)一，創(chuàng)設(shè)情境、引入新知。以“轟趴生日會(huì)”為背景，通過巧滅蠟燭的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，幫助學(xué)生從生活中常見的事物中尋找化學(xué)的方法，體會(huì)滅火的原理，明確從化學(xué)視角看待和解決問題的重要性。環(huán)節(jié)二，師生互動(dòng)、得出結(jié)論。通過對(duì)滅燭方法的歸類，對(duì)比燃燒的條件，發(fā)現(xiàn)滅火的原理，并遷移應(yīng)用到“油鍋起火”的過程中去，不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的安全意識(shí)，而且能夠引導(dǎo)學(xué)生形成用化學(xué)原理分析生活現(xiàn)象的意識(shí)。環(huán)節(jié)三，合作探究、思維拓展。根據(jù)滅火的原理，基于已有經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易滅火器。借助滅火器的發(fā)展史，共同探究滅火器設(shè)計(jì)的原理，幫助學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，提高其設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。環(huán)節(jié)四，總結(jié)概括、提煉升華。學(xué)生通過對(duì)生活中發(fā)生的火災(zāi)事件的分析，拓展知識(shí)面，提高分析問題和解決問題的能力，進(jìn)一步形成隱患險(xiǎn)于明火、防范勝于救災(zāi)、防火比滅火更重要的安全意識(shí)。環(huán)節(jié)五，診斷與評(píng)價(jià)。通過燃燒與滅火的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)對(duì)于燃燒的“利”與“弊”形成了一定的認(rèn)識(shí)，而學(xué)校、家庭、實(shí)驗(yàn)室的防火是學(xué)生最需要知悉和掌握的知識(shí)和技能，學(xué)生通過防火預(yù)案報(bào)告的書寫，不僅能夠梳理總結(jié)自己對(duì)燃燒與滅火的認(rèn)識(shí)，診斷自己對(duì)于本節(jié)內(nèi)容的掌握情況，而且能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用到生活中去，從而真正地提升素養(yǎng)水平。

三、教學(xué)實(shí)錄

環(huán)節(jié)一：創(chuàng)設(shè)情境引入新知

教師活動(dòng)：通過學(xué)生最喜歡過的節(jié)日引入討論，創(chuàng)設(shè)情境，舉辦轟趴生日會(huì)時(shí)，最溫馨的便是吹蠟燭許愿，那么除了吹滅蠟燭之外，還能用什么方法滅燭？試著將這些滅燭的方法進(jìn)行歸類，并說明原因。

學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真思考，并通過小組合作嘗試各種方法熄滅蠟燭。在對(duì)滅燭方法進(jìn)行歸類時(shí)，學(xué)生多按照滅火的途徑將滅燭方法分為三種：①降溫滅燭火的方法：嘴吹、水澆、手搖;②隔絕氧氣滅燭火的方法：沙土蓋、濕抹布撲蓋、書本蓋;③清除可燃物滅燭火的方法：剪燭芯。

設(shè)計(jì)意圖：（1）通過設(shè)置生活中比較溫馨的情境，勾起學(xué)生美好回憶的同時(shí)，讓學(xué)生產(chǎn)生主動(dòng)探究的興趣，從而引入本節(jié)課想讓學(xué)生關(guān)注到的滅火知識(shí)。（2）借助實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生自己動(dòng)手，在實(shí)踐過程中將化學(xué)知識(shí)與生活實(shí)際聯(lián)系起來，幫助學(xué)生形成主動(dòng)思考、積極探究的科學(xué)態(tài)度。

環(huán)節(jié)二：師生互動(dòng)得出結(jié)論

教師活動(dòng)：進(jìn)一步追問學(xué)生，滅火的原理與燃燒的條件之間有什么關(guān)系？啟發(fā)學(xué)生與火三角模型進(jìn)行對(duì)比遷移，從而提煉出滅火模型。

學(xué)生活動(dòng)：思考分析實(shí)驗(yàn)過程中所用到的滅燭方法，都是如何達(dá)到滅火目的的？通過滅火與燃燒條件的對(duì)比，找出滅火的本質(zhì)。

教師活動(dòng)：在轟趴生日會(huì)，除了溫馨的許愿環(huán)節(jié)，最值得期待的就是一頓美食了，但是在廚房做飯的過程中，如果油鍋起火怎么辦？

學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)已知油鍋起火不能用水澆滅，經(jīng)過思考，嘗試根據(jù)滅火模型解釋油鍋起火為何不能用水，以及如何解決油鍋起火問題。

設(shè)計(jì)意圖：（1）通過實(shí)驗(yàn)活動(dòng)分析與生活實(shí)際問題的結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生從燃燒與滅火的現(xiàn)象出發(fā)找出滅火的本質(zhì)，從而形成“化學(xué)源于生活，生活中處處有化學(xué)”的理念。（2）引導(dǎo)學(xué)生抓住滅火的本質(zhì)，掌握滅火的原理。

環(huán)節(jié)三：合作探究思維拓展

教師活動(dòng)：滅火最高效的方法就是使用滅火器，那么滅火器的工作原理是怎樣的？滅火器應(yīng)該如何設(shè)計(jì)？請(qǐng)從設(shè)計(jì)原理、滅火原理角度分別進(jìn)行分析。

學(xué)生活動(dòng)：小組合作，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易滅火器（包括滅火器的名稱、設(shè)計(jì)原理、滅火原理、主要藥品儀器、裝置示意圖）。

