以“科学探究”为主题的教学实践案例

以“科学探究”为主题的教学实践案例——“二氧化碳性质的探究”课堂教学

江门市第九中学　关秀文

“二氧化碳性质的探究”是人民教育出版社出版的《义务教育课程标准实验教科书化学》第六单元的第三课题。本节课我通过创设情景,采用引导探究的教学模式,借助多媒体、实验等教学媒体,培养学生探究事物内在本质的能力,让学生具有一定的分析、解决问题及总结规律的能力。

一、案例描述

教师:请同学们深深地呼出一口气,这口气的主要成分是什么？

学生:主要成分可能有水、二氧化碳。

教师:你们对二氧化碳了解多少？

学生1:二氧化碳能灭火,光合作用需要二氧化碳。

学生2:汽水中有二氧化碳。

教师:我们知道,空气中二氧化碳占0.03%,假如把空气中0.03%的二氧化碳除去,自然界的生命活动还能进行下去吗？为什么？

同学们想了一会,有同学举手回答:“不能,因为二氧化碳是植物进行光合作用的主要原料,没有二氧化碳,植物不能进行光合作用,不能产生氧气,动物不能呼吸。”

教师:这名同学回答正确,大气中的二氧化碳还参与自然界的许多变化,直接影响我们的生活。二氧化碳对自然界的生命活动是如此重要,那么,它有什么重要的性质呢？我们今天就来学习。(从学生身边熟悉的事物入手,创设了真实的情境,给学生营造了求知氛围。)

教师:我们前面学过空气中存在CO2,那么,我们能不能总结出CO2的几点物理性质呢？

学生:(很肯定地回答)无色、无味的气体。

教师:刚才有同学说汽水中有CO2,这说明了什么？

学生:(马上回答)CO2能溶于水。

教师:还有哪些物理性质我们没有找到呢？(用多媒体课件播放“意大利死狗洞”的Flash动画故事:在意大利的阿尔卑斯山上有一个神秘的山谷,那里风景优美,许多游客带着他们的爱犬去那里游玩,可是途中他们的爱犬都莫名奇妙地死亡了。)

学生(通过思考、分析得出):二氧化碳的密度比空气的大。

教师:你能用生活中的事实或设计实验说明二氧化碳的密度比空气的大吗？

许多学生在热烈的氛围中快乐地学习知识,他们大部分是先猜测可能会有的情况,再与同学讨论分析、交流,归纳出以下方法:

学生1:将两个质量相同的烧杯分别放在调平衡的天平的两个托盘上,再把一瓶CO2气体倾倒在一侧烧杯中,可观察到这一侧会下沉。

……

学生5:CO2可用向上排空气法收集,说明CO2的密度比空气的大。

学生6:做一个实验,向装有一高一低两支燃着的蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳,可以看到,蜡烛从低到高熄灭。

在我的指导下,学生分析论证每一个方案的可行性,我安排第一、二排学生分组合作完成学生6设计的实验。然后我在课堂上巡视,观察学生的实验情况并给予适当的指导,肯定他们参与实验的积极精神。

教师:你们看到了什么现象？

学生1:两支蜡烛同时熄灭。

学生2:蜡烛从高到低熄灭。

学生3:蜡烛不熄灭。

学生4:只熄灭下面的一支蜡烛。

学生5:蜡烛从低到高熄灭。

教师:为什么会有这么多现象？(学生思考,部分学生实验失败,在我的引导下分析失败的原因。)

学生6:可能倒入CO2的速度太快。

学生7:倒入CO2时蜡烛燃烧较长时间。

学生8:倒入CO2的位置离蜡烛太近。

学生9:集气瓶口的玻璃片拉开太多,或取下玻璃片后再往烧杯里倾倒CO2等。

……

教师:饮料的商标上为什么写碳酸饮料而不写二氧化碳饮料？

学生猜想回答:可能是二氧化碳与水反应生成了碳酸。

教师:一些饮料看起来很透明,怎样知道是二氧化碳与水反应生成的碳酸呢？(提示:如果能找到一种鉴别碳酸的试剂,就能证明二氧化碳与水反应的事实了。)

