“探究空气的成分”说课设计

王绍凯

文章编号：1005－6629(2009)02－0040－03中图分类号：G633.8文献标识码：B

1教材分析

1.1地位和作用

本课是沪教版九年级化学上册第二章第一节第一课时内容。内容以选择空气作为初中化学中研究具体物质的开端，不仅承接了小学对于空气的知识已有介绍，更重要的是因为它与人类的生产生活关系最为密切，是人类须臾不可离开的物质。同时，又符合“从学生熟悉的事物入手，进行科学教育”的原则。虽然学生熟悉空气，但对它的了解并不全面。采用科学的方法测定空气的组成，自己亲手做实验来重新认识空气，会带给学生从未有过的体验，可以比较顺利地引导学生进入化学世界。本节课是引导学生逐步学会利用科学探究的方法研究物质很好的启蒙课。

1.2教学目标

根据教材内容以及课程标准要求，我从以下三个方面确立本节课的教学目标：

1.2.1知识与技能：

①通过实验探究活动，了解空气的组成成分及其体积分数；

②初步了解简单仪器的使用，学会简单的实验操作；

③初步认识纯净物、混合物的概念，能用实验事实说明空气是混合物。

1.2.2 过程与方法

①通过探究空气中氧气的含量实验，初步掌握实验探究的过程与方法；

②通过探究过程，体验从化学视角研究物质的一般方法，培养科学探究能力，学会观察、思考、分析等研究方法，善于交流与讨论，敢于发表自己观点。能运用分析、对比、归纳的方法对获取的信息进行整合。

1.2.3 情感态度价值观

使学生在实验探究过程中，体验科学探究带来的快乐，保持和增强对生活中科学现象的好奇心和探究欲，发展学习化学的兴趣，树立对待任何事物的实事求是的严谨的科学态度。

1.3 教学重难点

根据本节课的教学目标、教材特点以及学生的心理特征和认知水平，本节课重点、难点确定如下：

1.3.1 教学重点

“测定空气中氧气体积含量”实验的观察和探究

1.3.2 教学难点

初步理解测定空气中氧气含量的实验原理。

2 学情分析

学生对自然科学的学习已积累了一定的知识基础和方法，对空气已有一定的认识，也已学习了“气体压强”的基础知识；具有一定的自主学习能力和分析能力；思维方式也正在逐步由形象思维向抽象思维过渡，但是还缺乏用化学知识解决实际问题的经验；合作探究的意识与能力也需要教师的引导和培养。初中生个性活泼，思维活跃，对事物具有很强的好奇心和探究欲，但同时自我管理和调控能力还不够，学习过程中还需要教师的示范引导和严格要求。

3 教学方法分析

新课程把转变学生的学习方式作为重要的着眼点，提倡自主、合作、探究的学习方式。教学方法的选择，既要考虑教师的教，也要考虑学生的学；既注重学生知识的获得，也注重学生智力、能力、情感态度价值观的发展。因此，为了达成本节课的教学目标，突出重点，更好的突破难点，本课时设定教学方法为“情景探究，师生互动”，调动学生学习积极性，激发学习热情，突出学生的主体性和教师的主导性，在学生实验、交流过程中，教师适时参与、引导，同时进行以鼓励为主的评价，关注学生的情感态度价值观的培养。学习方法为“小组探究，合作交流”， 使学生在 “做科学”的探究实践中逐步突破难点，在集体交流、归纳小结中增强合作意识和团队精神，形成共识，得到启示；教学手段上使用多媒体辅助演示实验原理，增强直观性，帮助学生突破难点。

4 教学过程

本课时设计以知识线为主线，以教学目标中的“过程与方法”、“情感态度价值观”为副线。教材只是一个载体，教学内容要符合学生的认知规律。本课时教学中，对教学内容的呈现顺序作了一定的调整，使得教学内容更贴近学生的最近发展区。

4.1创设情境引入课题

多媒体展示2008年5月8日北京奥运会圣火在珠穆朗玛峰传递的相关图片。在学生产生爱国主义情感和民族自豪感的同时，创设问题情境：“奥运圣火能在极度缺氧的世界之巅燃烧，充分体现了‘科技奥运，珠峰氧气含量只是零海拔高度地区的20%。那么，平原地区空气中氧气含量是多少？你能测定吗？空气是看不见摸不着的，你能证明空气确实存在吗？你能捕捉到空气吗？我们下面就共同从化学的视角来重新认识空气。”以此激发学生学习兴趣，调动学生学习积极性，同时引入了本课主要探究内容。

4.2 实验探究获得新知

4.2.1 交流讨论实践体验

学生根据已有知识经验交流讨论“证明空气存在的生活事例或实验方法”， 增加了“利用一只空集气瓶和水槽设计实验证明空气的存在事实”这一分组试验。在这个过程中，使学生既意识到空气的真实存在，又能初步感知空气会产生压力，同时学会如何设计实验来验证结论。

4.2.2 提出假设实验验证

学生结合生活经验，对“如何捕捉空气” 提出了多种假设；并在此基础上完成了课本第28页 “捕捉空气”的实验。（指导学生认识使用的实验仪器的名称和用途。）

教师通过引导学生分析集气瓶中收集的气体与它排出水的体积关系及其原因，使学生意识到空气占据一定的空间，空气会产生压力。然后教师设置问题情境引导学生自主激活已有经验，交流讨论“怎样检验收集的确实是空气”；在教师引导下，进行实验方案的筛选，找到最简单易行的方法—“利用燃着的木条伸入集气瓶检验”这一实验室常用的气体一般检验方法，补充实验加以验证。

