钢铁的锈蚀与防护-教学设计与反思

钢铁的锈蚀与防护

——教学设计与反思

一、教学设计说明

新课程下课堂教学的根本任务是“以学生发展为本”，培养学生关注社会、关心自然的情感。因此，在教与学的双边活动中，既要充分体现学生是学习的主体，又要充分体现是发展的主体。在本课的教学设计中，采用以“科学探究”为主体的课堂教学模式，为学生提供亲自进行科学探究的机会。以实验与多媒体相组合为主要教学方式，以“自主、合作、探究”为主要学习方式，按照“联系实际→提出问题→猜想与假设→设计方案→实验探究→分析讨论→得出结论→联系实际→应用发展”的程序让学生在情景化的探究中了解钢铁的锈蚀与防护。

二、教学分析

1、教学内容分析

“钢铁的锈蚀与防护”是人民教育出版社出版的义务教育课程标准实验教科书《化学》九年级下册第八单元课题3中的教学内容，此前学生们已经学习了金属的化学性质，这为过渡到本课题的学习起到了铺垫作用。

本节课的主题从学生已经熟知的日常生活现象入手，联系实际，发挥想象，引导学生对钢铁锈蚀的原因进行猜想，然后设计实验方案，验证猜想。通过讨论、交流等方式得出结论，并由此分析得出减缓钢铁锈蚀的措施，使学生感受到化学知识源于生活并服务于生活。

2、教学对象分析

钢铁的锈蚀是日常生活中随处可见的现象，但学生对此只停留在表象阶段，对其变化的实质还不甚了解。经过教师的引导，必然会引起极大的学习兴趣。同时，现代中学生求知欲强，他们运用各种手段收集、整理资料，以及进行实验探究都具有一定能力，这使学生自主学习和探究学习成为可能。

三、教学目标及确定的依据

根据《化学课程标准》，以提高学生的科学素养为主旨，帮助学生了解科学探究的基本过程和方法，培养学生的科学探究能力，依据本班学生的认知结构和心理特征，制定以下教学目标：

1、知识与技能：

（1）了解钢铁锈蚀的条件以及防止钢铁锈蚀的简单方法；

（2）通过对钢铁锈蚀条件的探究，进一步加深对科学探究各要素的理解，提高学生的科学素养。

2、过程与方法：

（1）通过联系实际、观察、实验、录像等方法获取信息；

（2）运用比较、分析、联想、分类等方法对所获取的信息进行加工；

（3）能主动与他人进行交流与讨论，逐步形成良好的学习习惯和学习方法。

3、情感态度与价值观：

（1）增强对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲；

（2）关注与化学有关的社会问题，初步形成主动参与社会决策的意识；

（3）通过实验和探究，以及问题的解决，使学生形成成就感和进取心。

四、教学重点和难点

钢铁锈蚀条件及其防护措施的初步探究。

五、教法、学法与教学手段的选择

课堂教学是教师和学生的双边互动过程。初三学生有思想、乐于表现，他们直观的形象思维强，而抽象的逻辑思维较弱，基于此点我设计的教法体现“学生活动为主，教师讲解为辅”的精神，让学生自己去活动探究、体验、领悟，在关键之处，教师给予适当的点拨，起到“画龙点睛”的作用。

1、关注过程与方法，让学生参与教学过程，采用实验探究的教学方法。即按照“联系实际→提出问题→猜想与假设→设计实验方案→实验探究→分析讨论→得出结论→联系实际→应用与发展”的模式展开教学，通过观看录像、动画、设计实验等活动形式让学生参与交流与合作，给学生自主发展的空间与时间，从而形成一定体验，分享成功的快乐，给学生自由驰骋的蓝天。

2、教学手段采用多媒体及各种实验器材，激发学生的探究兴趣，增大教学信息的密度，提高课堂教学效果。

六、课前准备

1、以小组为单位，收集有关钢铁锈蚀以及防护的有关信息。

2、将所需的实验器材准备好。

3、制作本节的课件，精心备好每一个教学环节。

七、教学流程

第一部分探究钢铁生锈的条件

1、录像导入，以境激情

同学们指出生活中有关钢铁生锈的现象，教师抓住时机播放录像，从而引入新课。

[说明：（1）从学生常见的生活现象入手，使学生感到化学与生活实际是紧密相连的，体现了从生活走进化学的新课程理念。（2）当学生们看到钢铁的锈蚀给人类造成的巨大灾难后，十分震撼，这极大地调动了学生的学习兴趣。]

