基于“轉變學生學習方式”的教學實踐

楊寶權

摘要：“轉變學生的學習方式，突出學生的實踐活動，使學生積極主動地獲取化學知識，培養創新精神和實踐能力”是化學課程標準的明確要求。“空氣的組成”教學內容以空氣成分發現史為主線，從“感受空氣”“認識空氣”“探究氧氣含量”“物質的分類”四個環節進行設計，表明了轉變學生的學習方式就是教學中在切準知識和能力的基礎上增強學生的課堂體驗，踐行自主、合作、探究的學習方式。

關鍵詞：空氣；教學設計；體驗；合作探究

文章編號：1008-0546（2017）02-0051-03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.02.016

新一輪基礎教育課程改革自啟動至今已經歷了16年，純應試教育的教學方式已經逐漸減少。但若審視今天的課堂，有些現象依然存在，如：學生缺少課堂的體驗，總是被動地學習；重知識記憶、重考試而輕創新探究。致使學生的主體性和積極性受到了很大的抑制。因此《義務教育化學課程標準》明確要求“轉變學生的學習方式，突出學生的實踐活動，使學生積極主動地獲取化學知識，培養創新精神和實踐能力”，并提倡自主、合作、探究的學習方式[1]。這是一種有利于學生終身學習、發展學習的方式，真正把“以學生為主體”落到了實處。

一、理論依據

由于教師的“教”是為學生的“學”服務的，并對學生的學習方式起著重要的引領作用，因此要轉變學生的學生方式，教師必須首先轉變教學方式。教師在教學過程中應善于利用問題的討論與交流、實驗的探究與體驗等環節，讓學生成為課堂的“主角”，突出其課堂學習的主體性。尤其是要采用設計、動手操作等體驗活動，這樣學生由實驗的觀察者轉化為實驗過程的建設者與參與者，其心理狀態也從原先閑適地等待著實驗結果，轉變為一種急切的期待。這樣，學生在自覺、自主、合作地建構化學知識過程中，其學習方式已經悄然發生了轉變。

“激發和培養學生對化學學習的興趣”是《義務教育化學課程標準》中情感、態度與價值觀方面的目標要求[2]，研究也表明[3]，當我們開始接觸某個事物時，往往因好奇而懷有比較濃厚的興趣，但這樣的興趣是淺層次的，不穩定的，在學習過程中如果遇到了難以克服的困難，這時興趣就會大減，而戰勝了困難興趣又會大增。因此教師要在教學中因勢利導，通過讓學生體驗學習的快樂、成功的快樂、分享的快樂，把興趣轉化成學習的樂趣；進而在學生領略了化學的奇妙和內在魅力后，樂趣又會轉化成志趣，那么學生就能保持經久不衰的求知欲，這也是學生轉變學習方式的重要促進力量。

二、目標分析

本課是滬教版九年級上冊第一章第二節第二課時內容，屬于“我們身邊的物質”主題下“我們周圍的空氣”部分。在過去的學習中學生對空氣已經有了簡單的了解，但是從化學的角度來審視還是第一次。另外，該學習內容也是學生認識混合物并探究混合物中成分含量的重要學習過程，不過，學生還是第一次來完成實驗與定量分析。綜合以上情況，結合課程標準三維目標的要求，提出以下的教學目標：

①能用實驗事實說明空氣是混合物；了解空氣中的主要成分在生產、生活中的用途。

②知道并能辨析混合物與純凈物這兩個不同的概念，能區分一些典型的混合物與純凈物。

③通過探究過程，體驗從化學視角研究物質組成的一般方法，培養科學探究能力，學習觀察、思考、分析等研究方法，善于交流與討論，敢于發表自己觀點。能運用分析、對比、歸納的方法對獲取的信息進行整合。

