“探究空氣的成分”說課設(shè)計(jì)

王紹凱

文章編號(hào)：1005－6629(2009)02－0040－03中圖分類號(hào)：G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1教材分析

1.1地位和作用

本課是滬教版九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)第二章第一節(jié)第一課時(shí)內(nèi)容。內(nèi)容以選擇空氣作為初中化學(xué)中研究具體物質(zhì)的開端，不僅承接了小學(xué)對(duì)于空氣的知識(shí)已有介紹，更重要的是因?yàn)樗c人類的生產(chǎn)生活關(guān)系最為密切，是人類須臾不可離開的物質(zhì)。同時(shí)，又符合“從學(xué)生熟悉的事物入手，進(jìn)行科學(xué)教育”的原則。雖然學(xué)生熟悉空氣，但對(duì)它的了解并不全面。采用科學(xué)的方法測(cè)定空氣的組成，自己親手做實(shí)驗(yàn)來重新認(rèn)識(shí)空氣，會(huì)帶給學(xué)生從未有過的體驗(yàn)，可以比較順利地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入化學(xué)世界。本節(jié)課是引導(dǎo)學(xué)生逐步學(xué)會(huì)利用科學(xué)探究的方法研究物質(zhì)很好的啟蒙課。

1.2教學(xué)目標(biāo)

根據(jù)教材內(nèi)容以及課程標(biāo)準(zhǔn)要求，我從以下三個(gè)方面確立本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)：

1.2.1知識(shí)與技能：

①通過實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，了解空氣的組成成分及其體積分?jǐn)?shù)；

②初步了解簡(jiǎn)單儀器的使用，學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)操作；

③初步認(rèn)識(shí)純凈物、混合物的概念，能用實(shí)驗(yàn)事實(shí)說明空氣是混合物。

1.2.2 過程與方法

①通過探究空氣中氧氣的含量實(shí)驗(yàn)，初步掌握實(shí)驗(yàn)探究的過程與方法；

②通過探究過程，體驗(yàn)從化學(xué)視角研究物質(zhì)的一般方法，培養(yǎng)科學(xué)探究能力，學(xué)會(huì)觀察、思考、分析等研究方法，善于交流與討論，敢于發(fā)表自己觀點(diǎn)。能運(yùn)用分析、對(duì)比、歸納的方法對(duì)獲取的信息進(jìn)行整合。

1.2.3 情感態(tài)度價(jià)值觀

使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究過程中，體驗(yàn)科學(xué)探究帶來的快樂，保持和增強(qiáng)對(duì)生活中科學(xué)現(xiàn)象的好奇心和探究欲，發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，樹立對(duì)待任何事物的實(shí)事求是的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

1.3 教學(xué)重難點(diǎn)

根據(jù)本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)、教材特點(diǎn)以及學(xué)生的心理特征和認(rèn)知水平，本節(jié)課重點(diǎn)、難點(diǎn)確定如下：

1.3.1 教學(xué)重點(diǎn)

“測(cè)定空氣中氧氣體積含量”實(shí)驗(yàn)的觀察和探究

1.3.2 教學(xué)難點(diǎn)

初步理解測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)原理。

2 學(xué)情分析

學(xué)生對(duì)自然科學(xué)的學(xué)習(xí)已積累了一定的知識(shí)基礎(chǔ)和方法，對(duì)空氣已有一定的認(rèn)識(shí)，也已學(xué)習(xí)了“氣體壓強(qiáng)”的基礎(chǔ)知識(shí)；具有一定的自主學(xué)習(xí)能力和分析能力；思維方式也正在逐步由形象思維向抽象思維過渡，但是還缺乏用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的經(jīng)驗(yàn)；合作探究的意識(shí)與能力也需要教師的引導(dǎo)和培養(yǎng)。初中生個(gè)性活潑，思維活躍，對(duì)事物具有很強(qiáng)的好奇心和探究欲，但同時(shí)自我管理和調(diào)控能力還不夠，學(xué)習(xí)過程中還需要教師的示范引導(dǎo)和嚴(yán)格要求。

