▶化学九年级第一学期
二氧化碳的性质与用途
静教院附校 陆许红
【内容分析】
《二氧化碳的性质与用途》是第四章——燃料及燃烧——第二节《碳》中的一个内容,它是在《碳的单质的物理性质与用途》《碳的化学性质》之后学习的,是整章的重点内容之一,也是第一学期的一个重点。这些内容虽是一个新知识,但是在前几个章节之中已经涉及了。根据课程标准和九年级化学教学基本要求,二氧化碳的性质与用途一直是中考的重要考点。
【学情分析】
学生先学之前的基础:在第一章第一节中学生已经学了二氧化碳可以与石灰水发生化学反应的现象及原理;在第二章第一节中学生已经学过空气的成分,也已经知道空气中约含0.03%的二氧化碳,同时也学过二氧化碳的检验方法;在第三章第一节水的性质中已经学过二氧化碳可以与水反应生成碳酸,但是反应没有产生直观现象;在燃烧与灭火这一节内容中,学生也已经学了镁带可以在二氧化碳中燃烧。生活经验也告诉学生二氧化碳可以制碳酸饮料、可以灭火,保存冰激凌需要干冰;学生也通过很多途径包括科学课等已经知道二氧化碳是引起温室效应的罪魁祸首。
学生通过先学之后的基础:学生基本知道二氧化碳的物理性质与用途,也知道二氧化碳的一些化学性质,但是还不会真正运用二氧化碳的性质,去解决实际问题。
【教学目标】
1.知道二氧化碳的物理性质和用途。
2.理解二氧化碳的化学性质。
3.会用二氧化碳的性质解释一些日常现象。
【教学重点】
二氧化碳的物理性质、化学性质及用途。
【教学难点】
会用二氧化碳的性质解释一些日常现象。
【教学过程】
一、猜谜
猜一猜它是谁?
农民伯伯说它是“植物粮食”。
消防官兵赞美它是“灭火先锋”。
建筑师们称它是“粉刷匠”。
环境学家却指责它是“造成全球变暖的罪魁祸首”。
教师一条一条地投影,学生根据已学知识作初步的判断。
二、讨论二氧化碳已学性质
前面我们已经学到过有关二氧化碳的很多知识,具体有哪些?
教师要求:四人一组进行讨论,讨论时每一个小组派一名字写得较好的同学作记录,比赛哪一组写得既快又多。
实物投影:展示交流各组学生的作品。
师生交流:各组同学都列举了很多关于二氧化碳的知识,这些内容中哪些属于二氧化碳的物理性质、哪些属于二氧化碳的化学性质?哪些属于用途?
学生归纳:略。
1.二氧化碳的物理性质。
无色无味的气体,密度比空气大,可溶于水。降温加压可以转变为固体和液体。
2.二氧化碳的化学性质。
不供人呼吸;不可燃、不助燃;与水反应;与澄清石灰水反应;与镁带、碳反应(氧化性)。
教师提问:性质决定用途,既然二氧化碳有这么多的性质,它会有哪些方面的用途?
3.二氧化碳的用途(略)。
三、讨论二氧化碳的应用
学习内容。
问题1:为什么盛放石灰水的瓶壁往往会有一层白色薄膜?这层白膜是什么物质?
问题2:为什么一个久未开启的菜窖在进入之前一定要做灯火试验?
问题3:如何用实验证明二氧化碳的密度比空气大?
问题4:如何用实验的方法证明二氧化碳遇到水既能溶于水,又可以与水发生反应?
学习活动。
四个问题是以学案的形式发给每一名学生,要求每一名学生参与讨论。
教师巡视:提取学生信息并记录一些生成性问题。
要求:四人一组讨论,每人完成讨论结果。
集体交流,共同解疑。
学生提问,学生答疑,教师再答疑,不断完善、提升。
四、布置作业
1.实验室收集氧气通常用什么方法?根据它的什么性质?
如实验室要收集二氧化碳气体,可用的收集方法是什么?原因是什么?
2.你能用多少种方法区别两瓶无色气体分别是氧气还是二氧化碳气体?利用哪一种物质的相关性质?
3.设计实验鉴别空气、氧气和二氧化碳三种气体?
……
【教学反思】
教学中成功地做到了教师没有让学生做一些重复的实验。如二氧化碳与水反应、二氧化碳与石灰水反应等,而是设计了四个有层次感的问题让他们思考与讨论,目的是想充分挖掘每个学生的潜能,发挥集体的智慧,以提升学生的思维,而不是停留在原地。在课堂四十分钟时间内,学生不仅学会了二氧化碳的性质,而且还学会用二氧化碳的性质去解决一些问题,真正提高教与学的有效性。对于学生可能出现的问题,及时设计问题进行纠正和补充,如对二氧化碳的一些误解,认为二氧化碳越多越好或者认为二氧化碳越少越好。
当然还有一些不足:事先一定要准备好几瓶二氧化碳让学生用;做两个高低不同的蜡烛火焰的灭火实验,一定要用大号的集气瓶装二氧化碳才会一次成功。
《二氧化碳的性质和用途》教学设计说明
【关于内容分析】
首先,分析本单元在整个初中化学教材中的地位和作用。
其次,分析本单元在课标与教学基本要求的地位。
最后,要全面解读教材。作为教师一定要全面解读与二氧化碳相关的内容以及教师参考资料。
【关于学情分析】
先学之前,要全面了解学生对二氧化碳已经知道了哪些,学生通过独立学习、合作学习后对二氧化碳的认识还存有哪些困难。
【关于教学目标】
教学目标的行为主体是学生,而不是教师。目标表达要规范。确定三维目标要关注学情。
后“茶馆式”教学,关注“相异构想”的发现与解决,学生随时随地提出各类问题,具有不可预测性。因此,在制定三维目标时要注意保持适度的弹性,将“生成”目标与“预设”目标融合起来,使课堂的“生成”基于“预设”又超越“预设”。
对于二氧化碳的物理性质只要知道,而对于二氧化碳的化学性质是要理解,而学生真正有困难的是运用二氧化碳的性质去解决一些实际问题。
【关于教学过程】
要突出课堂教学三环节。(1)学生先学。(2)引导暴露。(3)共同解难。要求要关注后“茶馆式”教学的“一个核心、两个基本特征”。课堂教学要突出以议为核心,学生自己能学会的,教师不讲,尤为关注“相异构想”的发现与解决。下面是对整个教学过程的具体说明。
环节一猜谜主要是为了提高学生学习化学的兴趣。化学课上适合让学生猜一个谜、看一段视屏或做一个小魔术等引起学生的关注。但是在放谜面时速度要慢,让学生有足够的时间去思考跟这一性质有关的物质。
教师在引入二氧化碳后,要让学生自己回想到学氧气时学习了氧气的哪些性质,知道学习一个新物质我们通常从哪些方面入手的。接着引出下一个课题——二氧化碳有哪些内容已经学过?进行四人小组讨论,目的是想让学习比较好的学生来帮助相对比较弱的学生,一起来回顾以前学过的有关二氧化碳的知识。这种形式在教学中也可以经常使用,使学生逐渐养成一种团结合作的好习惯。这一环节中教师担当的角色只是组织者,其他都可以由学生来完成,学生回顾、学生归类、学生总结。遇到某一班级学生没有整理完整,有残缺,教师就要及时进行补充。如二氧化碳的物理性质要补充固体二氧化碳——干冰及干冰的一些用途;在二氧化碳的化学性质中要补充二氧化碳不供呼吸等。这样做充分体现在学生自己能学会的教师不讲。
本设计最主要的特点是环节三。传统的做法是将二氧化碳的性质实验即二氧化碳的密度比空气大、二氧化碳的灭火、二氧化碳与紫色石蕊的水反应、二氧化碳与澄清石灰水反应,这些教师的演示实验改为学生探究实验。夯实基础固然重要,但是他们没有真正为学生考虑过,其实这些知识学生在前面都已经学过,这些实验学生也都已做过,它不是新知识、新内容,何必又去重复呢?为了使学生的思维上升一个台阶,从而提高课堂教学的有效性,教师必须花大量的时间去设计一些能够让学生脑洞大开的问题。问题的设计一般注意由简到难的顺序,加深学生对二氧化碳化学性质的理解。
问题3本意想检测学生是否会学以致用。教师可以在课前准备好两瓶密封的气体标明一瓶空气、一瓶二氧化碳让学生去称量,真正体验少量气体是难以称量的,只能用其他的方法。
问题4两个单独的小问题——怎么证明二氧化碳溶于水?怎么证明二氧化碳与水反应?为了降低难度就把它们改为如何用实验的方法证明二氧化碳遇到水既能溶于水,又可以与水发生反应?设计这两个环节的主要目的是能够充分暴露学生的“相异构想”。学生只有在互相交流的过程中才能逐步提高、完善。这些大多数是老师预设的问题,万一遇到学生有一些生成性问题,要不慌不忙地解决,不要去打击他们学习化学的积极性。
环节四布置作业。一节课下来课后作业很重要,设计时要体现复习的性质,且数量要适当,能巩固课堂知识。
【关于教学反思】
