王榮標(biāo)

摘要：文章以“空氣的成分”的教學(xué)設(shè)計案例說明了教師在教學(xué)中要教授文化知識，更要注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，關(guān)注學(xué)生的長期發(fā)展，教學(xué)中更加注重學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)乃至人文教育的滲透，有助于實現(xiàn)三維目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：人文主義；化學(xué)課堂；三維目標(biāo)

文章編號：1008-0546（2016）12-0074-03 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.12.025

新課程標(biāo)準(zhǔn)實施以來，教師在教學(xué)中更加注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，關(guān)注學(xué)生的長期發(fā)展，教學(xué)中更加注重學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)乃至人文教育的滲透。在這樣的前提下，一節(jié)課承載的內(nèi)容就變得豐富起來，課堂教學(xué)形式呈現(xiàn)立體化、多樣化，教學(xué)目標(biāo)呈現(xiàn)多元化，而一堂課的時間、容量都是有限的，如何在課堂教學(xué)中既實現(xiàn)多元化教學(xué)目標(biāo)又不顯生硬，既拓展了學(xué)生的知識深度與廣度又不沖淡重點教學(xué)內(nèi)容呢？教師需要通過精心的課堂設(shè)計，將多元化的教學(xué)目標(biāo)有機(jī)地結(jié)合在一起，課前的備課與課堂的實施是最重要的兩大環(huán)節(jié)，如何做好備課與課堂教學(xué)實施呢？下面是人民教育出版社初中化學(xué)上冊第二單元新授課“空氣的成分”一節(jié)的教學(xué)設(shè)計與課堂實施案例。

一、課前精心備課要做到三個方面

1. 重教材。從教材編寫的實際意圖出發(fā)，把握教學(xué)核心內(nèi)容，同時挖掘人文教育的素材，把本節(jié)課所涉及的科學(xué)發(fā)展史的精彩內(nèi)容充分挖掘出來，以科學(xué)家小故事或其他精彩的形式與本節(jié)主要學(xué)習(xí)內(nèi)容有機(jī)地穿插在一起。

2. 重學(xué)生。一切教學(xué)安排從學(xué)生的實際認(rèn)知能力出發(fā)，充分尊重學(xué)生的獲取知識能力，將學(xué)生可以自己獲得的知識，完全設(shè)計為學(xué)生自己的學(xué)習(xí)活動，既不埋沒學(xué)生的探究潛能，又不揠苗助長。根據(jù)以上兩點制定合理的教學(xué)目標(biāo)和課堂實施策略。

3. 置多維度的教學(xué)目標(biāo)，突出重點、難點。目標(biāo)設(shè)置要滿足多方面要求，要注意層次性，突出重點，詳略得當(dāng)。本節(jié)課我設(shè)立了以下教學(xué)目標(biāo)：

（1）知識與技能：了解空氣的成分及各成分在空氣中的體積分?jǐn)?shù)；通過自行設(shè)計并親自實驗來驗證氧氣在空氣中所占的體積分?jǐn)?shù)。

（2）過程與方法：通過對生活常見現(xiàn)象的觀察與思考，探尋空氣中所含有的氣體成分，結(jié)合科學(xué)數(shù)據(jù)，補(bǔ)充自己對空氣組成的認(rèn)識。

針對本節(jié)課所提出的探究課題“如何測定氧氣在空氣中占的體積分?jǐn)?shù)呢？”尋找實驗思路，不斷地根據(jù)所設(shè)定的思路去完成對實驗藥品的尋找及實驗裝置的設(shè)計；最后親自動手實驗并對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與評價。

（3）情感態(tài)度與價值觀：在自主學(xué)習(xí)過程中真正體會科學(xué)探究的樂趣及科學(xué)探究的不易，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、鍥而不舍的探究精神。結(jié)合科學(xué)家在探究路途上的典故，體會科學(xué)發(fā)展道路的曲折性，感受科學(xué)家的智慧和人性的光輝，啟迪心智。

教學(xué)重點、難點：氧氣含量的定量測定（包括實驗的設(shè)計原理、藥品選擇、裝置設(shè)計及實驗的評價）。

二、課堂教學(xué)實施過程

[教師]引人：空氣對我們來說是非常熟悉的物質(zhì)，可是你知道空氣中含有哪些物質(zhì)嗎？能否根據(jù)生活經(jīng)驗或已有知識說說你對空氣組成的認(rèn)識？

