让学生在探究中学会探究——“空气的成分”教学案例，本文主要内容关键词为：成分论文,教学案例论文,空气论文,学生在论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
苏霍姆林斯基认为：“人的心灵深处都有一种根深蒂固的需要，这就是期望感到自己是一个发现者、研究者、探索者。”新课程改革为实现学生成为一个发现者、研究者、探索者提供了崭新的契机。如何在教学实践中积极有效地激发学生的探究欲望，培养学生的创新精神和实践能力，笔者在化学教学中进行了有效的探索尝试。
现以山东教育出版社出版的义务教育课程标准实验教科书化学第三单元第一节“空气的成分”为例，与各位老师探讨交流。
“空气的成分”教学案例
［启动］播放一段欢快的音乐，在轻松愉快的音乐声中启动课堂。
师：同学们，刚才我们欣赏了一段优美的音乐，当我们沉醉在美妙的旋律中的时候，你可曾想过，是谁把这跳动的音符传递给我们？
生：空气。
师：对，空气。空气每时每刻都在我们周围，那么，能谈一谈你对空气的认识吗？
生1：风的存在证明空气是真实存在的。
生2：拿一个空瓶子，瓶口朝下向水中压，水只能进入一点就压不下去了，说明空瓶子不是真的空，证明空气是真实存在的。
生3：有些物质能在空气中燃烧，说明空气中有氧气。
生4：松酥的饼干长时间放置在外面会变潮，说明空气中有水分。
生5：澄清的石灰水长期放置于空气中，表面会产生一层白膜。
师：以上同学们从身边的事实或现象谈了对空气的认识，下面我们来做一个实验，请同学们注意观察，实验完成后，谈谈你的发现与体会。
［实验观察］按如图所示进行实验：分别点燃两支蜡烛，观察现象。
附图
生1：烧杯外面的蜡烛继续燃烧，里面的蜡烛燃烧一段时间后熄灭了。
生2：烧杯外面和里面的蜡烛是一样的，但是里面空气的量是一定的，而外面空气的量是不固定的，所以，一定量空气中氧气的量也是一定的。
生3：蜡烛在空气中能够燃烧，说明空气中有氧气。
生4：我们知道蜡烛燃烧时生成了二氧化碳，烧杯里的蜡烛熄灭，说明二氧化碳不支持燃烧。
师：很好，同学们不仅观察得仔细，思考了很多，而且知道得也很多。大量的事实和实验都证明，空气不仅是真实存在的，而且是一种由多种成分组成的物质。既然我们知道空气中含有氧气，那么，你能用实验的方法测定空气中氧气的含量吗？
［实验探究］
探究课题：空气中氧气含量的测定
探究准备：
师：你认为，要测定空气中氧气的含量，应从哪些方面进行设计？
生1：应选取一定体积的空气，并将其放置在一密闭容器中。
生2：可以通过某一反应除去该气体，测量剩余气体的体积来确定该气体的含量。
生3：也可以通过除去其他气体，然后测定该气体体积的方法来完成。
生4：实验必须在密闭的容器内进行。
生5：所选用的仪器还要容易测定其体积的变化。
师：很好，由此可以看出，要测量某一混合气体中某成分的含量，基本思路是：
取一定体积的混合气体
方法一：除去该气体测剩余所体的体积
方法二：除去其他气体测该气体的体积
师：同学们，只要我们肯动脑，善钻研，没有解决不了的问题。下面请同学们小组合作，对实验所用药品和装置进行设计，10分钟后向同学们展示你们组的学习结果，相信同学们一定会有不凡的表现。（教师投影展示相关信息）
相关信息：
附图
注意：磷有白磷和红磷之分。白磷温度达到40℃时就可以燃烧，红磷需加热到200℃才能燃烧。
设计实验方案：学生小组合作讨论，教师巡视参与学生的合作学习，并及时了解学生的学习表现。
交流与展示：10分钟后，组织交流展示探究学习结果，学生上讲台通过投影展示并讲解。
展示一：药品的选择
生1：我们组认为可以选用蜡烛在一定量空气中燃烧，消耗掉其中的氧气，然后向容器中倒水，根据进入的水的体积来确定氧气占的体积。
生2：通过老师给出的信息，我们认为，用蜡烛、硫、碳燃烧都会生成气体，测得的数据都不准确，铁跟氧气反应时虽不产生气体，但只能在纯氧中燃烧，在空气中反应速度很慢，磷和铜分别与氧气反应时只生成固体，所以，用磷或铜可行。