学生阅读书中的注释,了解指示剂——石蕊。

教师:饮料中是否既有二氧化碳又有碳酸？请大家再思考一下,怎样来验证你们的猜想？

在我的指导下,学生阅读书中有关二氧化碳的性质,并展开讨论、交流,通过归纳,学生设计出探究实验方案。

教师展示多媒体课件指导实验,同学们在实验中要学会运用观察法,仔细观察实验现象。

(1)盛紫色石蕊试液的试管作对比用。

(2)在硫酸中滴入石蕊试液(溶液由紫色变红色)。

……

(7)取一部分上述试剂于试管中加热(恢复紫色)。

教师巡视,发现问题及时处理,提醒同学们实验时一定要注意正确操作,注意记录实验现象。

教师:回顾我们刚才做的实验,请同学们思考:二氧化碳溶于水的过程有没有发生化学变化？如果有,发生了怎样的化学变化？

在我的指导下,学生展开讨论、交流,通过对比观察、迁移、归纳、交流与讨论,学生得出“二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸不稳定,易分解”的结论。

在这一环节教学中,我引导学生采用对比实验(空白实验)分析、研究化学问题,求同存异,归纳迁移一般规律,筛选无关因素(排除了水、二氧化碳对指示剂变色的干扰),保证了研究结论的科学性。学生在相互讨论、猜想、探究、交流的过程中,学会了接纳、赞赏、互助,培养了合作精神,体验了科学探究的乐趣和成功的喜悦。

教师:二氧化碳还有什么重要性质？请同学们回忆前面学习内容后回答。

学生实验:取一支干净试管,加入澄清的石灰水,向澄清的石灰水中吹入二氧化碳气体。两人一组,观察实验现象,回答观察到的结果。

教师:将二氧化碳通入澄清石灰水,有何现象生成？

大部分学生回答:澄清的石灰水变浑浊。我给予了肯定。有一个学生站起来回答:“先变浑浊,继续通入二氧化碳又变澄清。”这时,大部分同学表示怀疑,我马上邀请这个同学到讲台上当场演示,结果实验现象符合这个学生的预料。有学生A提出疑问:“这是为什么？是不是他在做实验时搞了小动作？”对这种大胆的怀疑,我表示了赞赏,并且立即取刚才实验的澄清石灰水,请学生A用玻璃管一直往里吹气,结果石灰水出现浑浊后又变澄清,怀疑被实验否定。这时,学生的思维又活跃起来,于是我将这一问题交给同学们讨论、分析,最后同学们恍然大悟,最终都掌握了知识。接下来,我要求他们自学溶洞的形成,综合他们的看法,设法寻求合理的解释。学生通过对实验现象产生疑问,激发思维,我及时的思维导向和点拨,又能不断诱导学生在实验中进行探索,最后我指导学生归纳、总结,学生头脑中便形成了对CO2性质的整体印象。学生在不断地探究、思索、发现,同时也不断地体验着怀疑、惊讶、自豪、成功和喜悦等情感,科学探究的精神得到了培养。

教师:通过这节课,你都学到了什么？(同学们畅言。)

教师:同学们小结得很好,二氧化碳的知识还有很多,同学们想了解吗？你们可以上网查阅资料,或者查阅化学书籍、报刊,相信你们会有更多收获!

最后,教师反馈练习及作业。

二、教学效果与课后反思评价

对于本节课的教学活动(即提出问题、猜想与假设、查阅资料、实验验证、观察思考、交流与评价),我做了大胆的突破,注意从学生身边熟悉的事物入手,创设了真实的情境,并引导学生从情景中发现问题,增强了学生的好奇心和探究欲。我给予学生更多的思维空间,使学生学习的主动性远远超过了单纯讲授式课堂教学,学生争先恐后地展示自己所设计的实验方案,并要求用实验验证,而且很多学生积极参与讨论,评价其他同学的设计方案,从而使学生在知识的形成、联系、应用和交流过程中养成了科学态度,获得了科学探究的方法,实现了学习方法的转变,学生学习上成了真正的主人。同时我在教学中根据学生的思路和热情,及时调整自己的教案,找到更好的引导效果,实现以学生为主体、教师为主导的教学理念。

从整体教学过程及学生的练习反馈来看,本节课达到了预期的教学目的,是一节成功的新授课。不过,在本课教学中,不同学生的表现和积极性是不同的,如何更加具体准确地评价学生在这一节课中的表现、能力和进步,也是需要继续认真探讨的问题。