教学反思,主要就这堂课的教与学方面的得与失,谈自己的体会。说说“教”,哪些问题的设计是恰到好处的,哪些问题的设计是需要改进的。也可记录课堂流程中精彩的生成场景。还可以说说“学”,目标的达成度如何,实现了哪些你预定的目标。教学反思,写法不拘一格,有话则长,无话则短。这节课主要谈谈自己对这节课比较满意的地方:设计了四个有层次的问题,让学生在讨论过程中得以巩固。而不足之处是对实验结果的估计。
▶化学九年级第二学期
应用广泛的金属材料
静教院附校 高 燕
【内容分析】
本课题是上教版九年级第二学期《化学》第六章“常用的金属和盐”中6.1《奇光异彩的金属》第1课时,属于常见化学物质的学习范畴。这是一节新授课,也是第六章的开篇。学生前面已完成第五章初识酸和碱的学习,进入对金属材料的学习阶段。
教材围绕身边熟悉的金属用品,图文并茂地呈现了一些常见金属的分类、性质和用途,展现了“性质决定用途”的化学思想。拓展学习资源,提供相关链接,引入合金及金属活动性的相关内容。
【学情分析】
学生已有的基础:认识一些常见的金属材料,知道金属具有导电、导热以及能与氧气和某些酸发生化学反应等性质。初步具备分类的研究思想,知道“结构决定性质,性质决定用途”,知道从个性到共性,从物理性质到化学性质的研究思路。
学生先学后自己能学会的:常见金属的分类、性能和用途。不同金属与氧气、某些酸以及盐溶液反应的条件和现象。
学生先学后可能遇到的困难:从条件和现象判断几种常见金属的活动性顺序,认识金属发展使用的历史与金属的活动性有关。
【教学目标】
1.了解常见金属的分类、性质与用途。知道物质的用途在很大程度上取决于物质的性质,但同时还需考虑如价格、资源以及废料是否易于回收等其他因素。
2.知道不同金属活动性不同,初步认识常见金属的活动性顺序。
3.能正确书写金属与氧气、某些酸以及盐发生化学反应的方程式;学会准确描述、记录所观察到的实验现象,并能根据反应条件与现象判断金属化学性质的活动性。
4.感受金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。
【教学重点】
感受性质决定用途的化学思想,知道不同金属的活动性不同。
【教学难点】
认识金属发展使用的历史与金属的活动性有关。
【教学过程】
环节一:课前先学课上交流
学习内容:奇光异彩的金属材料。
学生活动:
独立学习:课前通过各种渠道(已有经验、小组讨论、上网搜索、实物体验等)完成学案。
合作学习:小组学习学案中不会的内容;全班交流暴露问题。
教师帮助:课前提供学案以及相关链接“金属使用的历史”;课上组织交流。
应用广泛的金属材料学案(课前)
试一试 凭借生活经验以及参阅教材P25-28和相关链接完成下列填空:
1.商代的“后母戊鼎”和春秋的“越王勾践剑”它们分别是由________和________材料制成的。日常生活中我们接触到一些金属,如保温瓶胆上镀的是________;用于制干电池外壳的是________;体温表中的液体是________;包装糖果的金属是________。(填写化学式)
2.用细砂分别打磨一块铁片、铝片、铜片,铁具有________色,铝具有________色,铜具有________色,它们都具有________光泽。相同大小的铁片、铝片、铜片三种金属片________最轻,说明________最小。它们都可拉成细丝、打成薄片,说明它们都具有良好的________性。用手拿一金属片在酒精灯火焰上灼烧,手会逐渐感觉发烫,说明金属具有良好的________,所以常用________、________制成各种餐具、炊具、散热器等。而我们炒菜用的锅大都是铁做的,不仅因为其具有________,而且能在烹饪的食物中留有________,人体如缺少这种元素易患________症。测金属的导电性,取等粗、等长的铁丝、铝线、铜线分别接入带有小灯泡的电源上,小灯泡都发光,说明它们都具有________,但小灯泡的亮度不同,最亮的是________,最暗的是________,所以平时一般不用________导线,因为其________、且易________。铝作导线具有更广泛的用途,因为输送同量的电,铝的质量相对较小,且铝表面易生成致密的氧化膜,既耐腐蚀,同时又有一定的________。测试铁、铝、铜的磁性,发现________具有导磁性,可以用磁铁制造起重机。
3.通常所说的“金属材料”既包括各种________,也包括各种________。
4.合金是由________跟________熔合形成的具有________的物质。合金具有许多特殊的性能,举例说明:_____________________________________。
5.电灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制,这是因为________,银的导电性比铜好,但电线一般不用银制而用铜制,这是因为________。这说明物质的用途主要是由物质的________决定的,但还要考虑________、________,以及是否美观、是否便利,以及废料是否易于回收和对环境是否有害等多种因素。
6.从化学发展简史中看到金属的使用,最先是青铜器,再后来是铁器,而铝的使用是近百年的事。下列说法与这个先后顺序有关的是________(填序号)(1)金属的延展性;(2)金属的导电性;(3)金属的活泼性;(4)金属在地壳中含量的多少;(5)金属冶炼的难易程度。
环节二:寻找共性议论建构
学习内容:
常见金属材料的分类、性质与用途。
学生活动:
独立学习:
1.完成教材P25“请你先说”,体会金属性质与用途的关系。
2.根据老师提出的问题,阅读教材P28表(一些金属的性质)。
合作学习:小组讨论,派代表陈述讨论交流结果,其他同学做补充。
独立学习:阅读教材P26在笔记本上整理金属的分类和共性。
教师帮助:
1.出示问题。
(1)银和铜的导电性哪一个更好?为什么电线一般用铜制而不用银制?为什么现在高压电线用铝丝而不用铜丝?
(2)物质的性质是不是决定物质用途的唯一因素?如果不是,还可能有哪些因素?
(3)科学家发现了一种新金属,它的一些性质如下:熔点:2500℃;密度:3 g/cm3;强度:与钢相似;导电性:良好;导热性:良好;抗腐蚀性:优异(这种金属的表面有一层氧化物保护层)。试设想这种金属的可能用途。
2.组织独立学习完成教材P25“请你先说”和教材P28的阅读。
3.组织小组合作学习,讨论老师提出的问题。
4.组织全班讨论,对学生的大胆设想给予鼓励。
5.巡视指导学生整理笔记,利用数字技术拍摄投影学生整理的笔记,相互学习。
环节三:观察记录解决疑难
学习内容:不同金属活动性不同。
学生活动:
独立学习:在笔记本上写出镁、铁、铜与氧气反应的化学方程式,从这三种金属与氧气的条件,初步形成对金属活动性的认识。
独立学习:观察演示实验一“在装有镁、锌、铜的试管里滴加盐酸”,在笔记本上写出镁、锌、铜与盐酸反应的化学方程式并对观察到的现象进行记录;观察演示实验二“铁丝插入硫酸铜溶液;铜丝插入硝酸银溶液”,在笔记本上写出相关反应的化学方程式,并对观察到的现象进行记录。
独立思考:依据观察到的现象和记录,排列出镁、锌、铁、铜四种金属活动性顺序。
小组学习:检查并修正书写的化学方程式,说出排列顺序的依据。
全班交流:对金属活动性的认识,回顾学案第6题,达成共识。
教师帮助:
1.组织学生回顾镁、铁、铜与氧气的反应,指导学生在笔记本上写出反应的化学方程式,提示观察这三种金属与氧气反应的条件,谈谈对金属活动性的认识。
2.演示实验:金属与酸的反应;金属与盐溶液的反应。
3.指导学生书写相关化学反应方程式并记录有关现象。
4.组织交流讨论镁、锌、铁、铜、银的活动性顺序。补充其他常见金属,出示金属活动顺序表。
5.组织交流:
(1)地壳中含量最多的金属元素是什么?从化学发展简史中看金属的使用是否与金属在地壳中的含量有关?
