問(wèn)題探究 讓學(xué)生的思維動(dòng)起來(lái)

俞益暉

人教版初中化學(xué)“空氣”這一課題的教學(xué)設(shè)計(jì)，可以說(shuō)是“仁者見(jiàn)仁，智者見(jiàn)智”，設(shè)計(jì)的方法多種多樣，精彩紛呈?；瘜W(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，在教學(xué)中，圍繞教學(xué)目標(biāo)有意識(shí)地提出一些問(wèn)題，讓學(xué)生的思維動(dòng)起來(lái)，通過(guò)“設(shè)置主題─分析思考─實(shí)驗(yàn)探究─總結(jié)交流”的教學(xué)流程，積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)，努力培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和探索精神。

【片斷一】燒杯中有什么？

老師拿出一個(gè)燒杯

師：燒杯中有什么？

生（疑惑）：什么都沒(méi)有??！

生（興奮）：空氣，燒杯中有空氣（很多學(xué)生點(diǎn)頭）。

師：想一想，根據(jù)你日常生活中的經(jīng)驗(yàn)，還有哪些辦法能證明空氣確實(shí)存在？請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，證明空氣的存在。

提供學(xué)生水槽（裝有大半槽水）、小燒杯、一杯飲料（軟塑料杯，配吸管）及其他儀器若干。

生：將一燒杯豎直倒扣在水槽中，看水能不能進(jìn)入燒杯。

生：用吸管飲用飲料，看軟塑料杯會(huì)不會(huì)變癟。

師：很好，同學(xué)們的想法都很不錯(cuò)，下面每組同學(xué)就按照自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)吧！

每組學(xué)生開(kāi)始忙碌，選用儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)還互相討論，既分工又合作。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束。

師：好，同學(xué)們都做完實(shí)驗(yàn)了，現(xiàn)在能告訴我你們?cè)趯?shí)驗(yàn)中看到的現(xiàn)象和你們的結(jié)論嗎？

生：我們組的實(shí)驗(yàn)是把燒杯豎直倒扣在有水的水槽里，發(fā)現(xiàn)水槽中的水并不能進(jìn)入燒杯中，說(shuō)明燒杯中不是真空，是存在物質(zhì)的，該物質(zhì)就是我們平時(shí)離不開(kāi)的空氣。

師（鼓掌）：實(shí)驗(yàn)很成功，總結(jié)很到位。

生：我們組同學(xué)飲用飲料，發(fā)現(xiàn)軟塑料杯變癟了，說(shuō)明軟塑料杯外面有物質(zhì)在推擠塑料杯，使塑料杯變癟，該物質(zhì)就是我們看不見(jiàn)的空氣。

師：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)新穎，異曲同工。都說(shuō)明了空氣是客觀存在的。

【賞析】開(kāi)篇提出一個(gè)生活中常見(jiàn)的問(wèn)題，讓剛上課的學(xué)生馬上進(jìn)入情境開(kāi)始思考，一掃下課玩耍時(shí)懶散放松的情緒，集中起注意力。學(xué)生通過(guò)思考和小組討論，用已有的實(shí)驗(yàn)儀器用品設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案，鍛煉了學(xué)生設(shè)計(jì)方案的能力。然后在老師的指導(dǎo)下小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的動(dòng)手能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)束，描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，意在提高學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力和邏輯推理能力。

【片斷二】空氣的成分

師：我們生活的環(huán)境中有空氣，人類的生活離不開(kāi)空氣，空氣是一種重要的自然資源。那么空氣是由什么組成的？它是由一種物質(zhì)組成的？還是由多種物質(zhì)組成的？如果空氣是由多種物質(zhì)組成的，那么空氣中含有哪些物質(zhì)？

生：動(dòng)物進(jìn)行呼吸作用需要氧氣，同時(shí)釋放出二氧化碳。

生：植物進(jìn)行光合作用要吸收水和二氧化碳，并放出氧氣。

生：煤等燃料燃燒需要消耗氧氣并放出二氧化碳。

生：夏天，從冰箱里拿出冰礦泉水，片刻后，礦泉水瓶外壁就會(huì)有水珠凝結(jié)，說(shuō)明空氣中有水蒸氣。

生：酥脆的餅干在空氣中長(zhǎng)時(shí)間放置會(huì)受潮變軟，說(shuō)明空氣中有水蒸氣。

師（總結(jié)）：空氣中含有氧氣、二氧化碳、水蒸氣和其他雜質(zhì)（如塵埃）等多種物質(zhì)。

【賞析】學(xué)生根據(jù)已有知識(shí)，聯(lián)系生活經(jīng)驗(yàn)，收集證據(jù)，進(jìn)行歸納并得出結(jié)論。以頭腦風(fēng)暴的探索形式，激發(fā)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維。

【片斷三】空氣中氧氣含量是多少

師：大家對(duì)空氣的認(rèn)識(shí)主要來(lái)自生活常識(shí)，空氣中還有其他的成分嗎？空氣中的氧氣含量是多少呢？能否測(cè)定出廣口瓶中氧氣的體積？