[學(xué)生]競相發(fā)表意見，主要有以下幾個內(nèi)容。

①物質(zhì)可以在空氣中燃燒，說明有氧氣。人可以在空氣中呼吸，說明有氧氣。

②植物可以在空氣中進(jìn)行光合作用，說明有二氧化碳。石灰水放置在空氣中會在表面生成一層白膜，說明有二氧化碳。

③餅干放在空氣中會受潮，冰箱拿出的可樂外壁會有水珠，說明空氣中含有水蒸氣。

④資料上說空氣中有氮氣和稀有氣體，但我找不出相關(guān)的事例來說明。

[教師]進(jìn)一步提問：你認(rèn)為這些氣體在空氣中的含量是否多呢？

[學(xué)生]普遍認(rèn)為氧氣最多，理由是氧氣少了，人無法生存；二氧化碳也較多，因為當(dāng)今世界環(huán)境問題之一是地球上的溫室效應(yīng)比較嚴(yán)重。

[教師]對以上兩個問題的回答進(jìn)行點評。對同學(xué)們的回答能從生活經(jīng)驗出發(fā)這一點予以肯定，并進(jìn)行補(bǔ)充。補(bǔ)充內(nèi)容有：

①空氣中含有氮氣，而且氮氣的含量最大。但同學(xué)們無法從生活經(jīng)驗中得出，不是同學(xué)們不善于觀察生活，而是氮氣在常溫下性質(zhì)很穩(wěn)定，因而可證明它存在的事例并不多?？諝庵泻械獨獾氖吕怯械?，如豆科植物固氮。

②因稀有氣體性質(zhì)更加不活潑，它幾乎不與其他物質(zhì)反應(yīng)，再加上在空氣中含量很少，所以也很難被同學(xué)們發(fā)現(xiàn)。

③生活中的感性認(rèn)識可以幫助我們認(rèn)識事物，但生活經(jīng)驗代替不了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)數(shù)據(jù)，空氣中各種成分的含量是在科學(xué)家大量的科學(xué)研究基礎(chǔ)上所測定的，讓我們來認(rèn)識一下。（出示投影。）

一、空氣的組成（體積分?jǐn)?shù)）

④結(jié)合投影內(nèi)容進(jìn)行講解，促進(jìn)記憶。

[教師]科學(xué)家在發(fā)現(xiàn)這些氣體時也經(jīng)歷了一個過程，這些氣體并不是被同時發(fā)現(xiàn)的，有一定的先后順序，往往是性質(zhì)活潑的、含量較多的先被發(fā)現(xiàn)，這一點作為認(rèn)知規(guī)律來講、科學(xué)家與常人是一樣的?？茖W(xué)家首先發(fā)現(xiàn)了空氣中有氧氣，并測出氧氣的體積分?jǐn)?shù)是21%，今天同學(xué)們想不想也親自測一下呢？

[學(xué)生]想！（興趣高漲。）

[教師]同學(xué)們打算如何來測呢？大家能否想個辦法，說出一個大體的思路呢？

[學(xué)生]經(jīng)過激烈的討論，最終形成以下兩種思路：①取定量的空氣，想辦法把其中的其他氣體去掉，測余下的氧氣體積；②取一定量的空氣，想辦法把其中的氧氣去掉，恢復(fù)到原先壓強(qiáng)，測空氣體積的減少量。并最終確定第二種思路更好。

[教師]對同學(xué)們的積極參與、大膽設(shè)計給予肯定。

進(jìn)一步提出問題：那么我們選取哪種物質(zhì)來將氧氣反應(yīng)掉呢？該物質(zhì)應(yīng)符合怎樣的要求？

[學(xué)生]爭相發(fā)言，互相補(bǔ)充，討論了蠟燭、木炭、硫磺等前面學(xué)過的物質(zhì)。

[教師]考慮到學(xué)生已有知識的局限性，給予知識的擴(kuò)充。（出示投影，見圖1）請同學(xué)進(jìn)行總結(jié)。

[學(xué)生]最終選擇銅或紅磷來作為反應(yīng)物，并總結(jié)出該藥品應(yīng)滿足以下幾個條件：①能在空氣中與氧氣反應(yīng)；②只能與氧氣反應(yīng)，不與其他氣體反應(yīng)；③反應(yīng)后不生成其他的氣體。

