初中化學(xué)開放性科學(xué)實踐活動課“吸入和呼出氣體的研究”教學(xué)設(shè)計

馬驥

摘 要： 開設(shè)開放性科學(xué)實踐活動課程，能使七年級和八年級學(xué)生通過親身實踐了解化學(xué)等學(xué)科知識，提高科學(xué)探究能力。

關(guān)鍵詞： 初中化學(xué) 開放性科學(xué)實踐活動課 吸入和呼出氣體 教學(xué)設(shè)計

一、設(shè)計思想

本節(jié)課的內(nèi)容是北京市開放性科學(xué)實踐活動手冊八年級的內(nèi)容，主要內(nèi)容是讓學(xué)生用傳感器直觀、準(zhǔn)確認(rèn)識吸入和呼出氣體等體系。通過問卷、訪談等方式調(diào)查，筆者發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生對于吸入和呼出氣體存在錯誤認(rèn)識，他們認(rèn)為“吸入的氣體是氧氣，呼出的氣體是二氧化碳”。本節(jié)課從評析這一錯誤認(rèn)識出發(fā)，激發(fā)學(xué)生的探究欲望。任務(wù)一：了解吸入和呼出氣體。任務(wù)二：探究蠟燭在密閉容器中燃燒一段時間后熄滅，氧氣是否還有剩余及剩余含量。以上兩個任務(wù)均由學(xué)生先提出猜想再進(jìn)行探究，這樣能夠使學(xué)生體會科學(xué)探究的基本環(huán)節(jié)，感受科學(xué)探究的快樂。

二、活動目標(biāo)

1.知識與技能目標(biāo)。

與吸入的空氣相比，知道呼出的氣體中氧氣含量減少，二氧化碳含量增多；知道氧氣支持燃燒需要達(dá)到一定濃度。

2.過程與方法目標(biāo)。

體驗科學(xué)探究的基本過程；初步了解使用傳感器進(jìn)行定量測量的方法；培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和小組合作意識。

3.情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)。

感受化學(xué)與生活的密切聯(lián)系，感受科學(xué)探究的快樂，感受學(xué)科價值。

三、教學(xué)的主要過程

1.提出問題，有據(jù)評析。

教師：歡迎同學(xué)們來到開放性科學(xué)實踐活動課堂，今天我們活動的主題是“吸入和呼出氣體的研究”，上課之前老師做了一些調(diào)查，發(fā)現(xiàn)很多同學(xué)認(rèn)為在日常生活中，我們吸入的氣體是氧氣，呼出的氣體是二氧化碳，你們是否贊同這樣的說法呢？

生1：同意！

生2：不同意！我們吸入的氣體不全是氧氣，是空氣。呼出的氣體也不全是二氧化碳。

提出任務(wù)一：比較吸入和呼出氣體中氧氣和二氧化碳的濃度。

2.解決問題，實證猜想。

教師：請同學(xué)們將猜想以圖像的方式在坐標(biāo)系中表示出來。

學(xué)生猜想示例：

設(shè)計實驗：利用氧氣傳感器、二氧化碳傳感器、燒杯、保鮮膜等實驗用品測定吸入和呼出氣體中氧氣和二氧化碳的含量。

學(xué)生思考、討論：將氧氣傳感器、二氧化碳傳感器同時放置在一個大燒杯中，用保鮮膜將燒杯和傳感器覆蓋，測空氣中氧氣、二氧化碳的含量，記錄數(shù)據(jù)。掀開保鮮膜，往燒杯中吹出一大口氣后立即蓋好保鮮膜，觀察數(shù)據(jù)的變化[1]。

學(xué)生兩人一組進(jìn)行實驗，教師巡視指導(dǎo)。

數(shù)據(jù)分析：

人體呼出的氣體中，氧氣明顯少于吸入的氣體；而二氧化碳?xì)怏w明顯多于吸入的氣體；不論是吸入還是呼出的氣體中，氧氣都遠(yuǎn)遠(yuǎn)比二氧化碳多。

得出結(jié)論、修正圖像：

3.收獲方法，類比應(yīng)用。

演示實驗：蠟燭在倒扣的玻璃杯中燃燒，一段時間后熄滅。提出問題：蠟燭為什么熄滅了？

學(xué)生：氧氣沒了。

教師：氧氣真的一點都沒有了嗎？請同學(xué)們再次利用氧氣傳感器進(jìn)行測量。

設(shè)計實驗：利用雙面膠將氧氣傳感器固定在玻璃杯中上部，點燃蠟燭，將玻璃杯倒扣，觀察數(shù)據(jù)變化。

學(xué)生兩人一組進(jìn)行實驗，教師巡視指導(dǎo)，關(guān)注學(xué)生實驗操作是否合理、安全。

數(shù)據(jù)分析：

得出結(jié)論：氧氣不足，蠟燭熄滅，即蠟燭燃燒需要一定濃度的氧氣。

4.經(jīng)歷感受，建立辯證思維。

教師：本節(jié)課我們學(xué)會了使用傳感器進(jìn)行定量測量，同學(xué)們還想利用傳感器探究我們身邊的哪些混合氣體體系呢？

生1：汽車尾氣。

生2：教室。

生3：公園。

生4：臥室。

生5：電腦排風(fēng)口排出的氣體。

……

四、活動總結(jié)與反思

1.教師應(yīng)有效指導(dǎo)。

教師既不能“教”科學(xué)實踐活動，又不能放任學(xué)生，應(yīng)把有效指導(dǎo)和鼓勵學(xué)生主動實踐、合作探究有機結(jié)合起來，課堂形散神不散，放手不放羊[2]。課程開始前教師要制訂好指導(dǎo)學(xué)生活動的具體方案，可多名教師共同參與活動指導(dǎo)。

2.關(guān)注學(xué)生差異，激發(fā)有效參與。

對于不同學(xué)情的學(xué)生，可以提出與之能力匹配的實踐活動，提高活動課的包容度，讓每位學(xué)生都能參與其中。

3.拓展學(xué)生實踐空間。

活動課旨在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的興趣，為提升課程價值，幫助學(xué)生形成探究方法，應(yīng)集中教師、家長、學(xué)校、社會力量，充分利用各方資源，拓展學(xué)生實踐空間。

參考文獻(xiàn)：

[1]方中雄.北京市初中開放性科學(xué)實踐活動項目手冊.人民文學(xué)出版社，2015.

[2]林蕾.化學(xué)綜合實踐活動“服裝和化學(xué)”案例設(shè)計與實施[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2012（1～2）：33-34.