感受化學之美　體驗化學學科功能與價值——以“常見化學反應——燃燒（第一課時）”教學為例

曹　慧張賢金吳新建（福建省南平市建陽區第二中學　福建南平　35400；福建教育學院化學教育研究所　福建福州　35005）

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感受化學之美體驗化學學科功能與價值——以“常見化學反應——燃燒（第一課時）”教學為例

曹慧1張賢金2吳新建2
（1福建省南平市建陽區第二中學福建南平354200；2福建教育學院化學教育研究所福建福州350025）

摘要：基于學生生活感知，創設真實情景感受燃燒之美。從蠟燭說起，將學生的預測引導至科學規范的探究，感受探究學習的一般程序和體會探究的樂趣?；谌紵c生活的緊密聯系讓學生學會科學用火，呵護生命安全，切實體驗化學的學科功能與價值。

關鍵詞：燃燒之美；探究程序；探究之樂；化學學科功能與價值

“常見的化學反應——燃燒”是滬教版九年級化學（上）第四章第一節[1]。本節內容是讓學生親近化學，學會辯證認識化學的學科功能與價值的良好契機。近年來，人們對化學有太多的誤讀，化學幾乎成為污染、爆炸、危害等的代名詞。同時，化學學科的學習方法也被學生們誤讀，認為是“理科中的文科”，記背即可。燃燒是學生所熟知的生活現象，“常見的化學反應——燃燒”是學生首次從化學視角多層面（現象、本質、反應條件等）認識化學反應。本節課著力于深入挖掘教材深層次的功能，讓學生感受燃燒之美，了解用火與人類文明發展的密切關系，掌握科學的實驗驗證方法，體會化學學科的思想以及學會科學用火，呵護生命安全，切身體會化學的學科功能與價值。

一、設計思路

筆者對此節內容進行了整合，“感受燃燒之美，探究燃燒之謎，科學用火，呵護生命”為第一課時，即取火。第二課時為“探究物質完全燃燒與不完全燃燒及滅火的原理”，即馭火。本課為該節內容第一課時，期望從展示2000年悉尼奧運會開幕式水下火炬傳遞的視頻激起學生的視覺沖擊與疑問，通過展示鉆木取火、燒制陶瓷、夜空焰火、火箭升空等圖片讓學生感受火的使用與人類文明發展的密切關系，由此帶著美好的想象和期望進入本節課的學習。進而引導聯系學生已學習過的知識（鎂帶燃燒、鐵絲燃燒、木炭燃燒等），結合生活經驗自主歸納出燃燒的概念?；趯W生分組實驗：如何使蠟燭熄滅？從蠟燭說起，激起學生探究燃燒條件的欲望，進而由教師設計演示實驗，學生觀察討論歸納得出一般情況下物質燃燒條件，感受控制變量法在科學探究中的應用?；诮處熝菔炬V帶在二氧化碳氣體中的燃燒實驗，讓學生觀察思考，體會一般與特殊的關系。最后展示某燒烤店服務員不當添加酒精造成火災視頻及火災現場科學逃生方法介紹，讓學生切身體會化學學習在生活中的重要價值。