[教師]今天，我給大家準(zhǔn)備了紅磷，我們用該物質(zhì)進(jìn)行實驗，那么應(yīng)采用什么樣的裝置呢？這個裝置應(yīng)具備怎樣的特點呢？

[學(xué)生]是密閉的，不能漏氣。還要能體現(xiàn)出反應(yīng)前后氣壓的變化。

[教師]同學(xué)們，老師設(shè)計了一套裝置，大家看看能否用于此實驗？（出示實驗裝置，見圖2。）對這套裝置，我們?nèi)绾问褂媚?？（請同學(xué)，觀察該裝置，分析它的使用方法及注意事項。）

[學(xué)生]積極觀察、思考并小組討論、發(fā)言。

[教師]點評同學(xué)們對該裝置使用方法的解讀，強(qiáng)調(diào)操作步驟和注意事項。

[學(xué)生]以小組形式展開實驗，并完成實驗報告。

[教師]指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗，并請同學(xué)們匯報實驗結(jié)果。

[學(xué)生]興趣高漲地進(jìn)行實驗，對實驗中產(chǎn)生的問題積極地探討相互交流實驗結(jié)果。結(jié)果出現(xiàn)三種情況：①水倒吸進(jìn)入集氣占集氣瓶體積的1/5；②水倒吸進(jìn)人集氣瓶的體積小于I/5；③倒吸進(jìn)人集氣瓶的體積大于1/5。

[教師以上三種結(jié)果顯然只有一個是正確的，對出現(xiàn)偏差的測量結(jié)果能否反思一下造成誤差的原因呢？

[學(xué)生]對誤差進(jìn)行分析，課堂上各抒己見，最終達(dá)成共識；若水倒流進(jìn)人集氣瓶的體積小于1/5，造成這一結(jié)果的原因可能有：①紅磷量不足，氧氣沒有耗盡；②隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氧氣含量低時，紅磷不能繼續(xù)燃燒；③瓶內(nèi)溫度沒有降到室溫，就打開止水夾進(jìn)行讀數(shù)；④裝置的密閉性不好，在裝置冷卻過程中少量空氣進(jìn)人集氣瓶……

若水倒流進(jìn)人集氣瓶的體積大于1/5，造成這一結(jié)果的原因可能有：①點燃紅磷伸人集氣瓶時速度不夠迅速，使瓶內(nèi)部的空氣因受熱而從瓶口逸出；②紅磷反應(yīng)過程中，止水夾沒有夾緊，使瓶內(nèi)空氣部分逸出。

學(xué)生們在課堂討論之后進(jìn)一步完善實驗報告。附表是某一位學(xué)生的報告內(nèi)容。

[教師]進(jìn)一步提出問題：該裝置只能用來粗略地對氧氣含量進(jìn)行測量，你認(rèn)為該裝置有什么缺點呢？是否可以進(jìn)行改進(jìn)？

[學(xué)生]七嘴八舌，產(chǎn)生了以下建議：①該裝置在點燃紅磷、塞上橡膠塞時有可能使部分氣體跑掉，建議使用一直密封的裝置；②該裝置反應(yīng)后通過水倒吸的方式來體現(xiàn)比較麻煩，若設(shè)計采用密閉容器，帶有可移動活塞可以更好……

[教師]請同學(xué)們按自己的意愿對裝置進(jìn)行改進(jìn)或另外設(shè)計，該任務(wù)課下完成。

[教師]今天，我們通過實驗探究，得出了氧氣在空氣中的含量，這與當(dāng)年科學(xué)家拉瓦錫的結(jié)論是一致的。拉瓦錫是非常了不起的科學(xué)家，他通過反復(fù)試驗，第一次證實了氧氣的存在并測得了氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)。它所采用的實驗設(shè)計原理與我們是否相同呢？（出示投影，見圖3，予以介紹，提升認(rèn)識。）

