创新是化学课堂教学永恒的魅力——以人教社九年级上册“质量守恒定律”教学为例

张玉彬

（深圳市福田区教研中心 广东 深圳 518048）

创新是化学课堂教学永恒的魅力
——以人教社九年级上册“质量守恒定律”教学为例

张玉彬

（深圳市福田区教研中心 广东 深圳 518048）

广东省深圳市初中化学教师模拟上课大赛有很多教学创新点。本文以《质量守恒定律》为例，从新课导入、实验教学、原因分析、微课运用、归纳和应用几个方面进行介绍和分析。

创新；实验；质量守恒

2015年上半年，广东省深圳市举行了全市初中化学教师模拟上课大赛。参赛教师来自深圳10个区和市直学校，在 《制取氧气》、《原子的结构》、《水的净化》、《质量守恒定律》、《二氧化碳和一氧化碳》五个课题中抽取一个参加比赛。广大一线化学教师精心准备、积极参与，勇于创新，精彩纷呈，让观摩学习的老师享受到课堂教学的魅力。笔者有幸担任《质量守恒定律》小组模拟上课的评委，对该组十一位教师模拟上课的创新点进行归纳分析，以期和更多的化学同仁分享。

一、新课导入

在学生学习质量守恒定律之前，学生是从定性的角度学习化学。本节课是初中学生第一次从定量角度研究化学变化。参赛教师用化学史、故事、实验、微观分析抛出问题，引发学生思维冲突，让学生产生“愤”、“悱”的心理状态，从而进入新课的学习。

1．以化学史导入

你知道这两位科学家的“争论”吗？

1673年，英国化学家波义耳在敞口容器中加热金属，结果发现反应后质量增加了，他认为化学反应前后物质总质量不相等。1774年，法国化学家拉瓦锡在密闭容器中研究氧化汞的分解和合成时，却发现化学反应前后各物质的总质量相等（见图1）。

教师从两位化学家大相径庭、迥然不同的观点导入新课，让学生重温质量守恒定律发现的历史，引导学生对不同的观点进行思考，做出判断，并用事实来支持自己的判断。学生在进入本课学习的同时，也感受到化学科学发展是一个逐步完善的过程。

2．以故事导入

图1

神探福尔摩斯的故事：一天，神探福尔摩斯正在滋滋有味地抽着他的烟斗，房间里充满了刺鼻的烟味（见图2）。他的学生问道：“尊敬的先生，别人都说你很聪明，那么你能告诉我您吐出的这烟质量有多少吗？福尔摩斯慢条斯理地说：”这个问题很简单，我只要称出抽烟前烟斗和烟丝的总质量，再减去抽完烟后烟斗和剩余烟灰的总质量，不就是我吐出烟的质量了吗！”

教师提问：神探福尔摩斯的算法，我们如何用等式表示呢？他的算法正确吗？

学生：m（烟斗）＋m（烟丝）＝m（烟斗）＋m（烟灰）＋m（烟）

宝安区新湖中学程兰老师巧妙地将质量守恒定律编撰在神探福尔摩斯的小故事里，制造悬念，暂时不点破福尔摩斯推理存在的问题，而是等本课接近尾声时，再重新请学生分析，首尾呼应。这个导课充满趣味和智慧，学生在愉悦轻松的状态下进入对质量守恒定律的学习。

3．以小实验导入

图2

方案1：撕开一张纸，问学生是什么变化？质量有无发生改变？再把这张纸点燃，让其燃烧，问是什么变化？质量有无发生改变？

方案2：点燃一张纸片，放入蒸发皿中，纸片烧完以后，观察蒸发皿里留下什么。在另一蒸发皿里点燃约1mL酒精，火焰熄灭后，观察蒸发皿里留下什么。教师向学生提出，化学反应前后物质的质量有什么样的变化？

方案3：点燃一根火柴。向学生提出火柴燃烧过程中，反应物的质量和生成物的质量之间存在什么关系？如何设计简单实验证明反应前后质量是否变化？

图3

在大试管中放入一根火柴，试管塞上单孔塞，单孔塞配上导管和气球 （见图3）。加热试管底部使火柴燃烧起来，比较反应前后的质量变化。

实验导入是化学课堂教学最常见的导课方法。方案1和方案2分别从两个不同的小实验出发，引起学生的兴趣和思考，从定性研究向定量研究过渡。方案3的起点比较高，从火柴的燃烧引入课题，激发学生的探究欲望，引导学生进行实验探究设计。用火柴燃烧代替课本上红磷燃烧实验，去繁就简，操作简单、安全，培养了学生创新意识。

还有教师用原子模型模拟水电解的微观过程导入新课。引导学生思考化学反应前后原子的种类、数目、质量是否变化。若微观情况下原子的质量不发生变化，则宏观情况下应该如何？从而引导学生进入实验探究。

二、实验教学

人教社教材在本节课给出了两个探究方案：比较红磷在锥形瓶中燃烧前后的质量、铁钉和硫酸铜溶液反应前后的质量，两个演示实验：比较碳酸钠和盐酸反应前后的质量、镁条燃烧前后的质量。参赛教师根据自己的教学需要，对以上安排做了适当调整和补充。学生分组探究，教师大都安排了三个不同的实验，由不同的小组完成，再进行交流、汇报。有些教师把碳酸钠和盐酸反应变为学生探究，有些教师增加了硫酸铜和氢氧化钠反应实验、碳酸钙和盐酸反应实验、双氧水分解（二氧化锰催化）实验、铜与氧气反应实验。