二、教學過程

1.創設真實有效且有積極意義的導課情景

[導課]火是同學們生活中常見的現象，水火不容是大家熟悉的成語，實則不然，一定條件下水火也能交融，請看視頻。

[學生]驚奇，滿含期待。

[教師]播放2000年悉尼奧運會開幕式大島礁水下火炬傳遞盛況。

[教師]科學的力量就是如此神奇，可將看似不可能變成現實。其實，人類用火的歷史可以追溯到舊石器時代，人類用火的歷史可以說是人類文明的發展史。

[教師]展示一系列圖片（鉆木取火、燒制陶瓷、夜空煙花、野炊篝火、火箭升空等）。

[學生]反應熱烈，有愉快的情緒體驗。

設計意圖：《義務教育化學課程標準（2011版）》提出，要創設真實而有意義的情景[2-3]。許多教師常以各地發生火災造成人員傷亡、財產損失的報道作為導課的情景，雖然是事實但是一開始就給學生一個負面情緒。2000年悉尼奧運會開幕式水下火炬傳遞的盛況至今為人們津津樂道，其場景唯美神奇、震撼人心。該視頻的展示意在讓學生感受平時認為司空見慣的燃燒現象可以如此神奇和美麗，并且產生強烈的好奇心：為什么生活中明明許多時候水都可滅火，而這里卻可以水火交融呢？物質燃燒究竟需滿足什么條件？教師解釋此為科學發展到一定程度的成果，人類用火的歷史可追溯到舊石器時代，它與人類文明一樣歷經了漫長的歷程。通過展示鉆木取火、燒制陶瓷、夜空煙花、野炊篝火、火箭升空等圖片讓學生在一系列真實的情景中感悟人類用火與文明發展的艱難歷程和如今的輝煌成果，讓學生帶著對燃燒給人類文明帶來的進步的感動和對燃燒本質的好奇，對燃燒條件的疑問進入下一環節的學習。同時，學生們通過分組實驗及觀察教師的探究實驗，得出燃燒的條件之后，又可回頭對“水火交融”的奇景做出合理解釋，使導課情景有始有終，最大程度地發揮了導課情景的教學功能。

2.基于學生分組實驗，從熄滅蠟燭的方法說起，激發學生對物質燃燒條件探究的欲望

[教師]燃燒如此之美，那么燃燒的本質究竟是什么呢？燃燒有什么特征呢？同學們能否結合之前所學內容及生活經驗，自己歸納出燃燒的概念？

[學生]回憶及交流討論，由之前所學木炭燃燒、鎂帶燃燒、鐵絲燃燒及生活中液化氣、木材、紙張燃燒等等一系列燃燒現象。不難得出燃燒的概念：燃燒是一種伴隨著發光、發熱的劇烈的化學反應，其本質特征即為有新物質產生的化學反應。

[教師]同學們已得出燃燒的定義，那么物質究竟為什么能燃燒呢？物質燃燒需要滿足什么條件呢？

[教師]下面請大家點燃一支蠟燭，然后用你自己的方式或老師提供的儀器熄滅它。老師給大家提供的儀器有：小燒杯、繞成螺旋狀的細銅絲、一把小剪刀。

[學生]進行實驗探究。

[學生]大部分用小燒杯罩滅，少部分用吹滅或用書本扇滅，個別用銅絲罩在火焰上方使蠟燭熄滅、還有的用小剪刀把燭芯剪掉使蠟燭熄滅。

[教師]請同學猜想不同方式使蠟燭熄滅的原因。

[學生]交流討論后回答，小燒杯罩滅可能是因為使蠟燭缺氧而熄滅，吹滅或扇滅可能和熱量被帶走有關。銅絲罩滅，也可能是銅絲吸收熱量使蠟燭溫度降低有關，剪掉燭芯則是直接去除可燃物了。

設計意圖：一般教學過程中，教師都是在學完燃燒的條件之后再探討滅火方法和原理。但筆者認為可以反其道而行之。首先，蠟燭是學生非常熟悉的物質，熄滅蠟燭也是生活中十分平常的行為。他們完全可以從生活經驗中想出很多種熄滅蠟燭的方法，該活動完全符合學生的已有認知。他們可以完成得很好。其次，我們現在把它放在化學課堂上討論，讓學生再次感受化學和我們的生活如此親近。再次，最關鍵的，學生在用不同的方法熄滅蠟燭的過程中，根據生活經驗不難猜測出不同的方法所破壞的對應的條件，從而很自然地想到這些條件與燃燒的必然聯系，進而激起他們對燃燒條件的進一步驗證和探究的興趣，同時也為他們在教師演示實驗過程中的思考和討論打下良好的基礎。

3.基于教師的演示實驗展開對燃燒的一般條件的探究

[教師]同學們通過剛才的小實驗，預測蠟燭不能持續燃燒可能與溫度降低、缺氧、燭芯（可燃物）被隔離等因素有關，即物質要能夠燃燒需要滿足什么條件呢？從預測到形成結論，我們要設計科學的實驗進行探究，下面，老師設計一個實驗，探究物質燃燒所需要的一般條件。請大家認真觀察，仔細思考。