(2)地壳中的金属元素主要以什么形态存在?金属材料的使用需要冶炼,而冶炼的难易程度与金属的什么性质有关?(金属的活泼性,越活泼越不易被冶炼出来,而金就是不活泼的金属,只要淘金就行,远古时代只有后宫王妃才拥有铜镜,那是许多黄金换来的。)
环节四:小结收获归纳提升
学生活动:谈谈本节课的收获。
教师帮助:组织交流,布置作业。
回家作业
1.背默金属活动性顺序表。
元素名称:
元素符号:
2.参阅教材P33金属活动性顺序表使用说明,判断下列物质能否发生置换反应,若能反应则写出反应方程式,不能则说明理由。
(1)镁与硫酸:____________________________________________________。
(2)铝与硫酸:____________________________________________________。
(3)锌与盐酸:____________________________________________________。
(4)铁与盐酸:____________________________________________________。
(5)铜与稀硫酸:__________________________________________________。
(6)银与盐酸:____________________________________________________。
(7)铁与硫酸铜:__________________________________________________。
(8)铜与硝酸银:__________________________________________________。
(9)铜与氯化银:________________________________________________。
(10)铁与硝酸银:_______________________________________________。
(11)锌与硝酸银:_______________________________________________。
(12)铜与硝酸亚铁:_____________________________________________。
3.完成教材P28思考与练习。
4.完成练习册P14-15。
【课后反思】
在学情分析中,预设“从化学发展简史看金属的使用”是学生可能遇到的难点,在反馈中学生确实提出这个问题不能解答。由于有预设,教学中搭建相关“脚手架”时从回顾金属与氧气反应的条件以及金属与酸、盐溶液反应入手,通过书写化学反应方程式以及观察描述反应现象,理解不同的金属活动性不同,并排列镁、铁、铜、银的活动属性,为后续金属化学性质的学习打下基础,教学效果显著。对于合金的知识,教材里没有特别加以说明,学案的要求是让学生知道就行,但学生对合金不但有疑问而且有兴趣,这是没有预设到的。教学中用两种方式解决了这一生成性问题:(1)举例说明。如,24 K黄金和18 K黄金的区别、黄铜和紫铜的区别、铝合金、钢和生铁的组成、保险丝等。(2)设计了一些相关链接发放给学生,拓展视野。整节课从学生先学开始,以学生活动为线索设计教学,关注了学科思想与方法结构的发展,教学目标达成度高。
《应用广泛的金属材料》教学设计说明
【关于内容分析】
本节课是一节新授课,教学设计从内容分析开始,依据教材、课标和对学科的理解展开,分析中注意了以下几点:
1.全面解读教材及派生出的知识点。
根据课程标准要求,关于金属材料的学习,在认知领域的教学属于知道和了解水平,难度要求不大。然而基于教师对学科的理解,金属活动性顺序是第六章学习的重点和难点,需要教师对章节进行整体把握,拓展学习资源,提供相关链接,引入合金及金属活动性的相关内容。
2.掌握学科“主干”进行结构化分析。
本课的教学,教师希望从熟悉的金属入手,让学生体会“由个性到共性,由物理到化学”的研究方法;感受物质的分类、“性质决定用途”的化学思想;明确“人类发现金属、认识金属、使用金属最先是青铜器,再后来是铁器,而铝的使用是近百年的事”与金属的化学性质有关。让学生感受“性质决定用途”化学思想,“个性到共性、物理到化学”方法结构,为“系统化”和“结构化”学习奠定基础,在学习内容确定的同时增加了学习的深度。
3.精准把握学习内容确定教学重点。
本节课如果仅仅从教材和课程标准出发,教学重点只是“了解常见金属的分类、性质与用途,感受性质决定用途的化学思想”。而通过对学科的整体把握和学习内容的拓展,教学重点还有“知道不同金属的活动性不同”。因此,教师依托对学科的理解,解读相关文本与资源,精准把握课题的学习内容是确定一节课教学重点的关键。
【关于学情分析】
既要分析学生学习新知识之前的学情,包括已有的基础和学习能力与方法等,还要分析学生在独立学习、合作学习后的情况。既有“知识与技能”的分析,还有“过程与方法”“情感态度价值观”的分析。
1.后“茶馆式”教学强调两个学情分析。
本节课第一个学情分析是学生已有的基础,其中“认识一些常见的金属材料,知道金属具有导电、导热以及能与氧气和某些酸发生化学反应等性质”是知识与技能的学情分析。“初步具备分类的研究思想,知道‘结构决定性质,性质决定用途’,知道从个性到共性,从物理性质到化学性质的研究思路”是过程与方法的学情分析。
本节课第二个学情分析是学生先学之后的学情。“不同金属与氧气、某些酸以及盐溶液反应的条件和现象以及化学方程式的书写”,学生通过独立学习和合作学习基本上能够解决,而“认识金属发展使用的历史与金属的活动性有关”学生较难想到,需要教师引导学生“认识不同金属活动性不同”后才能学会。
2.基于两个学情分析确定教学难点。
本节课通过对两个学情的分析,预设教学难点是“知道不同金属的活动性不同,认识金属发展使用的历史与金属的活动性有关”。这样确定的难点是基于学情分析的难点,是学生学习的难点,而不是教师以为的难点。
【关于教学目标】
教学目标是学习者通过学习应该表现出来的可见行为的具体、明确的表述,它是预先确定的,通过教学可以达到并且能够通过技术手段测量的教学结果。
1.目标确定依据内容和学情分析。
本节课依据学习内容确定目标1和目标2依据学情分析确定目标3。
2.目标表达要规范,行为主体是学生。
教学目标不是教师教了什么,而是学生学了什么。因此本节课的教学目标的行为主体都是指向学生,运用了“了解”“知道”“感受”“学会”等行为动词。
3.目标涉及三个维度,写法可分可合。
教学目标涉及的三个维度写法上可以分开写,也可以合在一起写。本节课采用了三维目标合在一起书写的方法,目标1和目标2有关“知识与技能”,目标3有关“过程与方法”,目标4有关“情感态度价值观”。
4.目标适当,可观测、直接、有限、可操作。
教学目标应该是直接的、可操作的、可观测的、有限的,并且在教学中能够通过学生的具体学习行为和及时评价观测到目标的达成。如本节课的“正确书写金属与氧气、某些酸以及盐发生化学反应的方程式并准确描述记录所观察到的实验现象”等。
【关于教学过程】
1.以学生学习活动为线索设计教学。
教学设计以学生活动为主线,明确表述每一个教学环节的学习内容、学生活动、教师帮助。书写方式可以是表格的形式(如下表)。
也可以是条块的形式如本节课的教学设计(如下框)。
本节课的教学过程是条块式的书写方式,四个教学环节以学生活动为线索设计教学,充分体现学生学的过程。
2.从“学生先学”入手,评价融入教学全过程。
本节课是第六章学习的开篇,上一节课学生已完成第五章的学习,没有相关作业的布置,因此本节课的先学放在了课前,以学案的形式布置给学生,教师在进入课堂前收取并批阅学生的学案,对学情进行进一步分析。课堂上教师没有忙于解答学生的问题,而是通过独立学习、合作学习,以问题为引领暴露学生哪些能自己学会,哪些学不会,在对话中建构知识体系。
3.“脚手架”从讲台之上延伸到讲台之下。
环节一课前先学的学案,是本节课的“脚手架”,环节二的问题是“脚手架”,环节三的实验以及对实验现象的描述和化学方程式的书写是“脚手架”,环节四的作业都是本节课的“脚手架”。学生依托“脚手架”开展独立学习、合作学习,一步一步逼近教学目标,体验自我建构知识的过程。
【关于课后反思】
本节课主要反思教学中学情分析的得失,由于精准地预设“从化学发展简史看金属的使用”是学生可能遇到的难点,对整节课教学难点的突破以及教学目标的达成起到了积极作用。同时又由于关于“合金”预设不足,影响了教学进度。成功的课后反思可以有效帮助教师专业化发展,有利于教学水平不断提升。
▶物理九年级第一学期
欧姆定律
静教院附校 范佳薇
【内容分析】
欧姆定律是直流电路中最重要、最基本的规律之一,表现了前阶段所学的电学物理量——电流与电压之间的关系,并且是后续学习内容——串联电路、并联电路的特点及有关计算的依据,起着承上启下的重要作用。
7.2节的教学内容不仅要掌握欧姆定律,更重要的是深刻领会欧姆定律的形成过程。
本节课着重探究“通过同一导体电流与导体两端电压的关系”,要能运用控制变量的科学方法,要会画电路图,会设计记录数据的表格,能作出U—I图像,并根据图像得出同一导体电流与电压的关系。在下一课时继续探究,得出电阻的概念。
在学习本节内容前,需准备的知识有:(1)电路;(2)电流;(3)电压。
【学情分析】
学生原有的基础:在“密度”的学习中,学生曾经经历过“探究物质质量与体积的关系”。整个实验过程,从数据记录的表格(已给学生)到m—V图线,再到结论的得出,几乎都是教师牵着手一步一步走的。
学生先学后的基础:(1)第一次先学,阅读“实验目的”及“实验器材”。先学后,学生基本能回答两个问题:实验需要测量哪些物理量?如何来测量这些物理量?即明确要探究的内容。(2)第二次先学,学生自己设计电路图以及数据记录的表格。先学后,一些学生能够将电路图设计完整、规范,个别学生的电路图设计出现了问题,例如作图不规范、电压表或电流表的位置错误等。对于数据记录表格的设计,大部分学生设计得不完整。(3)第三次先学,根据实验,利用实验数据自己作图,得出结论。先学后,极少有学生能得到正确的结论。
【教学目标】
1.会设计“探究导体中电流与电压关系”实验电路图;会设计数据记录表格;能作出U—I图像,并根据图像得出同一导体电流与电压的关系。
2.经历一次“提出假设、使用工具搜集证据、处理数据分析归纳、表达与交流”科学探究过程,并使用图像形式处理数据。
3.根据小组分工认真完成各自实验任务,并真实记录实验数据。
【教学重点和难点】
教学重点:“探究导体中电流与电压关系”的实验设计。
教学难点:得出结论“同一导体,通过导体的电流与导体两端的电压成正比”。
【教学过程】
一、情景演示,引出课题
利用改变电池节数来改变电流大小,引出课题。
二、学生实验,探究导体中电流与电压的关系
1.阅读活动卡上的“实验目的”及“实验器材”。
思考:实验需要测量哪些物理量?如何来测量这些物理量?