学生在操作中体会“看不见、摸不着”的物质，不是不可知、不可收集利用的。通过实验还认识到空气不易溶于水，初步接触并理解排水集气法原理。通过对该实验的分析和空气检验实验的补充，为突破本节课难点打下了基础。

4.2.3 合作探索学以致用

为了更好的突破难点，补充分组实验——用胶头滴管吸水，体验并交流讨论滴管吸水的原理和影响吸水体积的因素。在实践中再一次加深对“空气占据一定的空间，空气会产生压力”的认识。

通过教师设疑激发学生探究热情：刚才检验空气方法实际上是利用燃烧法证明空气中含有氧气，但是并不能说明空气中氧气的体积含量，能不能利用滴管吸水的原理来测定空气中氧气的含量呢？

学生讨论选择实验药品，确定实验方案，集体交流，分组实验，归纳小结，形成共识——用物理方法难以将空气中的氧气排除，可以用燃烧法除去氧气，还需设计一定的装置才能定量的测定空气中氧气含量。

在探究中学生既能定性的认识测定空气中含氧气的方法，又能发现新的探究问题。

4.2.4 观察思考演示实验

在学生认识逐步加深的基础上，教师将课本演示实验改为“钟罩实验”，测定空气中氧气的体积含量。这样的改动实验效果更好，也更有利于下一教学环节中对于氮气的认识；同时多媒体投影实验注意事项。学生观察操作基本步骤、实验现象，并思考实验原理。

在本教学环节中，教师通过演示实验装置与课本实验装置不同但实验所得结论却相同的事实，制造学生的认知冲突，为最后总结实验原理进一步作了铺垫。

通过上述一系列的探究活动，可以使学生体会“生活中处处有化学”，逐步学会用化学的视角来观察世界，同时，又给了学生动手练习的机会，调动了学生的积极性，培养了学生动手操作的能力，使学生主动参与到学习中去。

4.3 引伸探究交流共享

学生描述实验现象或分析实验失败的原因。分析讨论了水不会充满整个钟罩的原因和钟罩内剩余气体的检验方法；教师组织学生自由发言。在学生交流的基础上，教师再一次用燃着的木条证明钟罩内剩余气体“不能燃烧也不能支持燃烧”。

通过对实验现象作进一步的分析、探究，培养学生的探索精神，在体验成功的喜悦和探究乐趣的同时，渗透实事求是、严谨务实的科学态度，并再一次体验常见气体的一般检验方法。

4.4 归纳总结反思评价

在上述探究活动的基础上，引导学生对所获得的事实与证据进行归纳，阅读教材有关内容，师生共同归纳出实验结果：空气主要是：由能支持燃烧的气体（氧气）和不能支持燃烧的气体（氮气）组成。

在前面一系列探究活动的铺垫基础上，对比演示实验装置（下图左）与课本实验装置（下图右），深入思考总结反应原理——由于红磷燃烧消耗瓶内的氧气，导致容器内的气压减小，因而水倒流。用多媒体动画模拟演示加深学生的理解。通过深入思考、分析实验、归纳结论，将知识引向深入。

阅读课本第27页“拓展视野”，了解空气成分发现的历程，使学生感受进行科学研究必不可缺的严谨务实、耐心细致的科学态度。

通过交流“收获与质疑”，引导学生养成反思的意识，学会思考，能进行适度的自我评价。

4.5 比较归纳掌握概念

1. 学生通过观察表格信息，运用比较的方法，自主归纳出纯净物和混合物的概念。

2. 运用概念对以下物质正确分类，从而清晰掌握概念：

镁条、海水、铁丝、浓食盐水、二氧化硫、氧化镁、金刚石、碳酸氢铵

通过本环节培养学生比较分析能力，体验科学探究过程，让学生学会归纳小结、整理知识。

4.6 布置作业巩固新知

教学评价要注意过程性评价和结果性评价并重。在重视学生在活动中对科学探究过程与方法的体验和学习态度、情感及价值观的发展进行评价的同时，仍要注重对科学知识的掌握和理解程度评价，强化评价的诊断和发展功能。

4.6.1 必做题

A组：（课本第32页第8题）列举出一些在生活中常用的混合物，试说出它们是由哪些物质组成的。

B组：课本第32页第4题。

4.6.2 拓展题。（可以任选一题，也可三题都做）

1. 在课本第32页第4题的基础上拓展：红磷能不能用其他物质代替？请利用家里常见物品或废弃物设计实验装置，并动手做一做，试一试。

2. 想一想，比一比：用生活中的事例或设计实验来证明空气中的各气体成分真实存在。比一比，看谁找得方案多。

3. 请利用网络或到图书馆查阅资料等多种途径，了解更多的空气的相关知识。想一想：地球上如果没有空气会怎样呢？

通过必做题帮助学生更好地掌握应用本节课主干知识。拓展题是为学有余力的学生准备的，通过拓展题的设置，引导学生自觉地把课堂所学化学知识和方法延伸到课外，促使学生课后持续探究，学会利用废弃物进行科学探究设计，同时引导学生学会使用多种载体进行学习，增强其对事物认识的好奇心、求知欲。真正体现“使不同水平的学生都能在原有基础上得到良好的发展。”