課堂教學中的活動與探究——用科學探究方法引導學生學習化學

孫燕南

（南大附中 江蘇南京 210000）

化學是一門以實驗為基礎的科學，如何引導學生用科學探究的方法去進行課堂教學中的活動與探究，這對培養學生自主探究，提高能力，學好化學至關重要。

科學探究首先要求教師轉變教學理念，變教師主講為引導學生自主、合作、探究學習。為此教師一定要研究教材，進行課堂教學設計，創設出能夠激發學生興趣、啟發學生思維、引導學生學習的問題情境，在情境中引導學生自行解決問題。下面就是我在課堂教學中引導學生進行活動與探究的做法之一。

《對人體吸入的空氣和呼出的氣體的探究》是初中化學學習以來進行的第一個比較系統的活動與探究，如何通過這個活動與探究實驗，來進行科學探究對學生來說意義重大，這將影響學生以后能否用科學探究的方法去學習化學，起到示范的作用。我在這節課中是這樣設計和開展的。

【復習提問】首先進行了與本節課有關知識內容的復習：1．人體吸入的空氣___________（填是或不是）單一的物質；2．能使澄清石灰水變渾濁的氣體是___________，能使帶火星的木條復燃的氣體是___________，把燃著的小木條伸入盛有二氧化碳的集氣瓶中，現象是___________，將燃著的小木條伸入空氣瓶中，現象是___________。然后過渡引入新課。

我們每分每秒都要進行呼吸，那么我們吸入的是什么氣體，呼出的又是什么氣體呢？（學生很快說出：空氣、二氧化碳；教師反問：呼出的氣體中只有二氧化碳氣體嗎？請同學們思考）上節課我們對蠟燭及其燃燒進行了活動與探究，同學們學會了觀察實驗的方法，本節課繼續進行實驗探究，并了解科學探究的一般步驟。

【講授新課】“二、對人體吸入的空氣和呼出的氣體的探究”

【提出問題】我們吸入的空氣和呼出的氣體有什么不同？鼓勵同學們大膽的猜想與假設。學生答：呼出的氣體只含二氧化碳；除二氧化碳外還含有水蒸氣；除二氧化碳和水蒸氣外還含有氮氣等氣體；許多學生大膽猜想，敢于發表自己的看法，經過討論、分析，得出了比較合理的猜想與假設。

【猜想與假設】吸入空氣與呼出氣體成分是相同的，但氣體成分的含量可能不同。

教師繼續引導，如何證明你們的猜想與假設？學生答：用實驗來證明。接下來一個步驟就是設計實驗，通過實驗驗證猜想。根據什么原理來設計？（學生答：猜想與假設）首先我們要做什么？（學生答：收集氣體）

【設計實驗】

思考：怎樣收集我們呼出的氣體呢？問題拋出后，教師用排水集氣法收集兩瓶呼出的氣體，在演示實驗中教師邊做實驗邊引導，學生們一個個看得很出神，不自覺地進入了學習情境之中，為了讓學生更好的掌握用排水法收集氣體的方法，我又讓學生回憶了剛才的操作步驟：①將集氣瓶充滿水；②收集呼出的氣體；③用玻璃片蓋好瓶口，將集氣瓶正放在桌上。且每一個步驟我都要學生講清原理？學生也能逐一答出：①集氣瓶中無氣泡說明瓶中充滿水；②呼出的氣體不易溶于水，可用排水法收集；③呼出的氣體密度比空氣大，所以瓶口向上正放等。

那么空氣如何收集？學生答：取出兩個空集氣瓶并蓋上玻璃片即為兩瓶空氣。

（教師）兩種氣體已收集好（待下面備用），下面的步驟就是實驗驗證。用什么樣的操作方法進行實驗驗證呢？（提示）可根據已學過的知識來檢驗氣體，經討論、分析得出用以下三種實驗方法來驗證。

