课堂教学中的活动与探究——用科学探究方法引导学生学习化学

孙燕南

（南大附中 江苏南京 210000）

化学是一门以实验为基础的科学，如何引导学生用科学探究的方法去进行课堂教学中的活动与探究，这对培养学生自主探究，提高能力，学好化学至关重要。

科学探究首先要求教师转变教学理念，变教师主讲为引导学生自主、合作、探究学习。为此教师一定要研究教材，进行课堂教学设计，创设出能够激发学生兴趣、启发学生思维、引导学生学习的问题情境，在情境中引导学生自行解决问题。下面就是我在课堂教学中引导学生进行活动与探究的做法之一。

《对人体吸入的空气和呼出的气体的探究》是初中化学学习以来进行的第一个比较系统的活动与探究，如何通过这个活动与探究实验，来进行科学探究对学生来说意义重大，这将影响学生以后能否用科学探究的方法去学习化学，起到示范的作用。我在这节课中是这样设计和开展的。

【复习提问】首先进行了与本节课有关知识内容的复习：1．人体吸入的空气___________（填是或不是）单一的物质；2．能使澄清石灰水变浑浊的气体是___________，能使带火星的木条复燃的气体是___________，把燃着的小木条伸入盛有二氧化碳的集气瓶中，现象是___________，将燃着的小木条伸入空气瓶中，现象是___________。然后过渡引入新课。

我们每分每秒都要进行呼吸，那么我们吸入的是什么气体，呼出的又是什么气体呢？（学生很快说出：空气、二氧化碳；教师反问：呼出的气体中只有二氧化碳气体吗？请同学们思考）上节课我们对蜡烛及其燃烧进行了活动与探究，同学们学会了观察实验的方法，本节课继续进行实验探究，并了解科学探究的一般步骤。

【讲授新课】“二、对人体吸入的空气和呼出的气体的探究”

【提出问题】我们吸入的空气和呼出的气体有什么不同？鼓励同学们大胆的猜想与假设。学生答：呼出的气体只含二氧化碳；除二氧化碳外还含有水蒸气；除二氧化碳和水蒸气外还含有氮气等气体；许多学生大胆猜想，敢于发表自己的看法，经过讨论、分析，得出了比较合理的猜想与假设。

【猜想与假设】吸入空气与呼出气体成分是相同的，但气体成分的含量可能不同。

教师继续引导，如何证明你们的猜想与假设？学生答：用实验来证明。接下来一个步骤就是设计实验，通过实验验证猜想。根据什么原理来设计？（学生答：猜想与假设）首先我们要做什么？（学生答：收集气体）

【设计实验】

思考：怎样收集我们呼出的气体呢？问题抛出后，教师用排水集气法收集两瓶呼出的气体，在演示实验中教师边做实验边引导，学生们一个个看得很出神，不自觉地进入了学习情境之中，为了让学生更好的掌握用排水法收集气体的方法，我又让学生回忆了刚才的操作步骤：①将集气瓶充满水；②收集呼出的气体；③用玻璃片盖好瓶口，将集气瓶正放在桌上。且每一个步骤我都要学生讲清原理？学生也能逐一答出：①集气瓶中无气泡说明瓶中充满水；②呼出的气体不易溶于水，可用排水法收集；③呼出的气体密度比空气大，所以瓶口向上正放等。

那么空气如何收集？学生答：取出两个空集气瓶并盖上玻璃片即为两瓶空气。

（教师）两种气体已收集好（待下面备用），下面的步骤就是实验验证。用什么样的操作方法进行实验验证呢？（提示）可根据已学过的知识来检验气体，经讨论、分析得出用以下三种实验方法来验证。

【实验验证】

（实验1）用澄清石灰水检验空气与呼出气体中的二氧化碳的含量

（实验2）用燃着的木条检验空气与呼出气体中的氧气的含量

（实验3）用对着干燥的玻璃片呼气的方法检验空气与呼出气体中的水蒸气的含量

教师分别进行了三个实验的演示，然后提问：在三个实验中看到什么现象？每个现象说明什么问题？学生抢着回答问题，表现参与探究实验的热情很高涨。

实验一中的现象是：空气瓶中不浑浊，呼出气体瓶中变浑浊，说明呼出气体中的二氧化碳含量比空气中的多。

教师追问：空气瓶中不浑浊，是不是空气中不含二氧化碳？学生答：不是，那是为什么？是因为空气中的二氧化碳含量少。

实验二中的现象是：空气瓶中的木条继续燃烧，火焰无明显变化，呼出气体瓶中的木条熄灭，说明呼出气体中的氧气含量比空气中的少。

教师又追问：呼出气体瓶中的木条熄灭，是不是呼出的气体中不含氧气？学生答：不是，那又是为什么？是因为呼出气体中的氧气含量少。

实验三中的现象是：呼气的玻璃片表面有小水珠（或变得模糊或一层水雾），而空气中玻璃片无明显变化，说明呼出气体中的水蒸气含量比空气中的多。

教师给予充分肯定，同学们回答得非常正确，说明同学们对实验现象观察的比较仔细，描述的也很详细。学生的兴趣被激发了，思维也被启发了，解决了探究问题。通过观察实验现象，得出了实验结论。下一个步骤就是记录与结论。

【记录与结论】

吸入空气与呼出气体成分是相同的。但呼出气体中的二氧化碳和水蒸气比空气中的多，氧气的含量比空气中的少。强调“两多一少”。

在整个探究实验过程中，我们还有哪些地方需要改进的，这就需要我们进行反思与评价。最后一个步骤就是反思与评价。有少数同学提出了自己的想法：收集呼出的气体，如果让我们来实验就更好了，我就顺势利导，布置了当天的化学作业：回家利用家中的玻璃杯、吸管、盆等常见物品，练习用排水法收集呼出的气体。

【反思与评价】

实验验证的结果有两种情况：猜想与假设可能正确或不正确。若猜想与假设不正确，就需要反思，从实验中找原因，你一定会有新的发现，找到解决问题的途径和办法。反思教学就是为了改进教学上的不足，更好的完善教学。

（讨论）完成一个探究实验，大致要经过怎样一个过程？

经过上述实验过程的活动与探究，同学们很自然说出六个过程。水到渠成，教师小结科学探究的一般步骤：

提出问题→猜想与假设→设计实验→实验验证→记录与结论→反思与评价

为了检验同学们本节课学习科学探究的方法并获得化学知识掌握的情况，接下来我又让学生思考了以下几个问题。

（1）什么样的气体可用排水法收集？

（2）用排水法收集气体时，如何确定瓶中气体已集满？

（3）为什么要做对比实验，通常在什么条件下必须要做对比实验？

三个思考题大部分学生基本都能回答出来，课堂上学生参与探究的积极性一直保持比较好的状态，在积极热烈的气氛中结束了这堂课。最后教师对这节课进行了小结。

这节课学生很轻松的在活动与探究实验中掌握了科学探究的一般步骤。教师教得轻松，学生学得也轻松。美国学者鲍里奇教授说得好，五种关键行为缺一不可：“清晰授课；多样化教学；任务向导；引导学生投入学习过程；确保学习成功率。”因此，教师要在研究中教学，在教学中研究，才可以让我们的学生在课堂上受益更多。