将人文主义教育渗透于化学课堂，有效实现三维目标

王荣标

摘要：文章以“空气的成分”的教学设计案例说明了教师在教学中要教授文化知识，更要注重培养学生的综合素质，关注学生的长期发展，教学中更加注重学科素养的培养乃至人文教育的渗透，有助于实现三维目标。

关键词：人文主义；化学课堂；三维目标

文章编号：1008-0546（2016）12-0074-03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.12.025

新课程标准实施以来，教师在教学中更加注重培养学生的综合素质，关注学生的长期发展，教学中更加注重学科素养的培养乃至人文教育的渗透。在这样的前提下，一节课承载的内容就变得丰富起来，课堂教学形式呈现立体化、多样化，教学目标呈现多元化，而一堂课的时间、容量都是有限的，如何在课堂教学中既实现多元化教学目标又不显生硬，既拓展了学生的知识深度与广度又不冲淡重点教学内容呢？教师需要通过精心的课堂设计，将多元化的教学目标有机地结合在一起，课前的备课与课堂的实施是最重要的两大环节，如何做好备课与课堂教学实施呢？下面是人民教育出版社初中化学上册第二单元新授课“空气的成分”一节的教学设计与课堂实施案例。

一、课前精心备课要做到三个方面

1. 重教材。从教材编写的实际意图出发，把握教学核心内容，同时挖掘人文教育的素材，把本节课所涉及的科学发展史的精彩内容充分挖掘出来，以科学家小故事或其他精彩的形式与本节主要学习内容有机地穿插在一起。

2. 重学生。一切教学安排从学生的实际认知能力出发，充分尊重学生的获取知识能力，将学生可以自己获得的知识，完全设计为学生自己的学习活动，既不埋没学生的探究潜能，又不揠苗助长。根据以上两点制定合理的教学目标和课堂实施策略。

3. 置多维度的教学目标，突出重点、难点。目标设置要满足多方面要求，要注意层次性，突出重点，详略得当。本节课我设立了以下教学目标：

（1）知识与技能：了解空气的成分及各成分在空气中的体积分数；通过自行设计并亲自实验来验证氧气在空气中所占的体积分数。

（2）过程与方法：通过对生活常见现象的观察与思考，探寻空气中所含有的气体成分，结合科学数据，补充自己对空气组成的认识。

针对本节课所提出的探究课题“如何测定氧气在空气中占的体积分数呢？”寻找实验思路，不断地根据所设定的思路去完成对实验药品的寻找及实验装置的设计；最后亲自动手实验并对实验数据进行分析与评价。

（3）情感态度与价值观：在自主学习过程中真正体会科学探究的乐趣及科学探究的不易，培养严谨的科学态度、锲而不舍的探究精神。结合科学家在探究路途上的典故，体会科学发展道路的曲折性，感受科学家的智慧和人性的光辉，启迪心智。

教学重点、难点：氧气含量的定量测定（包括实验的设计原理、药品选择、装置设计及实验的评价）。

二、课堂教学实施过程

[教师]引人：空气对我们来说是非常熟悉的物质，可是你知道空气中含有哪些物质吗？能否根据生活经验或已有知识说说你对空气组成的认识？

[学生]竞相发表意见，主要有以下几个内容。

①物质可以在空气中燃烧，说明有氧气。人可以在空气中呼吸，说明有氧气。

②植物可以在空气中进行光合作用，说明有二氧化碳。石灰水放置在空气中会在表面生成一层白膜，说明有二氧化碳。

③饼干放在空气中会受潮，冰箱拿出的可乐外壁会有水珠，说明空气中含有水蒸气。

④资料上说空气中有氮气和稀有气体，但我找不出相关的事例来说明。

[教师]进一步提问：你认为这些气体在空气中的含量是否多呢？

[学生]普遍认为氧气最多，理由是氧气少了，人无法生存；二氧化碳也较多，因为当今世界环境问题之一是地球上的温室效应比较严重。

[教师]对以上两个问题的回答进行点评。对同学们的回答能从生活经验出发这一点予以肯定，并进行补充。补充内容有：

①空气中含有氮气，而且氮气的含量最大。但同学们无法从生活经验中得出，不是同学们不善于观察生活，而是氮气在常温下性质很稳定，因而可证明它存在的事例并不多。空气中含有氮气的事例是有的，如豆科植物固氮。