【實驗驗證】

（實驗1）用澄清石灰水檢驗空氣與呼出氣體中的二氧化碳的含量

（實驗2）用燃著的木條檢驗空氣與呼出氣體中的氧氣的含量

（實驗3）用對著干燥的玻璃片呼氣的方法檢驗空氣與呼出氣體中的水蒸氣的含量

教師分別進行了三個實驗的演示，然后提問：在三個實驗中看到什么現象？每個現象說明什么問題？學生搶著回答問題，表現參與探究實驗的熱情很高漲。

實驗一中的現象是：空氣瓶中不渾濁，呼出氣體瓶中變渾濁，說明呼出氣體中的二氧化碳含量比空氣中的多。

教師追問：空氣瓶中不渾濁，是不是空氣中不含二氧化碳？學生答：不是，那是為什么？是因為空氣中的二氧化碳含量少。

實驗二中的現象是：空氣瓶中的木條繼續燃燒，火焰無明顯變化，呼出氣體瓶中的木條熄滅，說明呼出氣體中的氧氣含量比空氣中的少。

教師又追問：呼出氣體瓶中的木條熄滅，是不是呼出的氣體中不含氧氣？學生答：不是，那又是為什么？是因為呼出氣體中的氧氣含量少。

實驗三中的現象是：呼氣的玻璃片表面有小水珠（或變得模糊或一層水霧），而空氣中玻璃片無明顯變化，說明呼出氣體中的水蒸氣含量比空氣中的多。

教師給予充分肯定，同學們回答得非常正確，說明同學們對實驗現象觀察的比較仔細，描述的也很詳細。學生的興趣被激發了，思維也被啟發了，解決了探究問題。通過觀察實驗現象，得出了實驗結論。下一個步驟就是記錄與結論。

【記錄與結論】

吸入空氣與呼出氣體成分是相同的。但呼出氣體中的二氧化碳和水蒸氣比空氣中的多，氧氣的含量比空氣中的少。強調“兩多一少”。

在整個探究實驗過程中，我們還有哪些地方需要改進的，這就需要我們進行反思與評價。最后一個步驟就是反思與評價。有少數同學提出了自己的想法：收集呼出的氣體，如果讓我們來實驗就更好了，我就順勢利導，布置了當天的化學作業：回家利用家中的玻璃杯、吸管、盆等常見物品，練習用排水法收集呼出的氣體。

【反思與評價】

實驗驗證的結果有兩種情況：猜想與假設可能正確或不正確。若猜想與假設不正確，就需要反思，從實驗中找原因，你一定會有新的發現，找到解決問題的途徑和辦法。反思教學就是為了改進教學上的不足，更好的完善教學。

（討論）完成一個探究實驗，大致要經過怎樣一個過程？

經過上述實驗過程的活動與探究，同學們很自然說出六個過程。水到渠成，教師小結科學探究的一般步驟：

提出問題→猜想與假設→設計實驗→實驗驗證→記錄與結論→反思與評價

為了檢驗同學們本節課學習科學探究的方法并獲得化學知識掌握的情況，接下來我又讓學生思考了以下幾個問題。

（1）什么樣的氣體可用排水法收集？

（2）用排水法收集氣體時，如何確定瓶中氣體已集滿？

（3）為什么要做對比實驗，通常在什么條件下必須要做對比實驗？

三個思考題大部分學生基本都能回答出來，課堂上學生參與探究的積極性一直保持比較好的狀態，在積極熱烈的氣氛中結束了這堂課。最后教師對這節課進行了小結。

這節課學生很輕松的在活動與探究實驗中掌握了科學探究的一般步驟。教師教得輕松，學生學得也輕松。美國學者鮑里奇教授說得好，五種關鍵行為缺一不可：“清晰授課；多樣化教學；任務向導；引導學生投入學習過程；確保學習成功率。”因此，教師要在研究中教學，在教學中研究，才可以讓我們的學生在課堂上受益更多。