[教師]介紹、演示實驗。

[學生]觀察、思考、討論并完成表格。

粉筆白磷　紙條水中　銅片上規范操作白磷熱水白磷　白磷　紙條　粉筆仔細觀察　是否燃燒　未燃燒　燃燒　未燃燒　未燃燒所處環境完全相同再探究▲｛科學分析銅片上白磷銅片上的粉筆與紙條將粉筆放在酒精燈上加熱，粉筆未燃燒將紙條放在酒精燈上加熱，紙條燃燒水中白磷與銅片上白磷相同環境：溫度不同環境：與氧氣接觸情況得出結論燃燒的條件1.物質要具有可燃性2.與氧氣接觸3.溫度達到可燃物的著火點（三者缺一不可）

[教師]進一步提問：燃燒所需要的條件中“物質與氧氣接觸”中，是在其他條件滿足時，物質只需與氧氣接觸還是不同的物質燃燒所需氧氣濃度有所區別？能否根據之前所學舉例說明？

[學生]交流討論后回答：鐵絲在空氣中無法燃燒，但在純凈的氧氣中能燃燒。說明物質在其他條件滿足時，不是只接觸氧氣就會燃燒，氧氣還需要達到一定的濃度。

[教師]大家回答得很好。實驗探究是學習化學中常用的重要手段，但不是唯一手段。利用已有的資料或前人通過實驗得出的數據來認識問題也是一種學習方法。下面我們就看一個數據，請大家分析思考，這個實驗數據說明了什么？

圖1　

圖2　

[學生]蠟燭熄滅時，瓶內依然有15.96%的氧氣，說明要使蠟燭持續燃燒，氧氣要滿足一定的濃度，而不是只要有氧氣就行。

[教師]在上課開始的視頻中，同學們看到了水火交融的神奇之美，現在在水下的這顆白磷咱們能否設法讓它在水下燃燒，也創造一番水火交融的奇景呢？

[學生]討論分析水下白磷要燃燒起來所缺的條件，得出結論可以向熱水中輸送氧氣或空氣。

[教師]演示：用一支空試管倒扣住水中的白磷，白磷在水下燃燒起來，現象明顯。

設計意圖：滬教版九年級化學教材上對于燃燒條件的探究分別以加熱小石子不可燃說明物質燃燒條件之一是要具有可燃性；對比加熱蘸水的棉花團和干的棉花團，蘸水棉花團不燃，說明燃燒需要一定的溫度；用酒精燈帽蓋滅酒精燈，說明燃燒需要氧氣。筆者認為這樣知識點過于零散，不利于學生認識燃燒條件三者缺一不可的關系。所以在查閱參考了相關資料后，結合自身的想法（用小紙條代替了常見資料中用的紅磷，并在銅片上增加了一種物質：粉筆）設計了本文中的實驗探究。本實驗以控制變量法為指導思想，除白磷外，小紙條和粉筆皆為學生十分熟悉的物質。該實驗由于用到白磷，所以不適合做學生分組實驗，此實驗的現象十分明顯，即使后排的同學也容易觀察，所以教師演示實驗可以達到較為理想的效果。學生通過對該實驗的觀察，并且在教師的引導下分別比較銅片上、銅片下白磷的燃燒情況和所處環境的異同、比較銅片上紙條未燃而放到酒精燈火焰上加熱便燃、粉筆即使長時間在酒精燈上加熱也不能燃燒這三組現象的對比和有序的分析，得出燃燒一般條件，并深刻體會三者缺一不可的關系。在一個實驗中完成三個條件的驗證探究，比較統一有序。該實驗中白磷燃燒會產生白煙，教師只需取綠豆大的一小粒即可，并且在燃燒一開始，學生看到火焰時就及時用小燒杯倒扣，白磷可繼續燃燒，白煙也不會擴散。同時，該實驗中對水下白磷的處理也會是本節課中十分有意義的一個環節，它不僅可激發學生的思維，根據燃燒的條件大膽提出假設，在實驗成功之后，又可對導課中水下火炬傳遞的原理有科學的認識。此外，對燃燒條件中“與氧氣接觸”這一條件的深入剖析，可讓學生更加客觀全面地認識不同物質燃燒所需要的氧氣濃度不同，不是只需要氧氣即可，防止思維僵化。通過回憶鐵絲在空氣中無法燃燒而在純氧中能劇烈燃燒的實驗事實，及查閱數據資料的方式讓學生體會化學的研究方法的多樣性。