1．铜与氧气反应实验的设计

福田外国语学校黄怡老师设计铜与氧气反应实验来探究质量守恒定律（见图4），视角独特，颇有新意。用一根细线将一根粗铜丝拴在铁架台的铁夹或铁圈上，尽量使铜丝两边平衡，用尺子量出铜丝一边的高度，对铜丝另外一边加热，明显发现铜丝两边平衡发生变化，停止加热后再用尺子量出铜丝一边的高度（见图5），引导学生对比分析实验现象产生的原因。为了防止加热时铜丝发生形变以及实验现象更明显，该实验要用比较粗的铜丝，长短要适中。该实验构思巧妙，简单易行，避免了质量微小变化，托盘天平测试不明显的缺陷，从另外的渠道探究化学反应前后质量的变化，拓宽了学生的探究思路，对教学是一个非常好的导向。

图4

图5

2．引导学生对碳酸钠和盐酸反应实验的改进

碳酸钠和盐酸反应在开放系统中进行，称量反应前后的质量，发生变化。教师实时提出此实验是否不遵循质量守恒定律，引发学生思考，引导学生设计在密闭系统进行碳酸钠和盐酸反应实验，并对不同的设计方案进行比较。这个教学点是培养学生发散思维和创新能力的一个绝佳教学素材。如下图，是部分教师引导学生对碳酸钠和盐酸反应实验的改进。图6是小试管中碳酸钠倒入锥形瓶后，塞上橡皮塞；图7是将碳酸钠用漏斗放入气球中，将气球套在锥形瓶中；图8是碳酸钠放在锥形瓶中，用注射器注入盐酸；图9是将碳酸钠放入小试管中，用一根细线系住，反应前捏瘪盛有盐酸的矿泉水瓶，扭紧盖子，反应后，矿泉水瓶自然复原。

图6

图7

图8

图9

三、原因分析

本节课教学是通过师生共同对实验现象和原因的分析得出质量守恒定律。为了更清晰地对化学反应微观粒子变化进行分析，参赛教师采取了粒子模型、多媒体动画、游戏建模等形式，让学生直观感受，更好地认识微观世界，从而认识质量守恒定律的实质。

1．模型拼装

深圳实验学校吴佳君老师在这个环节，设计了一个电解水球棍模型拼装比赛。组织学生分组拆开水分子，重新组装成氢分子和氧分子，比较拼装模型前后的总质量。让学生在活动中体验化学反应前后，原子、分子以及质量的变化。另外一位教师采用纸片模型在黑板上粘贴展示电解水的过程，还有一位教师让学生画出电解水过程的微观变化图，也非常形象直观。相对来说，学生亲自参与、体验，感受会更加深刻。

2．多媒体动画

大多数教师将水的电解过程用多媒体动画的形式向学生展示（如图10），“化学变化中分子被破坏，原子重新组合成其它物质的分子”，效果逼真，视听并用，微观粒子变化可视化。个别教师在展示电解水的基础上，又用多媒体展示了碳在氧气中燃烧生成二氧化碳的动画课件，进一步说明化学反应中分子、原子的变化情况。

图10

3．游戏建模

宝安区海湾中学赵爽老师在探究质量守恒定律成立的原因时，设计了“游戏建模”环节。在讲台上放一些一元、五角、一角硬币，按面值分成三堆，现在将它们打乱，随即分成三堆，每一堆的硬币数量变了，硬币总数变了吗？总面值变了吗？引导学生类比化学反应：不同面值的硬币代表不同的原子，打乱重组就是发生了化学反应。将抽象难懂的微观原子变成学生熟悉的硬币，学生轻易知道即使重新打乱，硬币总数和总面值不变，从而建立起质量守恒定律微观本质模型，突破本节课的难点。

四、微课运用

除了用多媒体动画的微课形式展示化学反应的微观变化过程以外，有些教师还利用微课对探究实验进行补充。由于课堂教学时间有限，很难做到每个实验都让每个学生亲自进行操作。大多数教师是采用分组形式，每个小组做不同的实验，然后进行交流、汇报。这时，采用微课的形式予以有效补充，也是很有意义的。碳酸钠和盐酸反应实验在开放的环境下，由教师或学生进行实验，发现前后质量不同，教师引导学生分析原因，找出改进方法。如果这时再进行实验，时间已经不允许了。教师利用事先准备好的视频播放，就解决了教学时间不够的问题。

五、归纳、应用

大多数教师在模拟上课中都注意了引导学生去归纳本节课的重点和难点。在质量守恒定律中，强调容易被学生忽视的三个关键词 “化学变化”、“参加与生成”、“质量总和”，教师用着重号标明，并从宏观和微观两个角度来归纳质量守恒定律：“五个不变，两个一定改变，一个可能改变”，即在宏观上，反应物和生成物的总质量不变、元素的种类不变，物质的种类一定改变；在微观上，原子的种类、数目、质量不变，分子的种类一定改变，分子总数可能改变。

化学来源于生活，化学教学应回归于生活。参赛教师都设计了学以致用环节，请同学们在学习完质量守恒定律后，来分析“点石成金”、“水变汽油”、蜡烛燃烧和铁生锈等，来加深对质量守恒定律的进一步理解和掌握，体现化学与生活的联系和学习化学的价值。

我们日复一日的化学课堂教学能否对学生具有吸引力和展现出化学的魅力，关键是化学教师是否能挖掘出教学内容所蕴含的深层次东西，我们以一种什么样的形式展现给学生，我们以一种什么样的形式引导学生进入学习，让我们的教学富有新意。惟有不断学习和思考，不断改进和创新，我们的化学课堂才能永远焕发勃勃生机和活力。

1008-0546（2015）08-0051-03

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