②因稀有气体性质更加不活泼，它几乎不与其他物质反应，再加上在空气中含量很少，所以也很难被同学们发现。

③生活中的感性认识可以帮助我们认识事物，但生活经验代替不了严谨的科学数据，空气中各种成分的含量是在科学家大量的科学研究基础上所测定的，让我们来认识一下。（出示投影。）

一、空气的组成（体积分数）

④结合投影内容进行讲解，促进记忆。

[教师]科学家在发现这些气体时也经历了一个过程，这些气体并不是被同时发现的，有一定的先后顺序，往往是性质活泼的、含量较多的先被发现，这一点作为认知规律来讲、科学家与常人是一样的。科学家首先发现了空气中有氧气，并测出氧气的体积分数是21%，今天同学们想不想也亲自测一下呢？

[学生]想！（兴趣高涨。）

[教师]同学们打算如何来测呢？大家能否想个办法，说出一个大体的思路呢？

[学生]经过激烈的讨论，最终形成以下两种思路：①取定量的空气，想办法把其中的其他气体去掉，测余下的氧气体积；②取一定量的空气，想办法把其中的氧气去掉，恢复到原先压强，测空气体积的减少量。并最终确定第二种思路更好。

[教师]对同学们的积极参与、大胆设计给予肯定。

进一步提出问题：那么我们选取哪种物质来将氧气反应掉呢？该物质应符合怎样的要求？

[学生]争相发言，互相补充，讨论了蜡烛、木炭、硫磺等前面学过的物质。

[教师]考虑到学生已有知识的局限性，给予知识的扩充。（出示投影，见图1）请同学进行总结。

[学生]最终选择铜或红磷来作为反应物，并总结出该药品应满足以下几个条件：①能在空气中与氧气反应；②只能与氧气反应，不与其他气体反应；③反应后不生成其他的气体。

[教师]今天，我给大家准备了红磷，我们用该物质进行实验，那么应采用什么样的装置呢？这个装置应具备怎样的特点呢？

[学生]是密闭的，不能漏气。还要能体现出反应前后气压的变化。

[教师]同学们，老师设计了一套装置，大家看看能否用于此实验？（出示实验装置，见图2。）对这套装置，我们如何使用呢？（请同学，观察该装置，分析它的使用方法及注意事项。）

[学生]积极观察、思考并小组讨论、发言。

[教师]点评同学们对该装置使用方法的解读，强调操作步骤和注意事项。

[学生]以小组形式展开实验，并完成实验报告。

[教师]指导学生进行实验，并请同学们汇报实验结果。

[学生]兴趣高涨地进行实验，对实验中产生的问题积极地探讨相互交流实验结果。结果出现三种情况：①水倒吸进入集气占集气瓶体积的1/5；②水倒吸进人集气瓶的体积小于I/5；③倒吸进人集气瓶的体积大于1/5。

[教师以上三种结果显然只有一个是正确的，对出现偏差的测量结果能否反思一下造成误差的原因呢？

[学生]对误差进行分析，课堂上各抒己见，最终达成共识；若水倒流进人集气瓶的体积小于1/5，造成这一结果的原因可能有：①红磷量不足，氧气没有耗尽；②随着反应的进行，氧气含量低时，红磷不能继续燃烧；③瓶内温度没有降到室温，就打开止水夹进行读数；④装置的密闭性不好，在装置冷却过程中少量空气进人集气瓶……

若水倒流进人集气瓶的体积大于1/5，造成这一结果的原因可能有：①点燃红磷伸人集气瓶时速度不够迅速，使瓶内部的空气因受热而从瓶口逸出；②红磷反应过程中，止水夹没有夹紧，使瓶内空气部分逸出。