交流。
2.阅读活动卡,完成实验步骤1、2。
全班同学交流实验电路图以及表格。
3.完成实验步骤3、4,并得出结论。
(1)学生实验:探究导体一定的情况下,通过导体的电流与导体两端电压之间的关系。
记录数据。
(2)绘制U—I图线。
根据表格中的数据绘制U—I图线。
(3)得出初步结论。
结论:对同一导体,通过导体的电流与这段导体两端的电压成正比。
三、引发思考
思考:你得到的结论具有普遍性吗?
【课后反思】
开展后“茶馆式”课堂教学实践以来,我一直在思考如何在实验探究课中体现出后“茶馆式”教学的理念,本节“欧姆定律”就是一次实践。从学情出发,制定的教学目标,依据教学目标,本节课达成度还是比较高的。
对于后“茶馆式”教学的理念体现,主要在两方面:“学生先学”和“共同解难”。“学生先学”:一,不拘泥于先学的次数和时间。本节课有三次先学,分布在课堂的不同时间。而先学所用的时间也不同。第一次先学,阅读“实验目的”和“实验器材”。仅仅用了一分钟,也达到了先学的目的。二,不拘泥于先学的形式。先学可以是阅读,例如第一次;先学也可以是先设计实验,例如第二次;先学还可以是先做实验,得到实验结论,例如第三次。“共同解难”,也就是后“茶馆式”教学的核心,“议”的过程。整节课有两次“议”,第一次在设计实验后,用实物投影为学生的“议”搭建了平台,分别展示学生不同的电路图和数据记录表格,再请学生各抒己见。第二次已经各自通过分析U—I图线得到结论,还是借助于实物投影,只不过这次不是一个个展示结论,而是将不同的结论同时展示出来,学生小组讨论其中的异同点,从而得到正确的结论。
本节课也有遗憾。由于实验器材本身的限制,这个实验的误差比较大,对于图线是一条过圆点的直线,难以得到,所以在这里是由教师在有一组学生得到图像后,直接展示图像,再依据图像思考得出结论。
《欧姆定律》教学设计说明
【关于内容分析】
本节课是一节规律形成课,教学设计从内容分析开始,依据教材和对学科的理解展开,分析中注意以下几点:
1.依据课程标准解读教材。
以欧姆定律为例,课程标准中规定的学习水平层次为掌握(C),学习水平层次较高,但这是对学生完成初中学业时的要求,而不是这节课的要求。这节课将欧姆定律设定为理解(B),即对知识的一般认识。
2.“结构化”的分析(包括知识结构、方法结构、思维结构等)。
在欧姆定律的学习中,学生体会到实验设计总是以“需要测量哪些物理量?如何测量这些物理量?”展开。这样的方法结构化未必是显性的,但教师在备课时一定要考虑到。
【关于学情分析】
后“茶馆式”教学强调两个学情分析:第一个学情分析是学生学习新知识之前的学情;第二个学情分析是学生先学之后的学情。
本节课首先分析了学生已有的基础,然后分析三次先学后的基础。由于每一次先学后学生的基础又会有所不同,故对于“相异构想”的暴露以及问题解决的方式也会有所不同。
【关于教学目标】
教学目标的确定需要注意以下几点:
1.教学目标的行为主体是学生,不是教师教了什么,而是学生学了什么。在课程标准的第66页的学习水平界定表中,规定了相应的行为动词。例如“知识与技能”使用的“知道、理解、掌握”。
2.教学目标是直接的、可操作的、可观测的、有限的。例如“根据小组分工认真完成各自实验任务,并真实记录实验数据”。
【关于教学重点和难点】
针对学习内容提出教学重点。
针对学情分析提出教学难点。
【关于教学过程】
1.以学生的学习活动为线索设计教学过程。
教学设计以学生活动为主线,明确表述每一个教学环节学生的学和教师的帮助。
2.教学从“学生先学”开始,并将评价融入教学。
后“茶馆式”教学的课堂必须从“学生先学”开始。如何判断哪些是学生自己能学会的,哪些是学生自己学不会的,暴露学生的“相异构想”,需要边教学边评价。
3.具体课例及教学方法。
“设计实验·进行实验·归纳结论”是规律形成课的后“茶馆式”教学的一种教学方法,基本环节如下:
(1)设计实验——学生独立设计实验方案,组内交流。
教师给出实验目的及相关事项,要求学生设计实验方案。教师收集“相异构想”,及时组织学生交流,共同解疑。
(2)进行实验——学生进行实验,收集并处理实验数据。
教师通过巡视观察学生的实验情况,对于实验过程暴露的典型问题,组织对话。
(3)归纳结论——学生自我归纳实验结论,全班合作交流。
教师邀请多名学生进行实验结果展示,引导学生比较、分析不同的实验结论与实验设计、操作过程的关系。对于蕴含物理思想的内容,教师在充分引导学生解疑后,进行重点解疑指导。
【关于课后反思】
课后反思主要反思教学成败得失以及教学目标的达成情况,可长可短。本节课主要对学生先学后的基础进行了反思。
▶科学七年级第二学期
生态系统的基本组成及相互关系
静教院附校 耿园萌
【内容分析】
本课是七年级《科学》第二册第十五章的内容,属于新授课,课本介绍的知识内容主要有三个方面,通过四个课本活动完成。第一部分是生态系统的组成,课本活动15.7详细介绍了生态系统是由生产者、消费者、分解者和非生物成分组成,通过活动15.8的活动巩固知识;第二部分是食物链和食物网的知识,课本活动15.9通过食物链举例让学生认识食物链,还要让学生认识到食物网是由纵横交错的食物链组成,并提出食物链越多,彼此的联系也就越复杂;第三个部分是生物与环境之间的相互影响,课本通过活动15.10的讨论使学生认识到生物与环境是相互影响的关系。另外,本章的主题是“人与自然的协调发展”,因此在本课的内容中,还隐含着人、生物和环境的内在联系。
【学情分析】
作为七年级的学生,在小学就初步认识过一些生态系统,但对本课三方面的知识,认识的程度并不一样。
根据已有的常识和小学学习自然等课程的经验,在学生独立学习本课之前,学生已经知道生态系统会包含有植物、动物等部分,但对于生态系统组成中的消费者、分解者等这些名词并不熟悉。
对于食物链和食物网的知识,学生在小学了解过,但仅仅停留在日常生活中一些常见的食物关系上。由于学生没有规范地学习过生物学知识,因此并不了解食物链的相关知识。
独立学习课本内容之后,学生对于生态系统的组成是较易掌握的,但判断食物链和食物网时,往往会将整个生态系统的物质循环不自觉地全部纳入到食物链当中,特别是食物链的起点、终点和其中箭头的方向,往往容易出现错误。另外,学生理解生物与环境的关系时,往往不够全面,没有意识到生态系统所有的组成部分之间都有联系。
【教学目标】
1.了解生态系统的组成及相互关系。
2.能够正确书写和判断食物链。
3.了解食物网,体会生态系统生物种类越复杂,彼此联系也就越复杂。
4.能够运用所学知识对小鱼的生存环境进行改善。
【教学重点】
生态系统的基本组成及食物链。
【教学难点】
食物链的正确书写。
【教学过程】
(续表)
【教学反思】
本课实施较为成功的是“引导暴露”教学环节中的“引导暴露最大化”策略。
在实施过程中,通过让学生写食物链,再进行讨论,可以充分暴露学生对于食物链的理解,特别是起点和箭头方向等,能够在讨论过程中有效地解决学生对于食物链的错误理解。整个活动既充分暴露了学生的“相异构想”,又通过学生讨论,自己解决了这些问题。
本课的教学目标能够在课堂上基本达成,对于学生暴露出来的“相异构想”,基本能够通过事先设计的教学活动进行解决。
当然,本课也有遗憾之处,在从食物链到食物网的过渡上进行得有些突然,未将讨论展开,使得最后在解决如何让小鱼生活得更好的问题时,升华的高度还不够,学生对于部分措施——如在生态瓶中加入其他生物的意义理解得还不够深。