[學(xué)生]感受到原來科學(xué)家與我們的設(shè)計思路是一樣的，再一次感到成功的樂趣。同時，為今后再學(xué)習(xí)其他混合物組成的定量測定做好鋪墊。

[教師]人們對空氣的認(rèn)識，是從氧氣、氮氣開始的。19世紀(jì)以前，人們只認(rèn)識到空氣中含有氧氣、氮氣，后來發(fā)現(xiàn)有二氧化碳、水蒸氣，但對含量很少且不活潑的稀有氣體難以發(fā)現(xiàn)，直到雷利的出現(xiàn)。（播放視頻，讓學(xué)生有聲有色地觀看雷利發(fā)現(xiàn)氬氣的過程。）

[學(xué)生]投入地觀看視頻，被雷利的精神深深地感動著，同時對雷利發(fā)現(xiàn)氬氣的過程有了清楚的了解。

[教師]看完雷利的故事后，誰能說一說雷利獲得氮氣的兩種方法有何不同？哪一種是真正的純氮氣？

[學(xué)生]一種方法是將空氣中其他氣體都除去，余下氮氣；另一種方法是通過含氮元素的物質(zhì)分解來獲得氮氣。后者是真正的純氮氣。

[教師]根據(jù)第一種方法得到的氮氣密度要比第二種方法得到的氮氣密度大一些，這一點，你能否推測一下氬氣的密度與氮氣的密度的大小關(guān)系呢？

[學(xué)生]氬氣密度比氮氣密度大。理由是第一種“氮氣”實際上是氮氣與氬氣的混合物，第二種氮氣是純氮氣，前者密度比后者大，看來氬氣的存在使得“氮氣”密度增大了，故氬氣密度比氮氣密度大。

[教師]通過剛才的視頻，我們仿佛回到了雷利的那個年代，雷利的精神感染了我們，你能否談?wù)勀男┓矫孀钭屇愀袆樱?/p>

[學(xué)生]紛紛表達(dá)自己的看法。①科學(xué)家一絲不茍的精神讓我感動。②不放過任何疑問，對真理鍥而不舍的精神值得我學(xué)習(xí)。③科學(xué)家不盲信他人，勇于反叛權(quán)威，執(zhí)著求真的精神鼓舞著我。④科學(xué)家虛心求教于他人，能與他人合作的品質(zhì)值得我學(xué)習(xí)……

[教師]今天這節(jié)課上，大家都收獲了哪些？

[學(xué)生]①了解了空氣的成分和它們的含量；②學(xué)會了一種測混合氣體中某種氣體成分的方法；③了解了科學(xué)知識的獲得需要付出艱辛的努力；④被科學(xué)家的精神感動，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的信心。

[課堂練習(xí)]1.下列事實說明空氣中含有哪種成分？

（1）木炭在空氣中燃燒。

（2）敞口久置的石灰水在空氣中變渾濁。

（3）酥脆的餅干在空氣中逐漸變軟。

2.圖4中裝置能否利用來測出空氣中氧氣的含量？不能的說明理由或進(jìn)行改進(jìn)。

[課后作業(yè)]請同學(xué)們對實驗裝置進(jìn)行改進(jìn)或另設(shè)計。關(guān)于空氣成分，你還想了解哪些內(nèi)容，查閱資料，下節(jié)課我們進(jìn)行交流。

三、課后教學(xué)反思

課堂，是學(xué)生受教育的主要場所，學(xué)生受教育的方面是多維的，從現(xiàn)代教育的目標(biāo)來看，課堂教學(xué)不僅要注重學(xué)生的知識發(fā)展，還要更加注重學(xué)生的能力發(fā)展，情感態(tài)度與價值觀的發(fā)展；不僅要注重學(xué)生的當(dāng)前發(fā)展，更要注重學(xué)生的長遠(yuǎn)發(fā)展。因而，一個小小的課堂，承載了教育者多方面的愿望，要想盡量發(fā)揮一堂課最大的價值，那么我們需要在把握好主要教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，設(shè)立多維度的教學(xué)日標(biāo)，并精心地將它們粘合起來。

參考文獻(xiàn)

[1] 中華人民共和國教育部制定. 義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2012