④通過探究空氣中氧氣的含量實驗，初步學習觀察、記錄實驗的方法，能理解該方法對學習化學的重要性，并體驗化學實驗是進行科學探究的一種手段。

⑤通過空氣研究的歷史回顧，激發化學探究的欲望，發展學習化學的興趣，樹立對待任何事物嚴謹的科學態度。

三、設計思路

基于以上理念，為達成本節課的教學目標，本課時設定教學方法為“情景探究，小組合作”，以空氣成分的發現史為線索，學生的活動為主要方式，完成“感受空氣、認識空氣、探究氧氣含量及物質分類”四個環節的學習（見圖1）。學生通過切實的融入課堂，體驗到學習的樂趣，積極性得到了充分調動，從而激發了學習的熱情。同時，學生在實驗、合作交流過程中，通過教師適時參與、適當引導，以及鼓勵為主的評價，從而更加關注合作意識和團隊精神，形成共識，得到啟示。教學手段上教師使用多媒體輔助演示實驗原理，增強直觀性，幫助學生突破難點。這樣，學生在教師的引導下自覺、自主、合作地建構化學知識，從而轉變了學習的方式。當然，課堂中一方面凸顯了學生的主體性，另一方面教師的主導性作用也得到有效體現。

四、教學過程

【新課引入】

（謎語）一物到處有，用棒趕不走；眼睛看不見，手摸也沒有；咀嚼無滋味，沒它活不久。（打一常見物質）

【模塊一】感受空氣

（學生活動）請你回答：日常生活中哪些事例可以讓我們感受到空氣的存在呢？

教師：當然我們也可以通過設計實驗來證明空氣的存在。

（教師演示）取一支空的注射器，用手指堵住口部，推注射器的活塞，推不到底部。

教師過渡：空氣對我們來說很熟悉，但對空氣的認識卻經歷了一個漫長的過程。

【模塊二】認識空氣

教師：空氣看不見摸不著，你知道空氣是一種物質還是由多種物質組成？

（PPT展現）17世紀以前，人們還認為空氣是“一種”氣體。在17世紀科學家們開始對燃燒和呼吸有了深入的研究，發現空氣實質是由多種氣體組成的復雜物質。

（學生活動）請你回答：

（1）根據已有知識，同學們還記得空氣中含有哪些成分嗎？

（2）在日常生活中，什么現象可以體現空氣中有氧氣、二氧化碳、水蒸氣存在？

教師過渡：經過幾代科學家的不懈努力，證實了空氣由氮氣、氧氣、二氧化碳、稀有氣體、水蒸氣及雜質組成。那么它們的體積分數各是多少呢？科學家又開始了新的追尋。

【模塊三】探究氧氣含量

（合作學習）閱讀體會下面這段話：

“1774年，法國化學家拉瓦錫用金屬燃燒實驗證明是金屬與空氣中‘上等純空氣作用的結果，并發現了金屬燃燒后余下的‘空氣不支持燃燒和呼吸，第一次明確提出空氣是由氧氣和氮氣組成的。 ”

（小組討論）根據拉瓦錫的實驗方案，如果請你設計“測定空氣中氧氣的含量”實驗，你的基本思路大致是什么？

教師：每個小組的桌上都有一套裝置和相應的藥品，下面我們先一起認識一下儀器。

（教師出示整套裝置，簡單介紹各個儀器的名稱。）

（學生實驗）

1.閱讀教材，認真閱讀（P13）“觀察與思考”，注意領會操作要領。

2.小組合作完成實驗，教師引導學生觀察實驗現象，并做好相關記錄。

（交流與討論）

（1）水為什么能進入集氣瓶？為什么水只進入了1/5而不是全部呢？

（2）集氣瓶中剩余的氣體是什么？體現了它的什么性質？

（3）紅磷在集氣瓶中未能全部燃燒，說明了什么？如果紅磷沒有剩余能得出正確結論嗎？

（4）為什么要冷卻到室溫，如果不冷卻到室溫對結果有何影響？

（5）已知木炭能與氧氣反應生成二氧化碳，將紅磷改用木炭，可以嗎？

（請你反思）

（1）你實驗成功了嗎？你成功（或失敗）的主要原因可能是什么？

（2）仔細觀察一下，你實驗中進入的水是1/5嗎？導致其不是的原因可能是什么？

（思維拓展）

根據你的實驗體會，你發現本實驗的設計上存在哪些問題？想一想可以如何改進？

（學生充分交流后，教師多媒體展示）

（課堂小結）

科學家們通過精確的實驗，證明了干燥空氣中各組分氣體的體積分數大約是：氮氣78%，氧氣21%，稀有氣體（氦、氖、氬等）0.94%，二氧化碳0.03% ，其他氣體0.03%。并且在通常情況下，空氣中各種成分的含量保持相對穩定。

