高中化学有效课堂教学案例1——气体摩尔体积

明确学习的方向，理清知识脉络，留出思考空间，让学生通过学案自主性地探究和获取知识，学生学习起来会产生事半功倍的效果。本教学案例是有关化学概念和原理的教学，并涉及一定量的化学计算。在传统的化学概念和原理的教学中，由于知识抽象性较强，理论性知识偏多，总是给人一种感觉，无论教师怎么讲，学生都是听不懂。究其原因在于，教师总是在告诉学生“是什么”，而没有让学生明白“为什么”，因此，整节课学生只能是听得一头雾水，没能深刻地理解化学概念或化学原理，练习也只能靠死记和模仿完成。这样的教学无论做多少练习，相信学生也得不到更大的提高。要做到化学课堂上的有效，教师就应该调整自己的教学思路，相信学生有对信息加工和处理的能力，不要直接给出完整的、定型的特定内容，仅仅是明确学生学习的目标和方向，留出知识空间让学生将知识补足并完整化。这一过程能有效提高学生的参与度，创造合作交流小组讨论的空间，激发学生的潜能，从而提高课堂教学的有效性。在本教学设计的案例中，笔者注重的是引导，留出思考和讨论空间，让学生利用学案自主地发现影响体积的各种因素，并从中提炼出气体摩尔体积的概念，然后用实际的研究数据，通过小组讨论的方式，让学生感受气体摩尔体积的作用，并强化学生对概念的理解，在解决实际问题中体会探索的乐趣。

（一）设计思想及理论依据

本章的知识由实验开始，人们对科学规律的发现是通过对自然现象的反复观察、探究和验证逐步完成的，而物质的量等相关内容就是我们在实验探究过程中必不可少的知识，但是对其知识本身而言，概念性强、理论性强，由于描述的是微观粒子，因此很抽象，学生接受起来难度比较大。本节课的内容若是直接给出学生标准状况下气体摩尔体积为22.4L/mol这个数值，学生就只会简单的计算，而当遇到涉及一些非计算也就是理论应用的题目时，他们就会不知所措。比如，学生只知道标况下气体摩尔体积为22.4L/mol，却可能并不理解在温度、压强一定的情况下，气体摩尔体积为一定值，这里重要的是让学生知道“为什么”而不是“是什么”。因此本课设计从引导学生发现1mol不同固体、液体、气体的体积不同入手，然后从微观决定因素及宏观影响因素找原因，然后再用来解决实际问题，这里要注重学生的认知过程，尊重学生的元认知体验。

根据现代知识观分类，气体摩尔体积属于陈述性知识。依据陈述性知识的特点，教学设计应分为四步：第一，确定教学目标应以学生回忆知识的能力为中心，要求学生口头或书面叙述学到的有关知识，以此检查他们是否具备了这种能力；第二，设计教学内容要注重确立新旧知识之间的联系，找准联系点；第三，确保用于同化新知识的原有知识的巩固；第四，应着重考虑如何帮助学生把新旧知识联系起来，找到新知识的生长点，为帮助学生理解新知识，可以考虑教材呈现方式与讲解，利用电教手段揭示事物发展的过程，通过关键点的提问引起学生的关注与思考，运用及时的反馈进行针对性的补救等。

（二）教材分析

1.教学内容分析

“气体摩尔体积”是高中化学必修1第一章第二节的内容，它是本章及本册乃至整个高中化学的重要内容，是在学习了物质的量的基础上学习气体摩尔体积，是以后学习有关气态反应物和生成物的化学方程式计算以及化学反应速率、化学平衡必备的基础知识。在这一内容的学习中，要建立两方面的知识：一是气体摩尔体积概念的建立和相关的计算，二是初步了解阿伏伽德罗定律。

2.教学重点、难点

气体的摩尔体积是一个非常抽象的概念，而且概念中的要素又多，并且在教学中所处的位置也非常重要，学生理解起来难度较大。因此，对气体摩尔体积概念的理解及应用既是教学的重点，又是教学的难点。

（三）学情分析

本节课的内容安排在必修1的第一章，让刚进高一还没有完全适应高中学习的学生来学习这一比较抽象的内容的确不易。该内容由实验引出，教学中很难利用学生的原有知识对新知识进行同化提升，不过学生已经学习了物质的量这一内容，对物质的量有了一定的认识和理解。在讲解摩尔质量时，学生已经明白了质量与微粒数目之间的关系，因此在气体体积与物质的量之间建立关联是比较容易的。学生对固体、液体、气体只有感性上的认识，很少关注物质的三态在微观上有哪些异同；对影响它们体积大小的因素也许会有比较模糊的意识，但需要去挖掘。