2、学生提出问题

[说明：通过观看录像，同学们兴趣盎然，提出很多问题，例如：钢铁为何生锈？钢铁生锈的条件是什么？铁锈的成分是什么？怎样防止钢铁生锈？……]

3、猜想与假设：钢铁生锈的条件

[说明：学生交流猜想这一过程，充分发挥了学生的想象力，使学生由旁观者→参与者，教师由批评者→帮助者、指导者，体现了平等中的首席。]

4、设计实验方案

（1）提出设计实验方案的步骤：

①实验目的

②实验仪器及用品

③实验步骤及装置图

（2）小组讨论，提出个人或小组方案，并画出装置图。

（3）交流讨论，对各种方案进行评价，提出最佳方案。在此可温故方案的选择依据。

[说明：让学生自己设计实验，调动了学生学习的积极性、主动性，将学生置于科学的思维状态中，通过对问题的思考，使学生分析问题、解决问题的能力得到提升。]

5、进行实验

（1）教师展示一周之前所做的对比实验，学生总结所观察到的现象。

（2

[说明：该实验持续大约一周时间，通过实物展示，让学生直观看到；通过动画形式使学生从微观的变化一目了然，并能清楚地看到铁钉与液面交界处锈蚀最严重。]

6、结论：学生得出铁生锈的条件

7、拓展与迁移

（1）提出问题：根据生活经验，哪些因素会促进钢铁的锈蚀。

（2）猜想与假设：加热，酸、碱、盐的强电解溶液会加速钢铁的锈蚀。

（3）设计实验方案，证明这一观点：

①小组讨论，提出个人或小组方案。

②对各组方案提出评价。

（4）进行实验：

①教师展示一周之前所做的对比实验，学生总结观察到的现象。

蒸馏水

蒸馏水

②利用多媒体以动画的形式，展示加速铁钉生锈的具体变化过程。

（5）结论：学生归纳总结。

[说明：这一环节的教学过程重点体现在学生自主探究加速铁生锈的条件，这样可对方才的探究过程加以巩固和落实，使学生领悟到什么是科学探究。在设计中教师使用很多富有启发性和思考性的词语，如“请猜测……”、“描述……”、“自己动手……”、“能得出……”等，通过这些提示性词语引导学生主动思考、积极探究，并在探究过程中由“思”到“做”，由“做”到“想”，由“想”到“问”，潜移默化地提升了学生的探究能力、实验操作能力、获取新知识的能力。]

第二部分钢铁的防护措施

1、提出问题

Fe在纯净的O2中生成什么？引出铁锈的成分，同时质疑Fe、Al在空气中谁容易生锈？对比得出铁锈的危害，从而引出如何防止钢铁的锈蚀。

2、师生互动，拓展延伸

学生根据生活中所观察到的现象，提出防锈措施，并说明这样做的原因。教师抓住时机利用多媒体播放防止钢铁锈蚀的录像。

[说明：这一部分知识是建立在第一部分知识的基础之上，难度并不大。由学生通过推理、分析、讨论等方法完全可以解决，不仅对前面的知识进行系统的整理，同时锻炼了学生的逻辑推理能力，提升了学生的知识和科学素养。教师适时播放录像，弥补了学生回答问题时的遗漏，不仅加强了学生对诸如涂油、刷漆、烤蓝、制成不锈钢合金等常见的钢铁防锈措施，同时也让学生了解了一些钢铁防锈的前沿技术，如镀钽技术。]

3、得出结论：学生在讨论的基础上，归纳出防锈措施。

第三部分感悟与收获

同学们感悟一下：

1、本节课我们共同探究了哪些内容？

2、从这些知识中你想到了什么？运用这些知识你想做些什么？

3、从辩证唯物主义看，事物都有其正反两面，我们虽然认识到了钢铁生锈的危害，但对于如何利用钢铁生锈来造福人类，你想到了什么？

4、防锈是生活生产中面临的重大问题，你能设计出更好、更新的防锈方法吗？

[说明：以上这些问题可以让学生放飞翅膀，展开联想，发展了学生的创造思维，给学生留下今后乃至一生都想回答的问题，所以很有意义和价值。]