3 教學(xué)方法分析

新課程把轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式作為重要的著眼點(diǎn)，提倡自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式。教學(xué)方法的選擇，既要考慮教師的教，也要考慮學(xué)生的學(xué)；既注重學(xué)生知識(shí)的獲得，也注重學(xué)生智力、能力、情感態(tài)度價(jià)值觀的發(fā)展。因此，為了達(dá)成本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)，突出重點(diǎn)，更好的突破難點(diǎn)，本課時(shí)設(shè)定教學(xué)方法為“情景探究，師生互動(dòng)”，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，突出學(xué)生的主體性和教師的主導(dǎo)性，在學(xué)生實(shí)驗(yàn)、交流過程中，教師適時(shí)參與、引導(dǎo)，同時(shí)進(jìn)行以鼓勵(lì)為主的評(píng)價(jià)，關(guān)注學(xué)生的情感態(tài)度價(jià)值觀的培養(yǎng)。學(xué)習(xí)方法為“小組探究，合作交流”， 使學(xué)生在 “做科學(xué)”的探究實(shí)踐中逐步突破難點(diǎn)，在集體交流、歸納小結(jié)中增強(qiáng)合作意識(shí)和團(tuán)隊(duì)精神，形成共識(shí)，得到啟示；教學(xué)手段上使用多媒體輔助演示實(shí)驗(yàn)原理，增強(qiáng)直觀性，幫助學(xué)生突破難點(diǎn)。

4 教學(xué)過程

本課時(shí)設(shè)計(jì)以知識(shí)線為主線，以教學(xué)目標(biāo)中的“過程與方法”、“情感態(tài)度價(jià)值觀”為副線。教材只是一個(gè)載體，教學(xué)內(nèi)容要符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。本課時(shí)教學(xué)中，對(duì)教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)順序作了一定的調(diào)整，使得教學(xué)內(nèi)容更貼近學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)。

4.1創(chuàng)設(shè)情境引入課題

多媒體展示2008年5月8日北京奧運(yùn)會(huì)圣火在珠穆朗瑪峰傳遞的相關(guān)圖片。在學(xué)生產(chǎn)生愛國(guó)主義情感和民族自豪感的同時(shí)，創(chuàng)設(shè)問題情境：“奧運(yùn)圣火能在極度缺氧的世界之巔燃燒，充分體現(xiàn)了‘科技奧運(yùn)，珠峰氧氣含量只是零海拔高度地區(qū)的20%。那么，平原地區(qū)空氣中氧氣含量是多少？你能測(cè)定嗎？空氣是看不見摸不著的，你能證明空氣確實(shí)存在嗎？你能捕捉到空氣嗎？我們下面就共同從化學(xué)的視角來重新認(rèn)識(shí)空氣。”以此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，同時(shí)引入了本課主要探究?jī)?nèi)容。

4.2 實(shí)驗(yàn)探究獲得新知

4.2.1 交流討論實(shí)踐體驗(yàn)

學(xué)生根據(jù)已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)交流討論“證明空氣存在的生活事例或?qū)嶒?yàn)方法”， 增加了“利用一只空集氣瓶和水槽設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明空氣的存在事實(shí)”這一分組試驗(yàn)。在這個(gè)過程中，使學(xué)生既意識(shí)到空氣的真實(shí)存在，又能初步感知空氣會(huì)產(chǎn)生壓力，同時(shí)學(xué)會(huì)如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證結(jié)論。

4.2.2 提出假設(shè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，對(duì)“如何捕捉空氣” 提出了多種假設(shè)；并在此基礎(chǔ)上完成了課本第28頁(yè) “捕捉空氣”的實(shí)驗(yàn)。（指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)使用的實(shí)驗(yàn)儀器的名稱和用途。）

教師通過引導(dǎo)學(xué)生分析集氣瓶中收集的氣體與它排出水的體積關(guān)系及其原因，使學(xué)生意識(shí)到空氣占據(jù)一定的空間，空氣會(huì)產(chǎn)生壓力。然后教師設(shè)置問題情境引導(dǎo)學(xué)生自主激活已有經(jīng)驗(yàn)，交流討論“怎樣檢驗(yàn)收集的確實(shí)是空氣”；在教師引導(dǎo)下，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的篩選，找到最簡(jiǎn)單易行的方法—“利用燃著的木條伸入集氣瓶檢驗(yàn)”這一實(shí)驗(yàn)室常用的氣體一般檢驗(yàn)方法，補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。

