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[摘 要]
化学课程中的科学探究，是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。文章选取《课题1空气》这一课例，通过巧妙的设计，创设问题情境，增设小小实验，引导学生充分体验探究过程，激发了学生的兴趣和求知欲，渗透化学科学观念，培养学生化学学科的科学素养。
[关键词]
探究；问题情境；科学素养
义务教育《化学课程标准》中提出，要让学生有更多的机会主动地体验科学探究的过程，在知识的形成、相互联系和应用过程中养成科学的态度，学习科学方法。在执教《空气》这节课时，我发现两个问题：①学生在学习“拉瓦锡测定空气的组成实验”时，对实验装置和原理的理解有一定的困难；②从“拉瓦锡实验”到“用红磷测定空气中氧气含量实验”的过渡教学太过于呆板、不自然，无论从原理上还是方法上，学生都感到突然，难以接受，似乎有强加于学生的嫌疑，学生无法主动参与探究过程。在教学过程中，我对这些环节进行了巧妙的设计，教学效果良好。以下是教学过程的几個片断。
【教学片断一】
教师：拿出一个胶头滴管，一只手挤压橡胶胶帽后，用手指堵住管口。问学生，从滴管中被挤压出来的是什么物质？
学生：是空气。
教师：大家知道有多少体积的空气被我们挤压出来了呢？
学生：……（私下轻声交流后摇头）
教师：堵住管口的手指被吸住，说明什么？
学生：滴管中一部分空气排出，压强变小了。
教师：将管口浸没入水（预先加有少量品红）中，移开手指，你们观察到什么现象？
学生：水被吸入滴管中，形成了一段小红色水柱。
教师：为什么能吸入这么多体积的水呢？是什么因素影响了吸水量的多少？
学生：因为滴管中之前有空气被排出，导致滴管内压强减小，大气压将水压入滴管，吸入的水的体积等于原先被排出的空气的体积。
教师：那现在大家知道如何得知被排出的空气体积了吗？
学生：将滴管中被吸入的水注入量筒中就知道了。
教师：很好。现在我们一起来探讨学习“拉瓦锡实验”……
设计意图：以往每次在直接学习“拉瓦锡实验”时，总会有很多学生看不懂课本图中的装置，不能理解其中蕴含的原理。对学生而言，曲颈甑这个装置比较陌生，他们无法从抽象思维中来理解实验的实质。所以我在设计时，增设了“滴管挤气吸水”的小实验，帮助学生理解压强原理，建立压强与体积之间的关系后，学生便能很快领悟出拉瓦锡实验的原理。
【教学片断二】
教师：我们又如何才能测定空气中氧气的含量呢？现有两种实验方案，请以小组为单位围绕下列问题展开讨论。
思考题：①哪种方案好？为什么？
②用来除去氧气的物质应具备怎样的性质？
③消耗氧气的物质其用量有什么要求？
④如何测剩余气体体积？
⑤对装置的气密性有无要求？
⑥何时读取测量数值？
教师：大家认为这两种方案，哪一种好？
学生：第一种方案。
教师：为什么？
学生：因为从操作上来说，第一种方案更容易实施，也更简便。
教师：现提供如图所示的装置及三种物质，根据资料提示，你认为哪种物质适用于测定空气中氧气含量？简单说明原因。
①蜡烛②铁丝（在纯净的氧气中才能燃烧；在空气中能与氧气、水发生缓慢氧化，但时间比较长。）③红磷（可在空气中燃烧，生成白色五氧化二磷固体）
学生：选择红磷，因为红磷能消耗空气中的氧气，生成的是固体，反应后集气瓶内压强变小，打开弹簧夹后，水会被压入瓶中，我们可以根据被压入水的体积来推知瓶内空气中氧气的体积。
教师：那为何不选择蜡烛或铁丝呢？
学生：蜡烛在空气中与氧气反应，会生成二氧化碳气体，它会填补被消耗掉的氧气的体积，瓶内压强不改变；而铁丝在空气中不能很快消耗氧气，不便于操作。
教师：你们认为选择物质测定空气中氧气含量时，需要考虑哪些因素？