第四部分教学评价

1、今天是反法西斯战争胜利六十周年，新四军纪念馆存有部分缴获日寇的大炮，为保存好这些文物，下列措施不能采用的是：（）

A 外表涂抹一层油

B 保持展馆内空气干燥

C 提醒观众不要用手触摸

D 浸在敞口水箱中存放

2、在下列情况下，埋在地下的输油铸铁管道被腐蚀的速度最慢的是 ：（ ）

A 在潮湿、疏松、透气的土壤中

B 在含铁元素较多的酸性土壤中

C 在干燥 、致密、不透气的土壤中

D 在含沙砾较多潮湿透气的中性土壤中

3、取一段光亮无锈的细铁丝绕成螺旋状， 放入一支洁净干燥的试管底部，将试管固定在

铁架台上。并倒立于盛有清水的烧杯里，注意

试管里的铁丝要高于水面，且稳固不下落。

观察铁丝表面是否发生变化，试管中的水面高

度是否有变化？

4、应用题：

小明同学帮妈妈洗完炒菜的铁锅后，放置了一个星期未用，在奶奶家过完春节后，回家后发现铁锅底部有一层黄色或暗褐色的物质。

试问： 1）铁锅底部是否发生了化学变化？

2）为什么铁锅会出现上述现象？

3）为了阻止生锈，同学该怎么做？

5、案例分析：

外国某化学公司的一家工厂，有一贮存氯化镁的钢质容器，有一次，因容器需要维修而停止工作，厂方排空了容器中的氯化镁，并将容器冲洗了几遍。而后两个工人进入钢质容器维修，下去后不久就晕倒了，当人们发现后，立即将人救出并送到医院，一人经抢救脱险，另一人不幸死亡。

是什么原因导致人员死亡呢？难道容器中含有有毒气体？

人们对钢质容器内的空气进行了测定，并没有发现任何有毒气体，但却惊奇地发现容器中空气里的氧气含量远远低于正常标准。

为什么容器中会缺氧呢？

第五部分 课后反思

对于本节课，我认为基本上达到了新课程标准要求的预期目标，体现了以学生的发展为本。

首先，充分利用各种生活资源，创造性地使用新教材，在人类文化背景下构建知识体系，通过问题、假设、验证、结论使学生在获得知识的过程中，逐步懂得了科学探究的一般步骤。

其次，本节课的教学过程与教学结果并重，课堂活而有序、活而有效，尤其活动探究，为学生提供了多元化的学习方式，能够启发学生积极思考，培养了学生的思维能力。同学们先是经历了感性实验，后又经历了理性的推理，这样的动静相容，非常符合学生的心理特点，很受学生欢迎。而我作为教师也充分起到了组织者、引导者、合作者等作用。

此外，我在处理因课前无法预计学生的知识点的迁移方式和思维深度而暴露的问铁丝 水 水平线

题时，能时刻关注并追随学生的思维活动，不断调整自己的思维活动，及时有目的地组织学生相互交流和讨论，巧妙诱导。点拨的方式也有一定的技巧性，既有利于培养学生交流与合作的能力，也有利于发展学生的评价能力，达到师生互动、主动建构的目的。而且在这节课中，恰当地运用了电脑这个多媒体教学辅助手段，提高了教学的直观性和教学效率。

当然，本节课也有不足之处，那就是在钢铁锈蚀条件的探究过程中，没有意料到学生会提出如此多的问题，兴趣也非常浓厚，不但各抒己见，装置图也设计的多种多样，因此耗费时间较长。所以我认为防护措施不如一笔带过，下节课再细讲，这样，教师、学生都可以放开手，尽情去探究，不会有所顾忌，并且可以做些习题，使所学的知识巩固与升华。

总的来说，这节课在育人为本，主体观念突出，面向全体，开拓创新，关注生活和现实，尤其是培养学生的创新能力以及教学方法和手段的创新方面，我认为都是成功的。

教学设计流程图