《生态系统的基本组成及相互关系》教学设计说明
【关于内容分析】
首先,看前后章节的联系。比如,本章的主题是“人与自然的协调发展”,而本节生态系统的内容是讲自然的协调发展,为后面人、自然和谐相处的内容打下了基础。
其次,看课本各个活动之间的联系。例如,本节课活动15.7详细介绍了生态系统是由生产者、消费者、分解者和非生物成分所组成,活动15.8是巩固知识;活动15.9是让学生了解食物链,并通过举例让学生认识到食物链越多,生态系统彼此间联系也就越复杂;活动15.10的讨论使学生认识到生物与环境是相互影响的关系。可以看出,各个活动是层层递进的关系,最终是导向人与自然这个主题。
只有理清课本上每个环节的联系,才能看出课本的意图,也才能掌握本节课需要学生学会怎样的知识。
【关于学情分析】
要分析学生先学之前的学情。还要分析学生通过自学或讨论的学情。
课本知识的逻辑起点很有可能和教师所教学生的认知起点并不一致,所以教师需要认真分析学生原有什么,可能学会什么,才能更有效地设计好教学计划。
【关于教学目标】
目标表达要规范。三维目标在教案中可以分别列出,也可以融合在一起写。
确定三维目标要从学生的角度出发,不能够写成“教会学生……”一定要站在学生的角度,从目标中体现出学生通过本节课,可以“完成、学会、体验、掌握”等怎样的教学目标。
目标要适合本课,避免太空泛。知识目标要有量化要求,能力、思想情感目标要明确列出。比如,本节课的最后一条教学目标是“能够运用所学知识对小鱼的生存环境进行改善”。这其实是对学生运用生态系统基本知识和将小鱼养得更好这样的情感目标结合的一条教学目标,它具体写明了学生可以做到什么。如果将这条教学目标写成“增强生态系统意识,懂得如何保护生物”,就太宽泛了,绝对不是一节课就能够达成的教学目标,而且这样模糊不清的教学目标,并不能够通过本节课的活动来检验学生是否达成。
【关于教学过程】
课题引入时,尽量从学生身边的事例出发,引发学生思考,通过问题群暴露学生的问题。例如,本课通过课前让学生制作生态瓶,在课堂交流时,让学生充分暴露对生态系统的理解和对生物与环境关系的理解,而不是简单地让学生看书——毕竟学生对于生物与环境的关系还缺乏感性认识和思考。通过怎样让小鱼生活得更好的养鱼活动,可以把对生物与环境关系的理解直观地暴露在全班面前,从而在接下来的讨论中解决。
环节设计时,应围绕学生的主要问题,设计活动环节。例如本课,食物链和食物网的知识,是本课的难点,学生有很多的“相异构想”,而课本的活动已经将食物链展示出来。学生如果仅仅通过自学完成课本活动15.9,根本不能够暴露出“相异构想”。学生看似已完成学习任务,实则错误无法得到纠正。因此,我将这部分内容调整,增加了一个学生活动,即让学生写一条食物链,在书写过程中暴露学生对食物链的错误认识,教师通过选择,找出错误的食物链进行全班讨论。通过讨论,互相纠错,从而真正理解食物链的知识。活动环节的设计切忌只为了活动而活动,应该根据教学对象的实际情况和面临的问题,适当增减或修改课本的教学活动,达到更好地解决学生问题的目的。
【关于课后反思】
每一节课,都会有一些能够按照预想,成功解决学生问题的地方,也会有一些和预设效果不一样的地方,甚至会出现一些原先教师设计教学时,完全没有预料到的地方。
在每一次教学结束后,都应该总结成功的经验,反思错误和不足,在下一次上课前,及时根据教学内容、目标、学情、教学过程,进行调整,从而不断提高自己的教学水平,把课上得更好。
▶生命科学八年级第二学期
真 菌
静教院附校 刘胜春
【内容分析】
本节选自《生命科学》(上海教育出版社)八年级下册第四章“生物的分类”第3节《微生物》中的内容。庞大的微生物家族包含三部分内容:真菌、细菌和病毒。本节分两课时完成,本节课是第一课时,主要讲真菌的形态结构、营养方式、生殖方式及与人类的关系。学好本节课的知识,为后面学习细菌和病毒打下良好的基础。
【学情分析】
1.学生已有的基础:在小学三年级第二学期《自然》课本中学习了“腐烂”的知识,了解到各种微生物的形态特点和营养方式,对真菌已有感性认识。六七年级已经学会使用显微镜,可以自己观察酵母菌的形态结构。
2.学生先学后自己能学会的:酵母菌、霉菌的形态结构。
学生先学后可能遇到的困难:对酵母菌、霉菌的营养方式及生殖方式理解;本节实验操作基础是对显微镜的使用,部分学生对此比较陌生,实验时可能会浪费较多时间。所以解决方法是课前预先培训小组长。
根据两个学情分析,本节课的教学难点:知道酵母菌、霉菌的营养方式及生殖方式。
【教学目标】
知识和技能:
知道酵母菌、霉菌的形态结构、营养方式及生殖方式;
知道酵母菌呼吸方式;
能说出腐生、发酵、出芽生殖的概念;
知道真菌的常见种类及主要特征;
学会制作酵母菌临时装片。
过程和方法:
运用放大镜及显微镜观察青霉和酵母菌的形态结构,了解观察微生物的基本方法;
学会运用比较的方法区分酵母菌,了解植物的形态结构特征和营养方式。
情感态度价值观:
初步养成求真务实的科学态度;
体会微生物与人类生活密切相关。
【教学重点】
知道酵母菌、霉菌的形态结构、营养方式及生殖方式。
【教学难点】
知道酵母菌、霉菌的营养方式及生殖方式。
【教学准备】
上课一周前培养发霉的橘子和面包,课前4小时准备加入酵母菌的面团和不加酵母菌的面团。
每组准备显微镜一台、放大镜一把、酵母菌培养液、解剖器一套、载玻片、盖玻片、碘液、吸水纸。
【教学过程】
(续表)
(续表)
(续表)
(续表)
【课后反思】
本节课是第三节第一课时,整节课我都采用了探究活动的形式,成功地调动了学生的学习积极性。
探究活动一的目的是让学生发现酵母菌并找出他们想要探究的问题,调动起了他们的学习积极性。同时也引出我们要学习的内容——酵母菌的呼吸方式和结构。在活动二用显微镜观察酵母菌形态的实验中,我录制了制作临时装片过程的录像,以便所有的学生能看清楚。由显微镜下看到有的酵母菌有突出的芽体引出生殖方式——出芽生殖。
然后让学生自主探究青霉和酵母菌的形态结构,平等地参与群体的活动,激发兴趣,加强师生、生生的双向交流。教师讲解青霉孢子的作用,了解霉菌的繁殖。在实践环节,让学生闻酵母菌培养液气味,亲身体验,体会酵母菌的酒精发酵。继而思考讨论“蘑菇、灵芝等体型比较大,为什么把它们归入微生物一族”这一问题,培养学生分析问题、解决问题的能力。因为细菌非常小,所以采用幻灯展示细菌的形态结构及繁殖方法,给学生以视觉印象,帮助他们理解和记忆。然后比较真菌、细菌在结构上的主要特点,以及他们营养方式和繁殖方式的异同,巩固和记忆所学知识。最后安排课外“自制甜糕”的内容,强调生命科学知识与现实生活实际的联系与应用。
当然,纵观整个教学过程,还是有需要改进的地方。在分组探究讨论中,每个组都提出了自己想了解的问题,可在课堂有限的时间内,无法都去解答,这样使部分同学感到遗憾。解决的途径有以下几种:一,分组讨论;二,个别还有问题的可以课后进一步交流;三,课后查找资料,自己解决。
附:学生自主探究活动任务书。
(在教学过程中,作为学生同步完成各项活动的文字材料)
活动一 感知面团
感觉培养皿中的面团:摸一摸、拉一拉、闻一闻。
A面块(有/无)酒味,(有/无)气孔,
B面块(有/无)酒味,(有/无)气孔。