（四）教学目标

依据新课程标准指明的教材内容和学生的知识水平、认知能力，确定本节课的教学目标如下。

1.知识与技能目标

从熟悉的生活常识出发，运用类比的方法使学生了解引入气体摩尔体积的意义，在了解决定体积因素的基础上，理解气体摩尔体积的概念及计算。

2.过程与方法目标

通过对众多数据的对比、分析和推理，在合作、探究和自主学习的过程中，学生的分析、推理、归纳、总结能力得到了提高，并能领会化学概念的学习方法。

3.情感态度与价值观目标

通过气体摩尔体积的概念的引入、建立和应用，使学生了解学习化学要有规范的科学素养，要有探究问题实质的意识，并让学生体会定量研究的方法及其对化学研究的作用。

（五）教学方法

教学可采取类比、分析、引导、归纳、启发、练习、讲解、讨论等方法。

（六）教学过程设计

为了完成本节教学目标，突出重点，突破难点，笔者设计以下教学过程。1.温故知新，引入课题

在课堂引入时，我们先复习第一节物质的量与质量的关系、物质的量与微粒数目的关系，提问物质的量与体积存在什么关系？再进入新课教学。这样让学生在温故知新的同时，又对新的知识充满了期待，所以说好的课堂引入非常重要。

2.运用对比，引导学生分析问题、解决问题

进入新课教学，教师首先出示同物质的量的固体、液体、气体的表格，然后分组求出体积，这样可以充分发挥学生的积极性。再追问学生：①1mol固体与液体的体积哪个大？②1mol的气体体积与液体、固体哪个大？③在标况下，1mol不同的气体的体积是否相同？让学生们自己讨论、分析，得出结论。这样学生不仅对不同状态物质的体积有了初步的感性认识，也充分调动了学生的主动性，培养他们分析问题的能力。

3.化抽象为形象，降低学习难度

在讲解决定物质体积因素时，观察小球的摆放方式，思考物质所占据的体积大小和哪些微观因素有关，让学生讨论得出决定体积大小的因素有粒子颗粒的大小、粒子数目的多少、粒子间的距离。通过形象对比，把复杂、抽象的内容变得简单、形象，这样学生也容易掌握。

观察固态、液态物质与气态物质分子本身大小与分子间距的比例图，思考不同状态的物质，决定其体积大小的主要微观因素是什么？让学生讨论得出决定气体体积的主要因素是粒子数目的多少及分子间的距离。再动画演示两个实验，进一步让学生感受液体、气体的分子间的距离。思考影响气体分子间平均距离的外界条件是什么？如何影响？让学生举出一些生活中的例子，这样可以不断培养学生相互讨论、解决问题的能力。最后在学案上总结：“因此，气体的体积必须是在相同的压强和温度下才有 意义”。(www.xing528.com)

4.精辟分析概念，让学生全面掌握新知识

回忆相关旧知识，进行类比推导，由摩尔质量推出气体摩尔体积；结合已有的旧知识，完成概念辨析：体积、摩尔体积、气体摩尔体积、标准状况下的气体摩尔体积。在讲解在标况下，1mol任何气体体积约是22.4L时，特别要强调标准状态下的气体摩尔体积的条件：①标准状态下；②1mol；③任何气体；④体积约是22.4L。

5.组织小组交流，培养学生的合作学习能力

通过分析完成三个层次的问题。

（1）通过实验可知：非标准状况下，1mol气体的体积不一定为22.4L；

（2）通过实验可知：22.4L气体所处的状况不一定是标准状况；

（3）通过实验2、7、8可知： _________________。

还有其他规律吗？

利用几组实验数据的对比、分析和讨论，培养学生合作学习的能力，可以加深学生对概念的理解，让学生在讨论中自己发现概念的关键点。

6.精练习题，让新知识得以升华

在讲解完上述概念后，教师让学生进行练习，让学生全面掌握所学学习概念。

（七）教学设计的实施过程

表4-1 气体摩尔体积教学实录

续表

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案例分析：物质的量的相关概念是学生学习化学的基本工具之一，它是研究化学、联系宏观与微观的重要桥梁。同时，物质的量的相关概念是高中化学的一个重要理论，而这部分的教学一直是高中化学教学的一个难点，其抽象性、概念性都很强。对刚升入高一的学生而言如此抽象的概念让其感到无法理解，很多学生甚至会由于知识难度过大而产生厌学情绪，甚至有的放弃化学学习。因此，精心设计这部分内容的教学显得尤为重要。如果教师在教学过程中只是将气体摩尔体积的概念生硬地传授给学生，学生是不可能理解这个概念的，更谈不上对概念的应用。而本教学案例，采用概念同化的方式，通过宏观联系微观和表象因素联系内在因素，从而降低理解难度，利用学案明确教学目的和教学方向，再利用多媒体将一些抽象问题具体化，引导学生从宏观的物质体积入手，自主地探索和发现微观状态下影响体积的各种因素，并配合四个精心设置的问题层层深入，逐渐探寻问题的根源，这样一路分析和探寻下来，“标准状况下的气体摩尔体积为22.4L/mol”的概念就可以在学生脑海中自然形成了。本案例的亮点在于利用小组讨论来提高课堂教学的有效性，设置合理的问题情境，让学生在合作中用讨论的方式加深对概念的理解，并拓宽了学生的科学视野，培养了学生科学研究的严谨态度，让教学体现出水到渠成的教学效果，这样的教学明显是有效的。