學(xué)生在操作中體會(huì)“看不見、摸不著”的物質(zhì)，不是不可知、不可收集利用的。通過實(shí)驗(yàn)還認(rèn)識(shí)到空氣不易溶于水，初步接觸并理解排水集氣法原理。通過對(duì)該實(shí)驗(yàn)的分析和空氣檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充，為突破本節(jié)課難點(diǎn)打下了基礎(chǔ)。

4.2.3 合作探索學(xué)以致用

為了更好的突破難點(diǎn)，補(bǔ)充分組實(shí)驗(yàn)——用膠頭滴管吸水，體驗(yàn)并交流討論滴管吸水的原理和影響吸水體積的因素。在實(shí)踐中再一次加深對(duì)“空氣占據(jù)一定的空間，空氣會(huì)產(chǎn)生壓力”的認(rèn)識(shí)。

通過教師設(shè)疑激發(fā)學(xué)生探究熱情：剛才檢驗(yàn)空氣方法實(shí)際上是利用燃燒法證明空氣中含有氧氣，但是并不能說明空氣中氧氣的體積含量，能不能利用滴管吸水的原理來測(cè)定空氣中氧氣的含量呢？

學(xué)生討論選擇實(shí)驗(yàn)藥品，確定實(shí)驗(yàn)方案，集體交流，分組實(shí)驗(yàn)，歸納小結(jié)，形成共識(shí)——用物理方法難以將空氣中的氧氣排除，可以用燃燒法除去氧氣，還需設(shè)計(jì)一定的裝置才能定量的測(cè)定空氣中氧氣含量。

在探究中學(xué)生既能定性的認(rèn)識(shí)測(cè)定空氣中含氧氣的方法，又能發(fā)現(xiàn)新的探究問題。

4.2.4 觀察思考演示實(shí)驗(yàn)

在學(xué)生認(rèn)識(shí)逐步加深的基礎(chǔ)上，教師將課本演示實(shí)驗(yàn)改為“鐘罩實(shí)驗(yàn)”，測(cè)定空氣中氧氣的體積含量。這樣的改動(dòng)實(shí)驗(yàn)效果更好，也更有利于下一教學(xué)環(huán)節(jié)中對(duì)于氮?dú)獾恼J(rèn)識(shí)；同時(shí)多媒體投影實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)。學(xué)生觀察操作基本步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并思考實(shí)驗(yàn)原理。

在本教學(xué)環(huán)節(jié)中，教師通過演示實(shí)驗(yàn)裝置與課本實(shí)驗(yàn)裝置不同但實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論卻相同的事實(shí)，制造學(xué)生的認(rèn)知沖突，為最后總結(jié)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)一步作了鋪墊。

通過上述一系列的探究活動(dòng)，可以使學(xué)生體會(huì)“生活中處處有化學(xué)”，逐步學(xué)會(huì)用化學(xué)的視角來觀察世界，同時(shí)，又給了學(xué)生動(dòng)手練習(xí)的機(jī)會(huì)，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)手操作的能力，使學(xué)生主動(dòng)參與到學(xué)習(xí)中去。

4.3 引伸探究交流共享

學(xué)生描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或分析實(shí)驗(yàn)失敗的原因。分析討論了水不會(huì)充滿整個(gè)鐘罩的原因和鐘罩內(nèi)剩余氣體的檢驗(yàn)方法；教師組織學(xué)生自由發(fā)言。在學(xué)生交流的基礎(chǔ)上，教師再一次用燃著的木條證明鐘罩內(nèi)剩余氣體“不能燃燒也不能支持燃燒”。

通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象作進(jìn)一步的分析、探究，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神，在體驗(yàn)成功的喜悅和探究樂趣的同時(shí)，滲透實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度，并再一次體驗(yàn)常見氣體的一般檢驗(yàn)方法。

4.4 歸納總結(jié)反思評(píng)價(jià)

