課堂巧設計培養科學觀

郭玲鳳

[摘 要]

化學課程中的科學探究，是學生積極主動地獲取化學知識、認識和解決化學問題的重要實踐活動。文章選取《課題1空氣》這一課例，通過巧妙的設計，創設問題情境，增設小小實驗，引導學生充分體驗探究過程，激發了學生的興趣和求知欲，滲透化學科學觀念，培養學生化學學科的科學素養。

[關鍵詞]

探究；問題情境；科學素養

義務教育《化學課程標準》中提出，要讓學生有更多的機會主動地體驗科學探究的過程，在知識的形成、相互聯系和應用過程中養成科學的態度，學習科學方法。在執教《空氣》這節課時，我發現兩個問題：①學生在學習“拉瓦錫測定空氣的組成實驗”時，對實驗裝置和原理的理解有一定的困難；②從“拉瓦錫實驗”到“用紅磷測定空氣中氧氣含量實驗”的過渡教學太過于呆板、不自然，無論從原理上還是方法上，學生都感到突然，難以接受，似乎有強加于學生的嫌疑，學生無法主動參與探究過程。在教學過程中，我對這些環節進行了巧妙的設計，教學效果良好。以下是教學過程的幾個片斷。

【教學片斷一】

教師：拿出一個膠頭滴管，一只手擠壓橡膠膠帽后，用手指堵住管口。問學生，從滴管中被擠壓出來的是什么物質？

學生：是空氣。

教師：大家知道有多少體積的空氣被我們擠壓出來了呢？

學生：……（私下輕聲交流后搖頭）

教師：堵住管口的手指被吸住，說明什么？

學生：滴管中一部分空氣排出，壓強變小了。

教師：將管口浸沒入水（預先加有少量品紅）中，移開手指，你們觀察到什么現象？

學生：水被吸入滴管中，形成了一段小紅色水柱。

教師：為什么能吸入這么多體積的水呢？是什么因素影響了吸水量的多少？

學生：因為滴管中之前有空氣被排出，導致滴管內壓強減小，大氣壓將水壓入滴管，吸入的水的體積等于原先被排出的空氣的體積。

教師：那現在大家知道如何得知被排出的空氣體積了嗎？

學生：將滴管中被吸入的水注入量筒中就知道了。

教師：很好?，F在我們一起來探討學習“拉瓦錫實驗”……

設計意圖：以往每次在直接學習“拉瓦錫實驗”時，總會有很多學生看不懂課本圖中的裝置，不能理解其中蘊含的原理。對學生而言，曲頸甑這個裝置比較陌生，他們無法從抽象思維中來理解實驗的實質。所以我在設計時，增設了“滴管擠氣吸水”的小實驗，幫助學生理解壓強原理，建立壓強與體積之間的關系后，學生便能很快領悟出拉瓦錫實驗的原理。

【教學片斷二】

教師：我們又如何才能測定空氣中氧氣的含量呢？現有兩種實驗方案，請以小組為單位圍繞下列問題展開討論。

思考題：①哪種方案好？為什么？

②用來除去氧氣的物質應具備怎樣的性質？

③消耗氧氣的物質其用量有什么要求？

④如何測剩余氣體體積？

⑤對裝置的氣密性有無要求？

⑥何時讀取測量數值？

教師：大家認為這兩種方案，哪一種好？

學生：第一種方案。

教師：為什么？

學生：因為從操作上來說，第一種方案更容易實施，也更簡便。

教師：現提供如圖所示的裝置及三種物質，根據資料提示，你認為哪種物質適用于測定空氣中氧氣含量？簡單說明原因。

①蠟燭②鐵絲（在純凈的氧氣中才能燃燒；在空氣中能與氧氣、水發生緩慢氧化，但時間比較長。）③紅磷（可在空氣中燃燒，生成白色五氧化二磷固體）

學生：選擇紅磷，因為紅磷能消耗空氣中的氧氣，生成的是固體，反應后集氣瓶內壓強變小，打開彈簧夾后，水會被壓入瓶中，我們可以根據被壓入水的體積來推知瓶內空氣中氧氣的體積。

教師：那為何不選擇蠟燭或鐵絲呢？

學生：蠟燭在空氣中與氧氣反應，會生成二氧化碳氣體，它會填補被消耗掉的氧氣的體積，瓶內壓強不改變；而鐵絲在空氣中不能很快消耗氧氣，不便于操作。

教師：你們認為選擇物質測定空氣中氧氣含量時，需要考慮哪些因素？

學生：①要能在空氣中，與氧氣發生反應；②只能與氧氣發生反應；③生成物不能是氣體。

教師：綜合以上分析，我們從三種物質中，選擇紅磷來完成實驗。那同學們認為，我們要取用多少紅磷呢？

學生1：取用紅磷的量要適中。

學生2：我們還不知道瓶內氧氣的多少，怎么知道要多少紅磷啊？

學生1：那就要多取點。

教師：能說說為什么要取多點紅磷嗎？

學生1：因為不知道有多少氧氣，但要確保氧氣都要被反應掉，所以要取用多點紅磷。

教師：對。為了保證瓶內的氧氣被耗盡，所以我們要取用足量或過量的紅磷?；瘜W上一般用少量、適量或足量、過量等來形容物質質量的多少。

設計意圖：本環節的教學不僅為“紅磷測定空氣中氧氣的含量”實驗作鋪墊，促進學生對知識深入理解和掌握，同時為學生的后續學習奠定了必要的基礎。如：“去除雜質問題中藥品的選擇和用量問題”、“實驗中如何測量生成氣體的體積問題”、“測定大理石中碳酸鈣的質量分數時，稀鹽酸的用量問題”等

在感悟“拉瓦錫實驗”的原理和方法之后，筆者用問題來引導學生進行科學探究，從“如何才能測定空氣中氧氣的含量”，至“設法除去氧氣測定空氣中氧氣含量”的設想，至“選用哪種合適的物質除去氧氣”，再至“選擇物質測定空氣中氧氣含量時需考慮因素”等，這些問題層層深入，環環相扣，學生在創設的問題驅動下，能自發地對問題進行思考。

教學反思：學生正處于學習化學的初期階段，對化學的用語并不熟悉。筆者在課堂中注重對這方面的引導，如：在“取用多少紅磷”的問題時，筆者并沒有直接給出用量的多少，而是對此展開研究。引導學生能用自己的語言闡述對問題的理解，歸納學科知識，建構學科觀念，這是我在設計時的一個小構思。

[參 考 文 獻]

[1]陳淑明.化學基礎性課程教學中STS思想的融入[J].化學教育，2002（5）.

[2]宋心琦，王晶，黃儒蘭.對化學教學與教材新理念的幾點看法[J].化學教育，2004（8）.

（責任編輯：張華偉）