4.拓展視野，感受一般燃燒與特殊燃燒

[教師]通過剛才的學習，大家已經充分了解了生活中一般情況下燃燒的條件。其實在實驗室中我們還可以見到許多別樣的燃燒，同學們想不想一睹為快呢？

[學生]興奮，十分期待。

[教師]演示：鎂帶在二氧化碳氣體中的燃燒。

[學生]十分驚訝。

[教師]特殊的物質可以在特殊條件下燃燒，鎂帶可在二氧化碳氣體中燃燒只是其中一個實例。老師通過這個例子想讓大家感受特殊與一般的關系：物質燃燒通常需要氧氣支持，而鎂帶可以在二氧化碳中劇烈燃燒，二氧化碳氣體一般情況下可以滅火，但它可以支持鎂帶的燃燒，因此，并非所有的燃燒都需要氧氣。

設計意圖：學生在學習化學過程中，往往習慣于去記背一些結論，致使思維僵化呆板，造成對事物的認識片面單一。通過本實驗的演示，意在希望拓展學生的視野，適時進行初高中銜接，并且讓學生對燃燒本質有更全面客觀的認識。同時辯證認識一般與特殊的關系，還可與學生共同體會學無止境，學然后知不足的境界。

5.視頻展示，學會科學用火，呵護生命安全

[教師]通過剛才的學習，我們一起感受了燃燒之美，一起探究了燃燒之謎。但是，燃燒再美，若你不會科學用火，也可能造成巨大災難，請大家看一段視頻。（某燒烤店一服務員由于往尚有火苗的燒烤爐中添加酒精，造成火災，致使一少女全身大面積燒傷，畫面慘烈。）

[教師]服務員犯的是一個十分低級的錯誤，她只需將火爐的火先熄滅再添加酒精就可避免災難發生?？梢娢覀兙邆湟恍┳罨镜幕瘜W常識和化學素養是多么重要。

[教師]我們不僅要科學用火，若不幸遭遇火災，也要學會用科學的方法保護自己。（展示一些火災現場的逃生方法：學會正確撥打電話；不乘坐電梯，走安全通道；盡可能壓低身子匍匐前進等。）

設計意圖：培養學生正確的學科價值觀是一個非常重要的教學目標。本環節的設置意在引導學生用所學的化學知識去解釋或解決生活中遇到的問題，切實體會化學的價值與功能?；瘜W是美的，燃燒是美的，很多時候是由于我們自身的不當使用造成災難。即使在災難發生時，我們還可用化學知識最大程度的保護自己。

三、教學反思

1.關注化學學科正能量的傳遞

許多教師用各地的火災報道作為導課的情景，雖然真實，但在一開始就給學生一個負面情緒。我們應該創設真實積極的教學情景，盡可能減少人們對化學的誤讀?；鸬陌l展史包涵豐富的人文氣息，人類用火的歷程就是人類文明發展的歷程。通過展示水下火炬傳遞的奇妙景象，首先給學生一個美的體驗，一個奇的懸念，對司空見慣的燃燒現象有了想進一步了解其本質的渴望，對接下來的學習埋下很好的而且很積極的伏筆。將對學生進行呵護生命安全的教育放在后面，強調科學用火和化學知識在火災來臨時能為生命安全帶來多一份保障。讓學生感受燃燒美，體會化學學科的功能與價值。