你猜测:面团(A/B)中添加了________。
你想了解酵母菌______________________________________。
活动二 用显微镜观察酵母菌
看到的酵母菌呈________形,是(单/多)细胞的,还看到________等结构。
比较酵母菌与植物细胞形态结构的异同点
相同点:
都由________、________、________、________、________构成。
不同点:
植物细胞有________,能进行光合作用,是________(自养/异养)生物;而酵母菌没有________,只能从现成的有机物中获得能量,是________(自养/异养)生物。
活动三 用放大镜观察霉菌的形态和颜色
橘皮上的青霉形态和颜色是_________________。橘子内部青霉的形态和颜色________。
面包上的曲霉形态和颜色是_________________。
《真菌》教学设计说明
【关于内容分析】
1.关于本节课的知识点。
本节课在分析教材内容的基础上,寻找出来如下知识点:发酵、有氧呼吸、出芽生殖、孢子繁殖、腐生。为了更系统更全面地认识发酵,我增加了无氧呼吸这个概念。
2.关于本节课的教学方法和思维结构。
本课时,我采用探究活动的方法。通过老师创设问题情景——学生自主探究——成果交流——知识应用——获得发展。并通过实验及多媒体辅助教学,引导学生动手动脑去观察、分析、探索、归纳,获得解决问题的方法。
3.关于本节课的教学重点和难点。
学习内容分析和对学科的理解,是确定一节课教学重点的关键。基于本节课的内容分析,确定教学重点是知道酵母菌、霉菌的形态结构、营养方式及生殖方式;根据两个学情分析,本节课的教学难点是知道酵母菌、霉菌的营养方式及生殖方式。
【关于学情分析】
本节课首先分析了学生已有的基础,他们在小学三年级第二学期《自然》课本中学习了“腐烂”的知识,了解到各种微生物的形态特点和营养方式,对真菌已有感性认识。六七年级已经学会使用显微镜,可以自己观察酵母菌的形态结构。学生先学后自己能学会的是观察酵母菌、霉菌的形态结构。学生先学后可能遇到的困难:对酵母菌、霉菌的营养方式及生殖方式理解。
【关于教学目标】
目标的行为主体是学生,运用了“了解、知道、感受、学会”等行为动词。例如知道酵母菌、霉菌的形态结构、营养方式及生殖方式;知道酵母菌呼吸方式。
【关于课前准备】
课前先学,调动学生的学习积极性,培养学生的动手实践能力,把课堂教学时间延伸到课外。
【关于教学过程】
本堂课安排以下四个环节。
第一环节:分组探究感知面团。
第二环节:新课探索,寻找原因。
1.酵母菌的比较学习。
2.霉菌的实验探究。
3.讨论真菌与人类的关系。
第三环节:共同讨论寻找共性。
真菌的主要特征。
第四环节:巩固新知归纳提升。
在第一环节中,由学生探究活动引入,根据学生交流的结果安排后面的课题顺序。这样安排既符合学生的认知规律,也激发学生的学习兴趣。
在第二环节中,请有兴趣的学生课前制作,既节约了课堂时间,又锻炼了学生的动手能力。检验无氧呼吸产生的两种产物,培养学生的由现象看本质的能力。关于有氧呼吸的分组实验可以培养学生设置对照组的能力。用显微镜观察酵母菌的形态结构及芽体培养学生制作临时装片的能力和运用显微镜观察微生物的能力。为了让更多的学生看明白、看清楚,我提前录制了制作临时装片过程的录像。运用活动任务书可以起到引导学生顺利完成实验的作用。寻找与植物细胞的异同点,采用比较学习法,可使学生迅速而准确地了解酵母菌的结构及营养方式。通过显微镜观察及视频播放酵母菌的生殖方式,全面了解酵母菌。讨论酵母菌与人类的关系,培养学生将课本知识与生活实际联系的能力。
教材中没有提到曲霉,但图片中有发霉的面包,因此本节课增加了曲霉的内容。运用视频可以使学生迅速而直观地获取知识。用现场实物演示提高学生的学习兴趣。拓展知识——黄曲霉会严重影响人类的健康,可以让学生更加关注生命健康。
在环节三中,通过讨论,找出真菌的共同特征,培养学生综合归纳能力。为下节课内容做铺垫。
在环节四中,用几道精心设计的练习题代替以往死记硬背本节课主要内容的小结,可以更灵活地帮助学生巩固所学知识。布置动手制作甜糕活动,强调生命科学知识与现实生活的联系。
【关于课后反思】
课后反思主要反思教学成败得失以及教学目标的达成情况,可长可短。本节课主要对教学设计进行了反思,总结了成功和不足之处,以及解决的方法和改进的方向,为今后教学设计的完善作一定的准备。例如,我这节课的优点是利用了探究方法来学习,而不足是学生提出的问题无法得到解决,解决的办法是:课后查找资料,继续讨论。
▶自然常识一年级第一学期
黄粉虫
静教院附校 马 骏
【内容分析】
本课的课题是《黄粉虫》,是小学自然课一年级第一学期学习准备期的第三节课。学习准备期是面对一年级新生的,目的是为了使他们尽快适应学校的学习与生活,完成从幼儿园小朋友到小学生的身份过渡,从而特别自主开发的六节前置课。小学自然课是为了培养学生良好的学习习惯,学会一些基本的科研方法和技能,为以后的科学探究打基础的必要课程。而本课的主要内容是以学生画黄粉虫的方式,帮助学生学会观察和记录的科研方法。
观察和记录看上去是最基础和最简单的技能,但是科学地观察和记录(即抓住事物的特征并如实记录)与生活中的“看与画”是有很大区别的。现实生活中,观察同一个事物,不同的人也会产生“相异构想”。因为在观察的同时,人们会将以往对该物体的印象带入进去,也就是说人们不仅仅是在观察,更是在创造。对于刚接触科学的孩子来说,观察和记录就更容易出现偏差。因此,在自然课的初期,必须帮助学生能形成良好的探究习惯,在探究能力方面打下基础。
【学情分析】
学生先学(独立学习)前的学情分析:
本课的对象是刚开始接触小学科学课的一年级学生,他们对科学研究有兴趣,但科研能力基本为零,分不清生活中的“看与画”和科研中“观察与记录”的区别。一小部分学生在幼儿园时期接触过“做中学”的教学方法,不过对于抓住事物的特征进行观察仍然没有建立概念。
学生先学(独立学习)后的学情分析:
学生将其无法分清生活中的“看与画”和科研中“观察与记录”的情况基本暴露出来,大部分学生为黄粉虫“添足”或“减足”,部分学生漏画黄粉虫身上的体节,部分学生凭自己的想象随意为黄粉虫添加“零件”,甚至画得非常卡通,一部分学生看上去画对了,其实是蒙对的。绝大部分学生不知道要观察黄粉虫的身体特征,或者根本不知道黄粉虫的身体特征是什么。
【教学目标】
1.了解黄粉虫的外形特征(6足及位置,14个体节,触角的位置,无眼等)。
2.初步了解正确的观察方法,并能掌握如实记录的方法。
【教学重点】
能够以“看、画、议”的方式,体验观察和记录(观察后)的一般过程。
【教学难点】
初步了解把握事物的特征是观察和记录的有效方法。
【学习过程】
第一次做与议——先学暴露
活动指令:请仔细观察下发的黄粉虫,并按照观察结果画出黄粉虫图像,然后与同桌比较各人画出的黄粉虫的区别。
学生活动:观察和画出黄粉虫,与同桌比较画的黄粉虫图像的区别。
教师活动:巡视学生的观察过程,以及依据观察画出的黄粉虫图像,梳理观察与记录中存在的问题。同时,把学生的记录展示在黑板上。
第二次做与议——再学修正
活动指令:请以前后左右四名同学为小组,将各自画出的黄粉虫进行比较,哪些像真实的?哪些部分画像有问题?原因是什么?如何改正?