在上述探究活動(dòng)的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所獲得的事實(shí)與證據(jù)進(jìn)行歸納，閱讀教材有關(guān)內(nèi)容，師生共同歸納出實(shí)驗(yàn)結(jié)果：空氣主要是：由能支持燃燒的氣體（氧氣）和不能支持燃燒的氣體（氮?dú)猓┙M成。

在前面一系列探究活動(dòng)的鋪墊基礎(chǔ)上，對(duì)比演示實(shí)驗(yàn)裝置（下圖左）與課本實(shí)驗(yàn)裝置（下圖右），深入思考總結(jié)反應(yīng)原理——由于紅磷燃燒消耗瓶?jī)?nèi)的氧氣，導(dǎo)致容器內(nèi)的氣壓減小，因而水倒流。用多媒體動(dòng)畫模擬演示加深學(xué)生的理解。通過深入思考、分析實(shí)驗(yàn)、歸納結(jié)論，將知識(shí)引向深入。

閱讀課本第27頁(yè)“拓展視野”，了解空氣成分發(fā)現(xiàn)的歷程，使學(xué)生感受進(jìn)行科學(xué)研究必不可缺的嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)、耐心細(xì)致的科學(xué)態(tài)度。

通過交流“收獲與質(zhì)疑”，引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成反思的意識(shí)，學(xué)會(huì)思考，能進(jìn)行適度的自我評(píng)價(jià)。

4.5 比較歸納掌握概念

1. 學(xué)生通過觀察表格信息，運(yùn)用比較的方法，自主歸納出純凈物和混合物的概念。

2. 運(yùn)用概念對(duì)以下物質(zhì)正確分類，從而清晰掌握概念：

鎂條、海水、鐵絲、濃食鹽水、二氧化硫、氧化鎂、金剛石、碳酸氫銨

通過本環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生比較分析能力，體驗(yàn)科學(xué)探究過程，讓學(xué)生學(xué)會(huì)歸納小結(jié)、整理知識(shí)。

4.6 布置作業(yè)鞏固新知

教學(xué)評(píng)價(jià)要注意過程性評(píng)價(jià)和結(jié)果性評(píng)價(jià)并重。在重視學(xué)生在活動(dòng)中對(duì)科學(xué)探究過程與方法的體驗(yàn)和學(xué)習(xí)態(tài)度、情感及價(jià)值觀的發(fā)展進(jìn)行評(píng)價(jià)的同時(shí)，仍要注重對(duì)科學(xué)知識(shí)的掌握和理解程度評(píng)價(jià)，強(qiáng)化評(píng)價(jià)的診斷和發(fā)展功能。

4.6.1 必做題

A組：（課本第32頁(yè)第8題）列舉出一些在生活中常用的混合物，試說出它們是由哪些物質(zhì)組成的。

B組：課本第32頁(yè)第4題。

4.6.2 拓展題。（可以任選一題，也可三題都做）

1. 在課本第32頁(yè)第4題的基礎(chǔ)上拓展：紅磷能不能用其他物質(zhì)代替？請(qǐng)利用家里常見物品或廢棄物設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置，并動(dòng)手做一做，試一試。

2. 想一想，比一比：用生活中的事例或設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來證明空氣中的各氣體成分真實(shí)存在。比一比，看誰(shuí)找得方案多。

3. 請(qǐng)利用網(wǎng)絡(luò)或到圖書館查閱資料等多種途徑，了解更多的空氣的相關(guān)知識(shí)。想一想：地球上如果沒有空氣會(huì)怎樣呢？

通過必做題幫助學(xué)生更好地掌握應(yīng)用本節(jié)課主干知識(shí)。拓展題是為學(xué)有余力的學(xué)生準(zhǔn)備的，通過拓展題的設(shè)置，引導(dǎo)學(xué)生自覺地把課堂所學(xué)化學(xué)知識(shí)和方法延伸到課外，促使學(xué)生課后持續(xù)探究，學(xué)會(huì)利用廢棄物進(jìn)行科學(xué)探究設(shè)計(jì)，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)使用多種載體進(jìn)行學(xué)習(xí)，增強(qiáng)其對(duì)事物認(rèn)識(shí)的好奇心、求知欲。真正體現(xiàn)“使不同水平的學(xué)生都能在原有基礎(chǔ)上得到良好的發(fā)展。”