教師過渡：空氣由多種物質組成，但紅磷卻只含有一種物質，那么在化學學習中用什么概念來區分它們？

【模塊四】物質的分類

（學生活動）

（1）混合物和純凈物的概念，學生齊讀強化。

（2）思考：在日常生活中有很多純凈物和混合物，你們能舉幾個例子嗎？

（3）練習：紅磷、氧氣、五氧化二磷是純凈物還是混合物？

（教師評價，并突出從化學式角度判斷物質分類：純凈物組成固定，可用化學符號來表示。）

（4）練習：請你說出下列物質分別屬于混合物還是純凈物？

氮氣、二氧化碳、河水、空氣、礦泉水、純凈水、冰水混合物、碳酸氫銨、氨氣、石蠟、澄清石灰水、鐵水、水銀、水、稀有氣體

（教師小結）：混合物沒有固定的組成，各成分的含量可以改變，沒有專門的化學符號。今天的實驗也表明，雖然混合物由多種物質組成，但各種成分之間沒有發生化學反應，仍保持各自原來的性質。

課堂總結：

（1）經過本節課的學習，你掌握了哪些化學知識？

（2）在課堂學習過程中，你在學習方法等方面有哪些收獲？

【課堂連線】在空氣組成的發現史上有這么一個有意義的故事[4]：“稀有氣體的發現”。

你從這段故事中可以得到什么啟示？

五、課后反思

本節課學生在教師的引導下全面地自主學習、合作實驗，實現了知識的自我構建和教育的自我演變，這樣，學生的學習方式得到了根本的轉變。綜合起來，本節課的設計有以下三個突出的亮點：

1. 有效利用化學史，與課堂教學融合

課堂教學中不僅利用化學史作為學習的材料，而且又以空氣組成的認識史為線索，將所有知識按邏輯順序串聯起來。同時，以化學史開始、并以化學史結束拓展了課堂教學的寬度和高度，這樣的教學設計具有較強的創新性。

2. 形式很好地服務于內容

本節課設計活動多、形式多，各種活動共有12次，這其中既有學生之間的討論（如“合作學習”），又有學生個體對問題的思考（如“學生活動”），還有師生之間的你來我往式的互動。但教學形式是由課堂教學內容決定，無論小組討論、大組交流、實驗探究、個人思考回答，都根據實際內容的需要，統籌安排。多樣化的活動形式安排，就使普通性問題在小組內解決，提升性問題全班解決，專業性問題教師講授學習，努力做到小組合作學習與學生的個人思考有機結合，真正做到課堂教學“有趣、有序、有效”。

3. 知識的學習與素養的形成相輔相成

當今課堂教學中都存在兩方面的基礎要求：對化學重點知識的學習與化學素養的培養。毋庸諱言，知識是學生應試的基礎，但素養才是學生學習的價值與意義體現，也是學生學習的落腳點。因此，二者不可偏頗，例如，學生在實驗探究的誤差分析過程中，掌握實驗誤差的形成及誤差分析方法，同時培養了對待任何事物嚴謹的科學態度；“冰水混合物”中冰和水是同一種物質，只是狀態不同的混合，突出了對周圍世界認識的化學視角。

本文在修改過程中得到了華東師范大學沈甸教授的悉心指導，在此表示誠摯感謝！

參考文獻

[1][2]中華人民共和國教育部制定. 義務教育化學課程標準（2011年版）[M].北京：北京師范大學出版社，2012

[3] 朱永新著.我的教育理想（增補本）[M].桂林：漓江出版社，2009：143，181

[4] 王祖浩主編.九年級化學上冊教師教學指導書[M].上海：上海教育出版社，2012：11-13，21