“探究空氣的成分”說課設計

王紹凱

文章編號：1005－6629(2009)02－0040－03中圖分類號：G633.8文獻標識碼：B

1教材分析

1.1地位和作用

本課是滬教版九年級化學上冊第二章第一節第一課時內容。內容以選擇空氣作為初中化學中研究具體物質的開端，不僅承接了小學對于空氣的知識已有介紹，更重要的是因為它與人類的生產生活關系最為密切，是人類須臾不可離開的物質。同時，又符合“從學生熟悉的事物入手，進行科學教育”的原則。雖然學生熟悉空氣，但對它的了解并不全面。采用科學的方法測定空氣的組成，自己親手做實驗來重新認識空氣，會帶給學生從未有過的體驗，可以比較順利地引導學生進入化學世界。本節課是引導學生逐步學會利用科學探究的方法研究物質很好的啟蒙課。

1.2教學目標

根據教材內容以及課程標準要求，我從以下三個方面確立本節課的教學目標：

1.2.1知識與技能：

①通過實驗探究活動，了解空氣的組成成分及其體積分數；

②初步了解簡單儀器的使用，學會簡單的實驗操作；

③初步認識純凈物、混合物的概念，能用實驗事實說明空氣是混合物。

1.2.2 過程與方法

①通過探究空氣中氧氣的含量實驗，初步掌握實驗探究的過程與方法；

②通過探究過程，體驗從化學視角研究物質的一般方法，培養科學探究能力，學會觀察、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。

1.2.3 情感態度價值觀

使學生在實驗探究過程中，體驗科學探究帶來的快樂，保持和增強對生活中科學現象的好奇心和探究欲，發展學習化學的興趣，樹立對待任何事物的實事求是的嚴謹的科學態度。

1.3 教學重難點

根據本節課的教學目標、教材特點以及學生的心理特征和認知水平，本節課重點、難點確定如下：

1.3.1 教學重點

“測定空氣中氧氣體積含量”實驗的觀察和探究

1.3.2 教學難點

初步理解測定空氣中氧氣含量的實驗原理。

2 學情分析

學生對自然科學的學習已積累了一定的知識基礎和方法，對空氣已有一定的認識，也已學習了“氣體壓強”的基礎知識；具有一定的自主學習能力和分析能力；思維方式也正在逐步由形象思維向抽象思維過渡，但是還缺乏用化學知識解決實際問題的經驗；合作探究的意識與能力也需要教師的引導和培養。初中生個性活潑，思維活躍，對事物具有很強的好奇心和探究欲，但同時自我管理和調控能力還不夠，學習過程中還需要教師的示范引導和嚴格要求。

3 教學方法分析

新課程把轉變學生的學習方式作為重要的著眼點，提倡自主、合作、探究的學習方式。教學方法的選擇，既要考慮教師的教，也要考慮學生的學；既注重學生知識的獲得，也注重學生智力、能力、情感態度價值觀的發展。因此，為了達成本節課的教學目標，突出重點，更好的突破難點，本課時設定教學方法為“情景探究，師生互動”，調動學生學習積極性，激發學習熱情，突出學生的主體性和教師的主導性，在學生實驗、交流過程中，教師適時參與、引導，同時進行以鼓勵為主的評價，關注學生的情感態度價值觀的培養。學習方法為“小組探究，合作交流”， 使學生在 “做科學”的探究實踐中逐步突破難點，在集體交流、歸納小結中增強合作意識和團隊精神，形成共識，得到啟示；教學手段上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。

4 教學過程

本課時設計以知識線為主線，以教學目標中的“過程與方法”、“情感態度價值觀”為副線。教材只是一個載體，教學內容要符合學生的認知規律。本課時教學中，對教學內容的呈現順序作了一定的調整，使得教學內容更貼近學生的最近發展區。

4.1創設情境引入課題

多媒體展示2008年5月8日北京奧運會圣火在珠穆朗瑪峰傳遞的相關圖片。在學生產生愛國主義情感和民族自豪感的同時，創設問題情境：“奧運圣火能在極度缺氧的世界之巔燃燒，充分體現了‘科技奧運，珠峰氧氣含量只是零海拔高度地區的20%。那么，平原地區空氣中氧氣含量是多少？你能測定嗎？空氣是看不見摸不著的，你能證明空氣確實存在嗎？你能捕捉到空氣嗎？我們下面就共同從化學的視角來重新認識空氣?！币源思ぐl學生學習興趣，調動學生學習積極性，同時引入了本課主要探究內容。

4.2 實驗探究獲得新知

4.2.1 交流討論實踐體驗

學生根據已有知識經驗交流討論“證明空氣存在的生活事例或實驗方法”， 增加了“利用一只空集氣瓶和水槽設計實驗證明空氣的存在事實”這一分組試驗。在這個過程中，使學生既意識到空氣的真實存在，又能初步感知空氣會產生壓力，同時學會如何設計實驗來驗證結論。