教師活動(dòng)：拋出問題，是否所有的滅火器都是用二氧化碳來滅火？提供資料“歷史上的滅火器”，你能根據(jù)各種滅火器的名稱、藥品儀器，分析其中的設(shè)計(jì)原理和滅火原理嗎？對(duì)比歷史上的滅火器，你設(shè)計(jì)的滅火器有什么不足之處？

學(xué)生活動(dòng)：閱讀資料“歷史上的滅火器”，從設(shè)計(jì)原理、滅火原理兩個(gè)角度嘗試分析歷史上的滅火器的工作原理和使用范圍。反思自己設(shè)計(jì)的滅火器是否考慮到反應(yīng)物的選取、反應(yīng)的速度以及產(chǎn)生二氧化碳的量等問題，總結(jié)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本思路。

設(shè)計(jì)意圖：（1）幫助學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)態(tài)度，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)能力。（2）通過分析理論與實(shí)物的差距，啟發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)理論的同時(shí)關(guān)注理論與實(shí)踐的差異，培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)思維，增強(qiáng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐的能力。（3）幫助學(xué)生打破思維定勢(shì)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

環(huán)節(jié)四：總結(jié)概括提煉升華

教師活動(dòng)：學(xué)習(xí)了燃燒的條件和滅火的原理，大家能不能告訴我火災(zāi)是如何形成的？生活中我們?nèi)绾畏阑?？提供資料“火災(zāi)案例”。

學(xué)生活動(dòng)：閱讀“火災(zāi)案例”資料，分析著火原因，分析總結(jié)各種火災(zāi)場(chǎng)景該怎么樣逃生，以及生活中遇到火災(zāi)如何滅火。

設(shè)計(jì)意圖：（1）通過資料分析，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。（2）借助火災(zāi)案例告誡學(xué)生防范勝于救災(zāi)，增強(qiáng)學(xué)生防火滅火意識(shí)，學(xué)會(huì)逃生自救的方法。

環(huán)節(jié)五：診斷與評(píng)價(jià)

請(qǐng)每個(gè)小組從下列話題中選擇其一，寫一份解決預(yù)案報(bào)告。

（1）化學(xué)實(shí)驗(yàn)室滅火解決預(yù)案。請(qǐng)觀察實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境，哪些物品容易燃燒？如果做實(shí)驗(yàn)的過程中失火，如酒精灑在桌子上并燃燒，該如何滅火？

（2）家庭滅火解決預(yù)案。請(qǐng)觀察家庭的環(huán)境，哪些物品容易燃燒？如果做飯過程中油鍋起火，該如何處理？如果家具起火，該如何滅火？

（3）請(qǐng)調(diào)查學(xué)校、居住小區(qū)等環(huán)境中的消防設(shè)施，設(shè)計(jì)合理逃生路線。

上述三個(gè)話題必含內(nèi)容：如果發(fā)生自己無法撲救的火災(zāi)，在逃生或被困等待救援的過程中，有哪些必備的生存技能？

四、教學(xué)特色

1.基于學(xué)生和社會(huì)發(fā)展需求進(jìn)行教學(xué)

處于青春期的初中學(xué)生，對(duì)自然世界的科學(xué)現(xiàn)象和規(guī)律充滿了好奇心和求知欲。而化學(xué)作為一門與生活中許多經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)象關(guān)聯(lián)密切的自然科學(xué)，更是實(shí)現(xiàn)學(xué)生抽象思維與創(chuàng)造性思維結(jié)合的重要科目。因此在本節(jié)課中充分考慮學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)，在激發(fā)學(xué)生好奇心和求知欲的同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生從事實(shí)出發(fā)，抽象出對(duì)于一類事物的理性思考，并且讓學(xué)生創(chuàng)造性地進(jìn)行設(shè)計(jì)，幫助學(xué)生借助已有信息去解決未知問題。

21世紀(jì)，是一個(gè)創(chuàng)新的時(shí)代，學(xué)生只有具備了對(duì)生活中的復(fù)雜問題分析和理解能力，才能夠進(jìn)一步去解決生活中的諸多問題，通過對(duì)滅火器的分析，拓寬學(xué)生的視野，讓學(xué)生真正體會(huì)到化學(xué)與技術(shù)、社會(huì)的關(guān)系，形成用化學(xué)的眼光看待和解決問題的能力。

2.在教學(xué)中引入化學(xué)史

我國(guó)著名的化學(xué)家傅鷹先生曾說過：“化學(xué)給人以知識(shí)，化學(xué)史則給人以智慧。”化學(xué)的歷史，實(shí)際上是化學(xué)方法和化學(xué)智慧的歷史。本節(jié)課借助歷史上的滅火器，讓學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)去分析滅火器的工作原理，不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生多因素分析的能力，而且能夠深切感受到化學(xué)知識(shí)在生活生產(chǎn)中的重要性。

3.促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)識(shí)發(fā)展

真正的知識(shí)不是靜態(tài)的，而是動(dòng)態(tài)的、可建構(gòu)的，本節(jié)課學(xué)生以學(xué)習(xí)滅火原理的基本知識(shí)基礎(chǔ)，主動(dòng)參與到生活中滅火方法的判斷、滅火器的設(shè)計(jì)中去，不僅能夠幫助學(xué)生建立起基本的知識(shí)結(jié)構(gòu)，而且能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)遷移到實(shí)際問題的解決中，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力，從而真正實(shí)現(xiàn)了從知識(shí)解析到促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識(shí)發(fā)展的教學(xué)。