学生活动:学生以小组合作的形式进行讨论,并进行第一次修正。
教师活动:教师参与小组讨论,适时地引导学生关注黄粉虫的特征,提出问题一:我画的黄粉虫有________条腿,身体分________节。然后,收集学生第二次画的图像展示在黑板上。
第三次做与议——把握技能
活动指令:各小组派代表交流刚才讨论的过程与结论。
学生活动:全班学生进行第三次讨论,根据讨论结果进行第二次修正。
教师活动:根据学生讨论,以及第二次修正的具体情况,以作图中的问题,引导全班将观察和思考引向深入,帮助学生找到观察的切入点,提出问题二:我画的黄粉虫腿在第________节,触角在________位置。学会从数量到位置的精细过程,提升观察层次。
【课后反思】
这节课看上去只是简单地让学生们不断重复着“看、画、议”的过程,但是每一次的“看、画、议”的意义和层次却不相同,从一开始的暴露问题,到逐步修正,再慢慢地接近真实,通过教师两次不同层次的引导使学生在不知不觉中学会了怎样去观察,并如实地将他们所看到的结果记录下来,很好地完成了预先设置的教学目标。而从学生的四次记录中,也可以看到他们思维的变化以及观察和记录能力的提升。
在本课中,最难能可贵的是,通过几次“看”和“画”,学生的“相异构想”几乎完全暴露出来了,特别是某些第一次就画“对”的学生,如果没有后两次的暴露,教师是无法掌握有些学生其实是蒙对的这一个事实。而且在“议”的时候,学生由独立学习转为合作学习,并通过与他人的比较讨论和在教师的两张学习小纸条的帮助下,逐步掌握了观察记录的方法。
本课也有不少需要改进的地方,比如黄粉虫体型较小,活动性较强,学生不容易看清楚,花了较长的时间去记录,特别是对一些绘画能力不强的学生来说,会影响他们合作学习的时间和效率,以后会考虑使用其他的体型更大、活动性较弱的动物,如蚕等。而在指导学生讨论时,教师的语言有点过于啰嗦,语气也不够平和,应该用更简洁的语言和更平等的态度面对学生,这样更容易激发学生探究的热情。
《黄粉虫》教学设计说明
【关于内容分析】
在“后茶馆”式教学中,教学的结构已经发生了极大的变化,教学由原本的重点在老师的教转化为学生的学,而一节课学生到底学什么是每节课上课前所必须了解的内容,而要了解这一点,就必须对每一节课的教学内容进行精准的分析。分析的关键在于了解课程的核心概念和学生最根本的需求,为制定教学目标提供支撑。
【关于教学目标】
对教学内容进行精准分析,结合课程大纲,掌握学生的需求,制定出符合学生发展的教学目标。因此,在教学目标制定的时候必须以学生为主体,而不是教师指导学生如何如何。而教学目标更应该是直接的、有限的、可操作的、可观测的。本节课的所有学习活动都应围绕着教学目标的达成。
【关于学情分析】
在“后茶馆”式教学中,学情分析是必不可少的环节,而只做一个学前的学情分析是不能满足后“茶馆式”教学的要求的。我们不仅要知道哪些是学生已经学会的,更重要的是了解哪些是他们能够自己学会的。因此,对于学生独立学习之后的情况也必须分析,这样才能真正把握一节课的重点和难点,从而做到学生自己能够学会的教师不讲。而在本课中,正是由于这两个较精准的学情分析,我们了解到学生之所以将生活中的看与画和科学观察与记录混淆是因为缺乏经历,因此,本课的重点就是让学生充分体验科学观察与记录的过程。
【关于教学过程】
在这节课的教学过程中,教师通过收集学生的记录,清晰地了解了学生思维的变化以及观察和记录能力的提升。
第一次做与议给学生先学,并提供了学生暴露观察与记录技能各种问题的机会,可以看到学生暴露问题需要一个过程,通过适当的环节和引导才能让问题充分暴露。有时,会有很多问题隐藏在思维的背后,不一定很充分。以学生A的第一次画(下左图)为例,乍一看没什么问题,但其实他是蒙对的。
第二次做与议是在初步暴露问题之后自我修正的过程,这一过程中暴露出更多的问题。而我利用巡视收集学生出现的问题,及时调整引导,继续鼓励学生自己对话、思考,同样在寻找原因和解决办法的过程中边解决、边暴露。学生A是最典型的,他第二次画的腿的数量画错了,也暴露出他的第一次画“对”是蒙的。
第三次做与议是学生逐步正确掌握观察和记录的方法的过程,教师的深入提问(第二张纸条),进一步帮助学生将观察的方法内化。此时,学生A意识到定量观察的重要性,发觉了自己第三次画黄粉虫时腿的位置的错误,自发地修正了,画出了较准确的第四次画。
【关于课后反思】
课后反思有利于让教师找出教学中的不足,发现课堂的亮点,以此来总结经验,提高课堂效率,并对学生的学习行为进行评价与反思。即使是成功的课堂也难免有疏漏之处,因而,要对他们进行系统地回顾和梳理,并提出改进的方案。将优缺点记录下来供以后的教学作参考,并争取在原先的基础上不断改进、完善,推陈出新。任何一节课都不可能尽善尽美,而对于不足之处的分析,也能够帮助老师更好地吸取教训,不断地提升教学质量,促进教师的专业化发展。更重要的是,有些不足之处只有执教老师才最清楚,甚至有些还可以转化为一节课的亮点。对于不足之处的分析也可以从教学内容、教学过程和教学策略等方面做起,对它们进行系统地回顾、梳理,并作深刻的反思、探究和剖析,为今后再教学提供经验,更上一层楼。
▶信息技术六年级第二学期
认识二进制数
静教院附校 王连方
【内容分析】
二进制数的概念是华师大版《初中信息科技》第二册教材第一单元“信息技术基础知识”第一节《信息与计算机》中提出的,在书上第3页有关计算机内的信息表示部分,介绍了计算机内部是采用二进制数来进行运算和存储的,由0、1表示,有“逢二进一”的进位规则。然而,二进制数的由来、计算机为何使用二进制数、怎样使用二进制数表示信息,教材没有提及,本节课选择二进制数的由来作为本节课的拓展内容。
让学生理解二进制数的概念是这节课的重点,二进制数的首要条件是由0和1表示,采用请学生类比分析的方法明确二进制数不可能出现0、1以外的数字。再根据十进制数的“逢十进一”运算规则,提炼归纳二进制数的“逢二进一”运算规则。结合学生的学习能力和目前的数学知识水平,预估大部分学生能自己学会用列表法对0~9这十个数的二进制数和十进制数的转换,对于更大的数位只靠列表法实现则非常繁琐。由此层层递进,引出手指操、短除法和用计算器的方法帮助学生掌握转换的方法。
【学情分析】
学生原有的学习基础:
大部分学生对于二进制数是毫无所知的,只有个别学生在小学阶段接触过。另外,本节课还需要考虑到学生的数学学习能力差异比较大。学习能力比较强、对数字比较敏感的学生能够无师自通,一般的学生能经过同学间的合作学习解决问题,但学习能力薄弱的学生难度比较大。因此设计了结合生活实际的例子,如用手指操表示学号、生日蜡烛的摆放和登珠穆朗玛峰等。(帮助学生将抽象的概念转换成具体的例子)
学生先学后的学习情况:
大部分学生通过先学能够用列表法写出十进制数的0~9相对应二进制数,能够掌握用手指操、短除法灵活转换十进制数和二进制数的方法。学生遇到的主要困难不是不能理解二进制数的“逢二进一”运算规则,而是在运算过程中习惯性地采用十进制数的运算规则。
【教学目标】
知识与技能:
1.知道什么是二进制数。
2.理解二进制数的进位规则。
3.掌握二进制数与十进制数转换的方法。
过程与方法:
1.能联系生活实际明确二进制数的概念,理解“逢二进一”的进位规则。
2.通过游戏、活动、练习等,灵活掌握列表法、手指操、短除法和计算器转换二进制数和十进制数的方法。
情感态度价值观:
1.在合作学习中“手脑并用”,感悟二进制数和十进制数的奇妙。
2.初步了解计算机采用二进制数表达信息的历史,感受计算机文化的底蕴。
【教学重点】
理解二进制数的概念,明确“逢二进一”的进位规则。
【教学难点】
二进制数与十进制数的转换。
【教学过程】
环节一:类比分析,明确概念
学生活动:
1.独立学习:观察并思考图示信息可以用哪些数学符号表示。
2.类比分析:提炼十进制数、二进制数的表示符号,明确二进制数由0、1组成。
教师帮助:
1.情境引入:观察“π”,你能说说它是由哪些数字符号组成的吗?对于只有两种状态的信息可以用哪些数字符号表示?