生：想辦法把氧氣拿出來(lái)，直接測(cè)氧氣的體積。

師：氣體不同于固體或液體，取用不方便，并且也不容易把氧氣從空氣中分離出來(lái)。

生：拿一礦泉水瓶，再想辦法把瓶?jī)?nèi)氧氣消耗掉，看瓶子變癟了多少。

教師引導(dǎo)：給出如右圖所示裝置，讓一學(xué)生吸氣，并觀察現(xiàn)象。

生：燒杯中的水進(jìn)入到廣口瓶了。

師：燒杯中的水為什么會(huì)被吸進(jìn)廣口瓶呢？

生：燒杯中的水能被我們吸過(guò)來(lái)。

生：吸氣時(shí)，廣口瓶中的空氣減少，壓強(qiáng)減小，燒杯中的水就被壓進(jìn)廣口瓶了。

師：第二個(gè)同學(xué)解釋得更準(zhǔn)確。你們?cè)傧胂?，進(jìn)入廣口瓶的水的體積與什么有關(guān)呢？

生：與吸走的空氣有關(guān)。

生：燒杯進(jìn)入廣口瓶中的水的體積等于吸走的空氣的體積。

師（微笑）：說(shuō)到點(diǎn)子上了，同學(xué)們的思維很活躍，眼光很敏銳。

思維遷移：仿照此實(shí)驗(yàn)，提供如右圖的實(shí)驗(yàn)裝置。

師：我們能否利用它來(lái)測(cè)定空氣中氧氣的體積呢？

生：對(duì)啊，利用可燃物把廣口瓶中的氧氣消耗掉，那么打開(kāi)彈簧夾后，吸進(jìn)廣口瓶的水的體積不就等于瓶?jī)?nèi)氧氣的體積了嗎？（大部分同學(xué)呈恍然大悟狀）

老師下講臺(tái)指導(dǎo)學(xué)生按照課本實(shí)驗(yàn)2-1完成實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束。

師：每組同學(xué)選個(gè)代表描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

生：紅磷燃燒發(fā)出黃白色火焰，放熱，冒出大量白煙，熄滅后待裝置冷卻，燒杯中的水未進(jìn)入廣口瓶。

生：紅磷燃燒發(fā)出黃白色火焰，放熱，冒出大量白煙，熄滅后待裝置冷卻，燒杯中進(jìn)入廣口瓶的水小于廣口瓶容積的1/5。

生：紅磷燃燒發(fā)出黃白色火焰，放熱，冒出大量白煙，熄滅后待裝置冷卻，燒杯中的水進(jìn)入廣口瓶，且約占廣口瓶容積的1/5。

師：進(jìn)入廣口瓶的水占廣口瓶容積的1/5的現(xiàn)象是正確的，實(shí)驗(yàn)也是成功的。那么為什么有些組的實(shí)驗(yàn)會(huì)失敗呢？組與組之間討論交流一下。

學(xué)生熱烈地開(kāi)始討論。

生：和別組對(duì)比，我們組打開(kāi)彈簧夾過(guò)早，應(yīng)該等到裝置冷卻了再打開(kāi)！

生：剛才驗(yàn)證了一下實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性，裝置有點(diǎn)漏氣。

生：嗨，我們組燃燒匙里的紅磷太少了，一燒就沒(méi)了，不能把廣口瓶?jī)?nèi)的氧氣消耗完。

師：實(shí)踐出真知，只有真正動(dòng)手做了，才知道本實(shí)驗(yàn)的一些操作注意事項(xiàng)。通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)我們能得到哪些結(jié)論呢？

生：空氣是混合物，不是單一成分的氣體。

生：氧氣約占空氣總體積的1/5。

師：廣口瓶中剩余4/5的氣體有什么性質(zhì)？

生：不溶于水。

生：燃燒匙有紅磷剩余燃燒卻熄滅了，說(shuō)明剩余氣體也不支持燃燒。

【賞析】層層設(shè)疑，激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。先拋出問(wèn)題：能否測(cè)定出廣口瓶中氧氣的體積？以小見(jiàn)大，以測(cè)定一小瓶空氣中氧氣的含量來(lái)推出整個(gè)大氣中氧氣的含量。在學(xué)生遇到困難不能有效地解決問(wèn)題時(shí)加以引導(dǎo)：出示一裝置讓一學(xué)生吸氣，發(fā)現(xiàn)燒杯中的水能進(jìn)入廣口瓶中。撥云見(jiàn)日，學(xué)生一下子就有了思路，并且可以結(jié)合物理中的“氣體壓強(qiáng)”知識(shí)來(lái)深挖實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)，準(zhǔn)確地把握住了該裝置的實(shí)驗(yàn)原理，利用壓強(qiáng)差把進(jìn)入廣口瓶中水的體積轉(zhuǎn)化為廣口瓶中少掉的氣體的體積，使用了“轉(zhuǎn)換法”。再由學(xué)生進(jìn)行自發(fā)的思維遷移，把吸氣裝置改成測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)裝置，利用可燃物燃燒消耗廣口瓶?jī)?nèi)的氧氣來(lái)測(cè)定空氣中氧氣的含量。指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論。然后由學(xué)生討論交流，總結(jié)實(shí)驗(yàn)心得，在交流中取長(zhǎng)補(bǔ)短，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神及對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)能力。

總體來(lái)看，本節(jié)課通過(guò)“設(shè)置主題─分析思考─實(shí)驗(yàn)探究─總結(jié)交流”的教學(xué)流程，層層設(shè)疑，帶動(dòng)學(xué)生的思維圍繞問(wèn)題高速運(yùn)轉(zhuǎn)，整個(gè)課堂的氣氛熱烈而不混亂，老師控制的節(jié)奏恰到好處，不失為一節(jié)獨(dú)具匠心的好課！

（作者單位：江西省上饒市廣豐區(qū)五都鎮(zhèn)中學(xué)）

□責(zé)任編輯 潘毅鵬

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