“喝水”汽车可行吗

以“喝水”汽车作为情境资源，是学到“水的合成”这一课题时自然产生的想法。面对能源危机，面对环境污染，作为化学人，有义务为大自然作出应有的贡献。如何通过这样一个情境激发学生服务社会的愿望、体悟化学的价值，如何让学生在情境学习中意识到自身的责任，是设计这一课程之前的思考。

【课题】水的合成

【学习目标】

1．通过观察氢气燃烧实验，总结氢气燃烧的现象、氢气的物理性质和化学性质。培养学生的观察、概括、总结和表达能力。

2．通过从微观角度认识分子、原子的区别与联系，帮助学生建构微粒观。

3．通过对氢能汽车的研究与分析，了解氢能源的优越性和开发氢能源的必要性，激发学生学习化学的热情。

【教学情境资源】

小汽车的问题便是能源问题和污染问题。有人突发奇想要研发出能“喝水”的汽车，你认为可行吗?

（视频：喝水汽车）

【设计原则】

教材在教学设计的处理上匠心独运。前一个课题是关于水的电解的知识，该课题包含对现象的观察与描述、建构微粒观、分子与原子的联系与区别、反应类型等知识点，“水的合成”这一课题也包含上述内容。

本节课选取“喝‘水’汽车”作为情境资源的原因如下：

1．汽车话题与学生的生活较接近，容易引发学生的探究兴趣，有利于帮助学生认识学科与生活之间的关系，从而体现学科的内在价值。

2．汽车话题包含水的电解、合成等知识，将学生带入更大的问题空间中，有利于削弱知识的难度。同时，让学生感受化学的价值和魅力。

3．从化学学科角度进行的对物质的性质、微粒观的建构和反应类型的学习，本身就是未来开展探究性学习的工具，因此，给予学生使用工具的机会，也就为他们提供了自主成长的机会。

【教学流程】

课前预留任务：你认为“喝水”汽车可行吗?并请说明理由。教师要对学生的观点进行整理，尽可能体现学习目标。

第一部分，情境导入

1．播放幻灯片

汽车的发明加快了社会前进的步伐，缩小了世界的距离，为人类社会更快地走向文明带来了巨大的便利。然而，凡事都具有两面性，小汽车的使用带来的污染和环保问题，促使人们迫切地运用科学知识去解决。“喝水”汽车就是一个非常具有挑战性的课题。

2．观点呈现

教师整理了学生们的观点，7名同学认为不可行，其余同学认为可行，主要原因如下。

不可行：

①水资源是有限的;

②水不能像汽油那样燃烧;

③水会损害发动机;

④虽然水可以电解出可燃的氢气，但是水电解需要耗费能源，比燃烧汽油浪费得更多。

可行：

①水电解时能产生能量;

②水电解后能产生气体，借助气体流速可以带动汽车行走;

③电解水后能产生氢气和氧气，氢气能燃烧，氧气具有助燃性，通过燃烧产生热能，提供动力。

（你认为上述理由正确吗?请说出自己的看法）

3．学生汇报观点

本环节主要是对水的电解、氢气的燃烧、氧气的证明方法、分解反应等知识的回顾和梳理。其中，氢气的燃烧本属于本节课的研究内容，但是学生在上节课的学习中已经知道了氢气的可燃性，可见，新知识在应用中已经自然地转变成了一项工具。

4．模型展示

展示学生课外做的小汽车模型，用以说明利用水电解产生氢气可以为汽车提供能量。

（导语：大家都认为“喝水”汽车可行，是因为电解水产生了氢气，氢气燃烧提供了能量。那么氢气燃烧会产生什么现象?其中含有哪些学科内涵呢?掌握了这些知识，我们就可以更合理地进行发明创造了）

第二部分，实验探究——氢气的燃烧

1．会观察：通过实验演示氢气的可燃性，并提供观察程序，给学生提供观察的内容（看、听、嗅、摸）。

2．会思考：利用道具（气球、水果、图片）展示分子和原子之间的转变过程，帮助学生梳理微观本质。

3．会总结：化学变化的微观实质;分子与原子的根本区别;分子与原子的联系;氢能源的优越性。

4．会比较：比较电解水和氢气燃烧两个反应的相同点和不同点。

内涵相同：化学变化的本质是分子分为原子，原子重新组合成分子。

类型不同：分解反应与化合反应。

条件不同：通电与点燃。

放热情况不同：一个消耗能量，一个产生能量。

5．会阅读：指导学生阅读课本，举例说明物理性质和化学性质。

第三部分，课堂训练

第四部分，问题拓展

（学生问题）在化学反应过程中，原子的个数会发生变化吗?

（教师问题）展示氢能汽车，提出新问题：到现在，真正的“喝水”汽车还没有研发出来，你认为关键原因是什么?

教学反思

1．要建构兴趣与内涵并存的课堂。“喝水”汽车是一个能引发学生兴趣的话题，由此，可以将学生引入积极参与的情境。但兴趣的延伸还需要依靠内涵，也就是让学生在“究理”过程中展现思维能力，同时理解和认识学科本质。运用学科知识解决社会问题，便是内涵与兴趣的结合点。

2．相信学生。“喝水”汽车的发明与设计似乎与学生距离很远，氢气的燃烧也是新知识，但教师要相信学生会自学、能自学，并自然地将课本变成学生解决问题的“工具”。

3．让课程服务于学生。课程建设的出发点就在于服务学生的学，服务于学生的成长。

4．让学生带着问题走。在一堂课中把学生的问题全“讲没了”是教学的失误，能让学生在活动中产生新的问题才能体现出教学的价值。让学生带着问题走，不仅能促进学生的求知欲望，也能提升学生的自主学习能力。