学生们在课堂讨论之后进一步完善实验报告。附表是某一位学生的报告内容。

[教师]进一步提出问题：该装置只能用来粗略地对氧气含量进行测量，你认为该装置有什么缺点呢？是否可以进行改进？

[学生]七嘴八舌，产生了以下建议：①该装置在点燃红磷、塞上橡胶塞时有可能使部分气体跑掉，建议使用一直密封的装置；②该装置反应后通过水倒吸的方式来体现比较麻烦，若设计采用密闭容器，带有可移动活塞可以更好……

[教师]请同学们按自己的意愿对装置进行改进或另外设计，该任务课下完成。

[教师]今天，我们通过实验探究，得出了氧气在空气中的含量，这与当年科学家拉瓦锡的结论是一致的。拉瓦锡是非常了不起的科学家，他通过反复试验，第一次证实了氧气的存在并测得了氧气在空气中的体积分数。它所采用的实验设计原理与我们是否相同呢？（出示投影，见图3，予以介绍，提升认识。）

[学生]感受到原来科学家与我们的设计思路是一样的，再一次感到成功的乐趣。同时，为今后再学习其他混合物组成的定量测定做好铺垫。

[教师]人们对空气的认识，是从氧气、氮气开始的。19世纪以前，人们只认识到空气中含有氧气、氮气，后来发现有二氧化碳、水蒸气，但对含量很少且不活泼的稀有气体难以发现，直到雷利的出现。（播放视频，让学生有声有色地观看雷利发现氩气的过程。）

[学生]投入地观看视频，被雷利的精神深深地感动着，同时对雷利发现氩气的过程有了清楚的了解。

[教师]看完雷利的故事后，谁能说一说雷利获得氮气的两种方法有何不同？哪一种是真正的纯氮气？

[学生]一种方法是将空气中其他气体都除去，余下氮气；另一种方法是通过含氮元素的物质分解来获得氮气。后者是真正的纯氮气。

[教师]根据第一种方法得到的氮气密度要比第二种方法得到的氮气密度大一些，这一点，你能否推测一下氩气的密度与氮气的密度的大小关系呢？

[学生]氩气密度比氮气密度大。理由是第一种“氮气”实际上是氮气与氩气的混合物，第二种氮气是纯氮气，前者密度比后者大，看来氩气的存在使得“氮气”密度增大了，故氩气密度比氮气密度大。

[教师]通过刚才的视频，我们仿佛回到了雷利的那个年代，雷利的精神感染了我们，你能否谈谈哪些方面最让你感动？

[学生]纷纷表达自己的看法。①科学家一丝不苟的精神让我感动。②不放过任何疑问，对真理锲而不舍的精神值得我学习。③科学家不盲信他人，勇于反叛权威，执着求真的精神鼓舞着我。④科学家虚心求教于他人，能与他人合作的品质值得我学习……

[教师]今天这节课上，大家都收获了哪些？

[学生]①了解了空气的成分和它们的含量；②学会了一种测混合气体中某种气体成分的方法；③了解了科学知识的获得需要付出艰辛的努力；④被科学家的精神感动，增强了学习的信心。

[课堂练习]1.下列事实说明空气中含有哪种成分？

（1）木炭在空气中燃烧。

（2）敞口久置的石灰水在空气中变浑浊。

（3）酥脆的饼干在空气中逐渐变软。

2.图4中装置能否利用来测出空气中氧气的含量？不能的说明理由或进行改进。

[课后作业]请同学们对实验装置进行改进或另设计。关于空气成分，你还想了解哪些内容，查阅资料，下节课我们进行交流。

三、课后教学反思

课堂，是学生受教育的主要场所，学生受教育的方面是多维的，从现代教育的目标来看，课堂教学不仅要注重学生的知识发展，还要更加注重学生的能力发展，情感态度与价值观的发展；不仅要注重学生的当前发展，更要注重学生的长远发展。因而，一个小小的课堂，承载了教育者多方面的愿望，要想尽量发挥一堂课最大的价值，那么我们需要在把握好主要教学内容的基础上，设立多维度的教学日标，并精心地将它们粘合起来。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部制定. 义务教育化学课程标准（2011年版）[M].北京：北京师范大学出版社，2012