2.關注三維目標的有機結合

《義務教育化學課程標準（2011版）》提出：科學素養的全面發展是指學生在“知識與技能”“過程與方法”“情感、態度與價值觀”三個方面都得到和諧發展。筆者認為，教師應該注意挖掘化學知識中所蘊含的科學方法以及情感態度與價值觀要素。本節課實施“燃燒的一般條件的探究過程”這一“知識與技能”目標時，從蠟燭說起，設計分組實驗，讓學生通過回憶生活經驗結合小組討論想出盡可能多的熄滅蠟燭的方法，感受實驗探究的樂趣和小組協作的意義和快樂。再通過教師引導學生有序地觀察演示實驗現象，讓學生學會從控制變量的視角分析實驗現象，從而自主歸納出燃燒的一般條件，掌握燃燒的一般條件的知識，理解運用控制變量法。

3.精心設計科學探究活動，靈活運用多樣化教學手段

要轉變學生的學習方式，教師必須先轉變教學方式。教師通過精心設計科學探究活動，可以在最大程度上調動學生思維，讓學生和老師一起參與到探究活動中去，而不僅僅是教師做，學生只要記背。筆者充分關注和利用學生的已有知識和生活經驗，設計了小組實驗，讓學生討論如何用不同的方式熄滅蠟燭，并從生活經驗去猜測燭火熄滅的原因，從而產生對燃燒條件探究的強烈愿望，收到很不錯的效果。在進一步探究燃燒條件的教學中，筆者設計了演示實驗。在查閱參考了相關資料后，結合自身的想法（用小紙條代替了常見資料中用的紅磷，并在銅片上增加了一種物質：粉筆）設計了本文中的實驗探究。設計本實驗，一是讓學生體會控制變量法重要思想在化學實驗探究過程中的有效應用，二是在一個實驗中完成三個條件的驗證探究，比較統一有序，更符合學生的認知。另外，用紙條代替紅磷能更直觀闡述“著火點”這一因素（在銅片上不能燃燒，而在酒精燈火焰上一點就著，紅磷的這一對比操作更困難且會產生大量白煙污染空氣，如果不點燃，則只能回憶紅磷在酒精燈上加熱可燃，不如小紙條燃燒現象直觀）。尤其是對讓水下白磷燃燒的實驗方案的討論和實施，不僅增添了趣味性，而且讓學生對燃燒有了更本質的理解。除精心設計實驗外，還通過查閱資料獲取相關數據，從數據對所研究的問題作出合理的推斷（蠟燭燃燒需要一定濃度的氧氣）。引導學生學會不僅從定性角度還會從定量角度理解燃燒需要氧氣這一條件。此外，視頻播放水下火炬傳遞盛況、燒烤店火災場景；圖片展示鉆木取火、燒制陶瓷、火箭升空及各種火場逃生方法；利用圖表的適時展示也有助于學生知識的理解，讓學生感受多元化的探究手段。

4.關注恰當時機進行初高中有效銜接

本節課探究的為一般情況下的燃燒條件，而并非所有的燃燒都需要氧氣參加。在高一化學中就涉及鎂帶在二氧化碳氣體中的燃燒。在九年級化學中二氧化碳作為“一般情況下不燃燒，也不支持燃燒”已深入學生的意識中?；诖?，筆者設計了鎂帶在二氧化碳氣體中燃燒的實驗，拓展學生的視

野，讓學生能體會一般與特殊的關系，對燃燒的本質能有更深的認識，對高中的學習能夠起到銜接和鋪墊作用。

參考文獻

[1]王祖浩.義務教育教科書（化學）九年級（上）（2012年版）[M].上海：上海教育出版社，2012

[2]中華人民共和國教育部.義務教育化學課程標準（2011年版）[M].北京：北京師范大學出版社，2012

[3]張賢金，吳新建，歐陽鋒.“元素周期律（第二課時）”教學過程研究[J].化學教與學，2014，（9）：2-5，31

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.01.002

文章編號：1008-0546（2016）01-0007-04

中圖分類號：G633.8

文獻標識碼：B