4.2.2 提出假設實驗驗證

學生結合生活經驗，對“如何捕捉空氣” 提出了多種假設；并在此基礎上完成了課本第28頁 “捕捉空氣”的實驗。（指導學生認識使用的實驗儀器的名稱和用途。）

教師通過引導學生分析集氣瓶中收集的氣體與它排出水的體積關系及其原因，使學生意識到空氣占據一定的空間，空氣會產生壓力。然后教師設置問題情境引導學生自主激活已有經驗，交流討論“怎樣檢驗收集的確實是空氣”；在教師引導下，進行實驗方案的篩選，找到最簡單易行的方法—“利用燃著的木條伸入集氣瓶檢驗”這一實驗室常用的氣體一般檢驗方法，補充實驗加以驗證。

學生在操作中體會“看不見、摸不著”的物質，不是不可知、不可收集利用的。通過實驗還認識到空氣不易溶于水，初步接觸并理解排水集氣法原理。通過對該實驗的分析和空氣檢驗實驗的補充，為突破本節課難點打下了基礎。

4.2.3 合作探索學以致用

為了更好的突破難點，補充分組實驗——用膠頭滴管吸水，體驗并交流討論滴管吸水的原理和影響吸水體積的因素。在實踐中再一次加深對“空氣占據一定的空間，空氣會產生壓力”的認識。

通過教師設疑激發學生探究熱情：剛才檢驗空氣方法實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定空氣中氧氣的含量呢？

學生討論選擇實驗藥品，確定實驗方案，集體交流，分組實驗，歸納小結，形成共識——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，還需設計一定的裝置才能定量的測定空氣中氧氣含量。

在探究中學生既能定性的認識測定空氣中含氧氣的方法，又能發現新的探究問題。

4.2.4 觀察思考演示實驗

在學生認識逐步加深的基礎上，教師將課本演示實驗改為“鐘罩實驗”，測定空氣中氧氣的體積含量。這樣的改動實驗效果更好，也更有利于下一教學環節中對于氮氣的認識；同時多媒體投影實驗注意事項。學生觀察操作基本步驟、實驗現象，并思考實驗原理。

在本教學環節中，教師通過演示實驗裝置與課本實驗裝置不同但實驗所得結論卻相同的事實，制造學生的認知沖突，為最后總結實驗原理進一步作了鋪墊。

通過上述一系列的探究活動，可以使學生體會“生活中處處有化學”，逐步學會用化學的視角來觀察世界，同時，又給了學生動手練習的機會，調動了學生的積極性，培養了學生動手操作的能力，使學生主動參與到學習中去。

4.3 引伸探究交流共享

學生描述實驗現象或分析實驗失敗的原因。分析討論了水不會充滿整個鐘罩的原因和鐘罩內剩余氣體的檢驗方法；教師組織學生自由發言。在學生交流的基礎上，教師再一次用燃著的木條證明鐘罩內剩余氣體“不能燃燒也不能支持燃燒”。

通過對實驗現象作進一步的分析、探究，培養學生的探索精神，在體驗成功的喜悅和探究樂趣的同時，滲透實事求是、嚴謹務實的科學態度，并再一次體驗常見氣體的一般檢驗方法。

4.4 歸納總結反思評價

在上述探究活動的基礎上，引導學生對所獲得的事實與證據進行歸納，閱讀教材有關內容，師生共同歸納出實驗結果：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（氮氣）組成。

在前面一系列探究活動的鋪墊基礎上，對比演示實驗裝置（下圖左）與課本實驗裝置（下圖右），深入思考總結反應原理——由于紅磷燃燒消耗瓶內的氧氣，導致容器內的氣壓減小，因而水倒流。用多媒體動畫模擬演示加深學生的理解。通過深入思考、分析實驗、歸納結論，將知識引向深入。

閱讀課本第27頁“拓展視野”，了解空氣成分發現的歷程，使學生感受進行科學研究必不可缺的嚴謹務實、耐心細致的科學態度。

通過交流“收獲與質疑”，引導學生養成反思的意識，學會思考，能進行適度的自我評價。

4.5 比較歸納掌握概念

1. 學生通過觀察表格信息，運用比較的方法，自主歸納出純凈物和混合物的概念。

2. 運用概念對以下物質正確分類，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

通過本環節培養學生比較分析能力，體驗科學探究過程，讓學生學會歸納小結、整理知識。

4.6 布置作業鞏固新知

教學評價要注意過程性評價和結果性評價并重。在重視學生在活動中對科學探究過程與方法的體驗和學習態度、情感及價值觀的發展進行評價的同時，仍要注重對科學知識的掌握和理解程度評價，強化評價的診斷和發展功能。

4.6.1 必做題

A組：（課本第32頁第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組成的。

B組：課本第32頁第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頁第4題的基礎上拓展：紅磷能不能用其他物質代替？請利用家里常見物品或廢棄物設計實驗裝置，并動手做一做，試一試。

2. 想一想，比一比：用生活中的事例或設計實驗來證明空氣中的各氣體成分真實存在。比一比，看誰找得方案多。

3. 請利用網絡或到圖書館查閱資料等多種途徑，了解更多的空氣的相關知識。想一想：地球上如果沒有空氣會怎樣呢？

通過必做題幫助學生更好地掌握應用本節課主干知識。拓展題是為學有余力的學生準備的，通過拓展題的設置，引導學生自覺地把課堂所學化學知識和方法延伸到課外，促使學生課后持續探究，學會利用廢棄物進行科學探究設計，同時引導學生學會使用多種載體進行學習，增強其對事物認識的好奇心、求知欲。真正體現“使不同水平的學生都能在原有基礎上得到良好的發展?！?/p>