2.提示引导:在生活中常用的信息是由0~9十个符号组成的,计算机内部往往只有两种状态,因此其信息表示也是由0、1两个符号组成的。
(设计意图:从常用信息的表示引出本节课的学习内容,知道计算机内部用0和1表示信息,辅助学生建构二进制数知识结构。)
环节二:探究操作,掌握换算
活动(一)列表法
学生活动:
1.独立思考:思考如何利用“逢二进一”的进位规则用二进制数表示十进制数0~9。
2.完成练习:在表格中依次填写十进制数0~9的二进制数。
3.合作学习:组内互相交流,初步解决错误的原因。
4.全班交流:典型错误的根本原因是未明确二进制数概念,只有理解进位规则,才能正确表达二进制数和十进制数的关系。
教师帮助:
1.布置要求:利用“逢二进一”的进位规则,在表格中用二进制数表示十进制数0~9。(借助Aischool教学平台的习题功能,检测学生的先学情况,了解哪些学生能学会,哪些学生学不会。)
2.提示引导:理解十进制数的“逢十进一”、二进制数“逢二进一”进位规则,完成用二进制数表示十进制数0~9。
3.暴露解决:预设存在的问题,有学生可能算出类似20、30、40的结果,这是因为没有理解除了0和1二进制数不会出现其他符号;有学生可能算出10、100、1000是因为没有理解“逢二进一”的进位规则并不是单纯地加0,也不是以10递进,而是类似于十进制数的“逢十进一”进位规则。
(设计意图:通过列表法的尝试,加深二进制数的概念:由0、1组成且“逢二进一”进位规则。)
活动(二)手指操
学生活动:
1.独立学习:明确用手指表示十进制数和二进制数的方法,在手指上标示相应的数字。
2.合作学习:小组内快速准确地表示小组成员的二进制数学号。
3.全班交流:手指操的方法虽然可以方便转换,可是较大的数字就不方便了。
教师帮助:
1.计算演示:学生报0~31以内的数字,教师快速用手指计算演示。
2.方法介绍:如果手指伸直表示1,收起表示0,那么每根手指单独伸直,其他收起,则可以依次标记为二进制的1、10、100、1000、10000,按权展开相加的方法可以转换成十进制数依次为1、2、4、8、16,这样就能快速完成11111以内二进制数与十进制数的转换。
3.做手指操:在左手手指上依次标记数字,然后快速准确地表示小组成员的二进制数学号。
4.暴露解决:预设存在的问题,有的学生可能标记方向出错、加法计算出错,可能指令没有听清就开始操作;也有的学生不会灵活地计算31以上的学号,这是由于左手只能计算到31,再大的数字需要借助另外一只手。
(设计意图:利用手指操的方法激发学生的学习兴趣,联系数学知识2的同底数幂辅助学习,从而知道二进制数转十进制数可以用按权展开相加的方法。)
活动(三)短除法
学生活动:
1.独立学习:利用Aischool教学平台阅读短除法学习材料,尝试把十进制数130转换成二进制数,并用蜡烛的亮灭表示。
2.合作学习:检查并修正蜡烛的亮灭表示,分析错误的主要原因。
教师帮助:
1.方法介绍:将一个十进制数除以二,得到的商再除以二,依此类推直到商等于0或1为止,倒取除得的余数,即换算为二进制数的结果。
2.布置活动:在130岁长寿老人的生日蛋糕上,摆上适合的“灯泡”蜡烛。
3.暴露解决:预设存在的问题,有的学生取余数方向错误,有的学生竖式书写中余数顺序写错,还有的学生不能灵活地理解灯泡亮用1表示,灯泡灭用0表示。
(设计意图:利用短除法实现十进制数转换二进制数,尝试辅助解决生活中的问题。)
活动(四)计算器
学生活动:
1.独立学习:阅读视频文件,了解如何利用计算器将更大的十进制数转换成二进制数。
2.合作学习:检查并修正旗帜的正确表示,分析错误的主要原因。
教师帮助:
1.方法介绍:查看计算器的“程序员”模式,尝试进行十进制数和二进制数的转换。
2.活动要求:帮助登山队员用“红黄”小旗显示自己在喜马拉雅山的高度。
3.暴露解决:预设可能遇到的问题,有的学生可能对计算器的使用不够熟练,可以同桌之间互相解决;有的学生可能对于红黄两色旗帜的摆放有疑惑,需要明确红、黄分别代表1、0;还有的学生遗漏最后一位0,信息就表示错了。
4.学有余力:算一算“π”的表示方法。(知道计算器不仅能实现十进制整数和二进制数的转换,小数也能转换,只是方法不同。)
(设计意图:把抽象概念转换成可观测学习活动,帮助学生进一步理解二进制数的概念。)
环节三:阅读材料,积累知识
学生活动:
1.明确要求:阅读学习材料,二进制数对于计算机有着怎样的意义?
2.全班交流:计算机内部信息采用二进制数表示。
教师帮助:
1.阅读材料:了解二进制数的发展历史。
2.提示引导:思考二进制数对于计算机的意义。
3.全班交流:知道二进制数的发展历史,有助于进一步了解计算机采用二进制数表示信息的方法。
环节四:学习小结,分享交流
学生活动:
1.认真倾听,个别交流:回顾本节课学习内容。
2.分析思考,共享体会:二进制数对于计算机表达信息的重要意义。
教师帮助:
1.梳理本课主要学习内容。
明确了二进制数的概念:只有0和1两个字符,“逢二进一”的进位规则。
学习了二进制数和十进制数转换的多种方法:列表法、手指操、短除法和计算器。
知道了二进制数的发展历史及其对于计算机内表达信息的重要意义。
2.展望下一课时学习内容。
文字的二进制数编码与解码。
图像的二进制数编码与解码。
音频的二进制数编码与解码。
【课后反思】
在本节课上,教师采用了列表法、手指操、短除法和计算器的方法,层层递进,引导学生从小到大把十进制数一一转换成二进制数。按照以往的教学,可以利用计算器直接将任意的十进制数转换成二进制数,不需要这么复杂。但这样的过程更有利于帮助学生搭建二进制数的知识结构,不仅可以帮助学生进一步理解二进制数“逢二进一”的规则,而且可以辅助学生利用十进制数和二进制数之间的关系解决生活中问题,从而了解二进制数表示信息的特点,为后续二进制编码的学习打下基础。
本节课中的手指操的游戏,教师采用了师生互动的方法引入,让学生报十进制数0~31中的任意数字,教师用手指快速表示其二进制数。在接下来小组合作学习手指操方法时,教师必须明确活动要求,因为左右手表示和读取的方法都有所不同,教师需要强调。当32以上的学号无法用单手表达时,可以让学生尝试独立解决,教师引导。
《认识二进制数》教学设计说明
【关于内容分析】
1.全面解读教材,拓展补充。
本课学习内容在教材中仅描述了二进制数的概念,对其“逢二进一”进位规则仅略作介绍。学生通过教材可以直接了解什么是二进制数,但是二进制数是怎么来的、十进制数和二进制数怎么转换、它在计算机中又是怎样表示信息的呢,这就需要教师从知识结构的角度考虑将哪些内容作为教材知识的拓展延伸。
2.明确概念类型,思考教学结构。
教师对于信息科技学科核心概念的处理要“知其然知其所以然”,能针对不同概念搭建适合学生理解的教学结构。例如,本课中二进制属于概念性知识,需要文字定义;教材呈现的二进制解释内容清晰,学生容易理解,可以先定义再举例说明;二进制作为理论类概念可以利用与类似概念对比、概念图、结合视频和阅读材料的方法促进学生理解。
3.确定教学重点,做到主次分明。
教师在确定教学重点时应总览信息科技课程标准,再阅读教材,弄清各部分的教学目标和重点、难点,注意各部分之间的联系和渗透,从而确定章节知识点的教学重点。以本课为例,计算机内信息的表示是第一册第一单元内容的延续与扩展,又是第二册第一单元第一节《信息与计算机》的重要内容。然而,二进制数的教学内容较为抽象,其运算规则较难理解,因此本课的重点就定位在学生能理解二进制数的概念,明确“逢二进一”的进位规则。而对于需要补充拓展的知识,教师认为不做教学重点,仅是简单知道即可。
【关于学情分析】
以本课为例,教师首先分析了学生学习新知前的学情,明确二进制数的概念是需要学生“从无到有”建立的,教师需要帮助学生认识、建立并且运用概念。在分析学生先学之后的情况中,教师认为从预备班学生的认知水平、数学知识等因素考虑,他们基本可以从十进制数的概念中类比归纳出二进制数的概念,但是对于二进制数和十进制数的转换需要教师引导才能学会,从而也明确了本节课的难点是二进制数和十进制数的转换方法。
【关于教学目标】
本节课教学目标主体明确为学生,行为动词明确,将三维目标分开书写,且可观察、可测量。“知识与技能”目标是学生通过独立学习知道什么是二进制数,学会转换二进制数与十进制数。“过程与方法”目标是学生通过与十进制数概念类比的方法明确二进制数的概念,理解“逢二进一”的进位规则。通过游戏、活动、练习等,灵活掌握二进制数和十进制数的转换方法。“情感态度价值观”目标是在合作学习中“手脑并用”,感悟二进制数和十进制数的奇妙,初步了解计算机采用二进制数表达信息的历史,感受计算机文化的底蕴。
【关于教学过程】
如何判断哪些是学生自己能学会的,哪些是学生自己学不会的;如何将学生的“相异构想”引导暴露,需要边教学边评价。因此,教师可以采用讲解、对比、演示、微视频、实验、游戏、阅读材料等多种手段,辅助学生重组并完善概念,建构知识体系。在初步了解二进制数概念的基础上,尝试利用列表法转换0~9这十个十进制数是大部分学生可以学会的。然而,对于再大些的数字,利用这种方法转换比较麻烦,教师通过师生共同演示手指操的方法,引导学生从数学的角度思考它们之间的关系。在用手指表示二进制数的过程中,学生会误认为左右手都一样,搞不清读数的方式等,因此教师设计了合作学习帮助他们在小组内暴露问题并初步解决,再由教师组织全班交流,共同解决。
接下来,教师还借助Aischool学习平台提供了相应的微视频,帮助学生理解具体的操作过程。另外,二进制数的历史作为延伸知识也是本节课的学习内容之一,放在最后环节让学生独立学习,实际是在学生对二进制数有了了解之后,加深学生对二进制数对于计算机的重要性的理解。
【关于课后反思】
本节课从两个方面做了反思。首先,与以往课堂教学的实施效果对比,检查教学目标的达成情况。其次,在课堂教学环节中有哪些是教师需要注意改进的。最后,教师还可以从学生在本节课上暴露的“相异构想”出发,与之前预设的做一定的对比分析,帮助自己完善课程的教学。
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