学生：①要能在空气中，与氧气发生反应；②只能与氧气发生反应；③生成物不能是气体。
教师：综合以上分析，我们从三种物质中，选择红磷来完成实验。那同学们认为，我们要取用多少红磷呢？
学生1：取用红磷的量要适中。
学生2：我们还不知道瓶内氧气的多少，怎么知道要多少红磷啊？
学生1：那就要多取点。
教师：能说说为什么要取多点红磷吗？
学生1：因为不知道有多少氧气，但要确保氧气都要被反应掉，所以要取用多点红磷。
教师：对。为了保证瓶内的氧气被耗尽，所以我们要取用足量或过量的红磷。化学上一般用少量、适量或足量、过量等来形容物质质量的多少。
设计意图：本环节的教学不仅为“红磷测定空气中氧气的含量”实验作铺垫，促进学生对知识深入理解和掌握，同时为学生的后续学习奠定了必要的基础。如：“去除杂质问题中药品的选择和用量问题”、“实验中如何测量生成气体的体积问题”、“测定大理石中碳酸钙的质量分数时，稀盐酸的用量问题”等
在感悟“拉瓦锡实验”的原理和方法之后，笔者用问题来引导学生进行科学探究，从“如何才能测定空气中氧气的含量”，至“设法除去氧气测定空气中氧气含量”的设想，至“选用哪种合适的物质除去氧气”，再至“选择物质测定空气中氧气含量时需考虑因素”等，这些问题层层深入，环环相扣，学生在创设的问题驱动下，能自发地对问题进行思考。
教学反思：学生正处于学习化学的初期阶段，对化学的用语并不熟悉。笔者在课堂中注重对这方面的引导，如：在“取用多少红磷”的问题时，笔者并没有直接给出用量的多少，而是对此展开研究。引导学生能用自己的语言阐述对问题的理解，归纳学科知识，建构学科观念，这是我在设计时的一个小构思。
[参 考 文 献]
[1]陈淑明.化学基础性课程教学中STS思想的融入[J].化学教育，2002（5）.
[2]宋心琦，王晶，黄儒兰.对化学教学与教材新理念的几点看法[J].化学教育，2004（8）.
（责任编辑：张华伟）
化学课程中的科学探究，是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。文章选取《课题1空气》这一课例，通过巧妙的设计，创设问题情境，增设小小实验，引导学生充分体验探究过程，激发了学生的兴趣和求知欲，渗透化学科学观念，培养学生化学学科的科学素养。
[关键词]
探究；问题情境；科学素养
义务教育《化学课程标准》中提出，要让学生有更多的机会主动地体验科学探究的过程，在知识的形成、相互联系和应用过程中养成科学的态度，学习科学方法。在执教《空气》这节课时，我发现两个问题：①学生在学习“拉瓦锡测定空气的组成实验”时，对实验装置和原理的理解有一定的困难；②从“拉瓦锡实验”到“用红磷测定空气中氧气含量实验”的过渡教学太过于呆板、不自然，无论从原理上还是方法上，学生都感到突然，难以接受，似乎有强加于学生的嫌疑，学生无法主动参与探究过程。在教学过程中，我对这些环节进行了巧妙的设计，教学效果良好。以下是教学过程的几個片断。
【教学片断一】
教师：拿出一个胶头滴管，一只手挤压橡胶胶帽后，用手指堵住管口。问学生，从滴管中被挤压出来的是什么物质？
学生：是空气。
教师：大家知道有多少体积的空气被我们挤压出来了呢？
学生：……（私下轻声交流后摇头）
教师：堵住管口的手指被吸住，说明什么？
学生：滴管中一部分空气排出，压强变小了。
教师：将管口浸没入水（预先加有少量品红）中，移开手指，你们观察到什么现象？
学生：水被吸入滴管中，形成了一段小红色水柱。
教师：为什么能吸入这么多体积的水呢？是什么因素影响了吸水量的多少？
学生：因为滴管中之前有空气被排出，导致滴管内压强减小，大气压将水压入滴管，吸入的水的体积等于原先被排出的空气的体积。