没等生2回到座位，生3站起来说：老师，我认为用镁条也可以，镁和氧气反应生成的氧化镁也是固体。
师：大家对药品的选择想法很好，而且很有道理，但是值得注意的是，镁在空气中燃烧时，不仅可以和氧气反应生成氧化镁，也可以和氮气反应生成氮化镁，因而不能用镁。可以选择磷或铜做药品进行实验。那么，在什么装置中完成呢？
展示二：装置的选择
生1：我们组选用的是课本中提供的装置，我们觉得该装置操作简便，使用的仪器有刻度，便于判断气体体积的变化。
生2：我们组认为课本上的实验装置还可以简化，我们选用的是一个针管，在针管中放入白磷，拉动活塞，确定一定体积的空气后，堵住针头孔，光照使白磷燃烧，通过活塞移动的格数判断体积减少量，从而确定氧气含量。
生3：我们组选用的是如图1所示的装置，实验时，点燃燃烧匙中的红磷，待充分燃烧后冷却，打开止水夹，测定进入水的体积就可以了。
附图
图1
生4：我们组选用的是如图2所示装置，在小学自然课中，我们曾用图2的装置做过蜡烛在空气中燃烧的实验，所以，我们可以将蜡烛换成红磷，并将钟罩内所盛空气的体积五等份，观察进入水的体积。
附图
图2
师：同学们的方案都很有创意，我觉得这些方案都是可行的。
就按照你们设计的实验方案，利用实验桌上提供的仪器和药品进行实验吧！
实验验证：学生小组合作，完成实验，并记录实验现象。
结果反馈：
生1：我们组是用课本上的装置进行实验的，反应前选定空气的体积是15mL，实验后针管内剩余体积是12.7mL，氧气的体积约为15.3%。
生2：我们组是用课本上的装置进行实验的，反应前选定空气的体积是20mL，实验后针管内剩余体积是15.3mL，氧气的体积约为23.5%。
生3：我们组是用单针管进行实验的，反应前选定空气的体积是10mL，实验后针管内剩余体积是7.8mL，氧气的体积约为22%。
生4：我们组是用的图2装置进行实验的，实验后进入水的体积约为原空气体积的1/5。
师：好，同学们用自己设计的方案测定了空气中氧气的含量，并且得出了不同的结论？那么，空气中氧气的含量到底是多少呢？科学家经过了许多年的研究，已经得出了关于空气组成的结论，请同学们看课本上给我们提供的空气组成的饼状图，并反思，有哪些原因使得我们测定的结果与科学家测定的结果之间有差距。
实验反思：……
案例分析
该课例通过科学探究的方式，由学生熟悉的现象和事例入手，引导学生参与对问题的探究，使学生亲身体验科学探究的过程，整个教学过程采用学生提出问题，通过小组合作的方式自主设计实验，完成实验，并对实验结果进行反思，充分体现了“自主、合作、探究”的学习方式，使学生在活动中学会了合作，在交流中学会了表达，在探究中学会了探究。
(1)创设问题情境，明确探究目标
教学伊始，根据学生的认知水平和心埋特点，从学生喜欢的一段音乐导入课题，引发了学生的参与兴趣，形成了良好的教学氛围。然后，由学生对空气已有的认识，诱发对未知问题的好奇，从而形成良好的问题情境，明确探究目标，为学习过程的实施创设良好的环境。
(2)尝试自学，合作探究
在引发了学生的思维冲突，激起了学生的探究欲望后，教师引导学生就如何设计解决问题的方法进行了探究，得出了测定混合物组成的一般思路和方法，然后由学生依据探究报告自学课本，学生在充分自学的基础上，进行小组合作，交流自学结果，对疑点问题由小组合作解决。
(3)交流评价，反思深化
通过学生小组交流各组设计的实验方案，展现对问题的解决思路和方法，在不同的方法交流中，集体论证，相互补充，相互完善，既充分发挥了学生的主观能动性，调动学生积极参与学习过程，又使学生在交流讨论中不断反思和总结，完善自己的学习方案，加深知识的理解、整合，实现知识的拓展和学习能力的提高。
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