教师：那现在大家知道如何得知被排出的空气体积了吗？
学生：将滴管中被吸入的水注入量筒中就知道了。
教师：很好。现在我们一起来探讨学习“拉瓦锡实验”……
设计意图：以往每次在直接学习“拉瓦锡实验”时，总会有很多学生看不懂课本图中的装置，不能理解其中蕴含的原理。对学生而言，曲颈甑这个装置比较陌生，他们无法从抽象思维中来理解实验的实质。所以我在设计时，增设了“滴管挤气吸水”的小实验，帮助学生理解压强原理，建立压强与体积之间的关系后，学生便能很快领悟出拉瓦锡实验的原理。
【教学片断二】
教师：我们又如何才能测定空气中氧气的含量呢？现有两种实验方案，请以小组为单位围绕下列问题展开讨论。
思考题：①哪种方案好？为什么？
②用来除去氧气的物质应具备怎样的性质？
③消耗氧气的物质其用量有什么要求？
④如何测剩余气体体积？
⑤对装置的气密性有无要求？
⑥何时读取测量数值？
教师：大家认为这两种方案，哪一种好？
学生：第一种方案。
教师：为什么？
学生：因为从操作上来说，第一种方案更容易实施，也更简便。
教师：现提供如图所示的装置及三种物质，根据资料提示，你认为哪种物质适用于测定空气中氧气含量？简单说明原因。
①蜡烛②铁丝（在纯净的氧气中才能燃烧；在空气中能与氧气、水发生缓慢氧化，但时间比较长。）③红磷（可在空气中燃烧，生成白色五氧化二磷固体）
学生：选择红磷，因为红磷能消耗空气中的氧气，生成的是固体，反应后集气瓶内压强变小，打开弹簧夹后，水会被压入瓶中，我们可以根据被压入水的体积来推知瓶内空气中氧气的体积。
教师：那为何不选择蜡烛或铁丝呢？
学生：蜡烛在空气中与氧气反应，会生成二氧化碳气体，它会填补被消耗掉的氧气的体积，瓶内压强不改变；而铁丝在空气中不能很快消耗氧气，不便于操作。
教师：你们认为选择物质测定空气中氧气含量时，需要考虑哪些因素？
学生：①要能在空气中，与氧气发生反应；②只能与氧气发生反应；③生成物不能是气体。
教师：综合以上分析，我们从三种物质中，选择红磷来完成实验。那同学们认为，我们要取用多少红磷呢？
学生1：取用红磷的量要适中。
学生2：我们还不知道瓶内氧气的多少，怎么知道要多少红磷啊？
学生1：那就要多取点。
教师：能说说为什么要取多点红磷吗？
学生1：因为不知道有多少氧气，但要确保氧气都要被反应掉，所以要取用多点红磷。
教师：对。为了保证瓶内的氧气被耗尽，所以我们要取用足量或过量的红磷。化学上一般用少量、适量或足量、过量等来形容物质质量的多少。
设计意图：本环节的教学不仅为“红磷测定空气中氧气的含量”实验作铺垫，促进学生对知识深入理解和掌握，同时为学生的后续学习奠定了必要的基础。如：“去除杂质问题中药品的选择和用量问题”、“实验中如何测量生成气体的体积问题”、“测定大理石中碳酸钙的质量分数时，稀盐酸的用量问题”等
在感悟“拉瓦锡实验”的原理和方法之后，笔者用问题来引导学生进行科学探究，从“如何才能测定空气中氧气的含量”，至“设法除去氧气测定空气中氧气含量”的设想，至“选用哪种合适的物质除去氧气”，再至“选择物质测定空气中氧气含量时需考虑因素”等，这些问题层层深入，环环相扣，学生在创设的问题驱动下，能自发地对问题进行思考。
教学反思：学生正处于学习化学的初期阶段，对化学的用语并不熟悉。笔者在课堂中注重对这方面的引导，如：在“取用多少红磷”的问题时，笔者并没有直接给出用量的多少，而是对此展开研究。引导学生能用自己的语言阐述对问题的理解，归纳学科知识，建构学科观念，这是我在设计时的一个小构思。
[参 考 文 献]
[1]陈淑明.化学基础性课程教学中STS思想的融入[J].化学教育，2002（5）.
[2]宋心琦，王晶，黄儒兰.对化学教学与教材新理念的几点看法[J].化学教育，2004（8）.
（责任编辑：张华伟）