创新实验在课堂教学中的妙用

一、课例研究的背景：

2014年我们诸葛中学科学组承写的课题《实验的改进与创新在科学教学中的作用》今年已经进入结题阶段。为了检验本次开展课题的效果，我们八年级进行了课堂教学检验。本次课例研究就基于这次课堂教学检验，也是本次课题的重要组成部分。

二、课例研究的内容：

内容：浙教版初中科学八年级下册第三章第一节《空气》中“空气的成分”部分

研究小组成员：兰溪市教研室高中物理兼初中科学教研员施新民、赤溪中心学校陈学智、诸葛中学全体科学教师

时间：2014年5月7日上午第一节

执教：唐 威

三、学生介绍：

学生：诸葛中学八（3）班全体同学

本堂课属于化学内容，学生是进入八年级才开始接触化学，在此以前学生已经学习了第二章《粒子的模型与符号》，掌握了元素符号以及化学式的书写，为学习本章内容打下了基础。

四、课堂教学

（一）教学设计：

1、教学器材：线香、石灰水、空气、水、火柴、玻璃管、铁架台、U形管、铜丝、橡皮塞、白磷、硫酸铜、酒精灯、烧杯、吸水纸

2、课堂写真：

师：展示谜语：看不见，摸不着，不香不臭没味道，说它宝贵到处有，动物植物离不了。

生：空气、氧气

师：到现在为止，你知道或你猜想空气里有哪些物质？

生：空气里有氧气、二氧化碳、水蒸气等

师：你能用实验方法加以验证吗？（或者看到过的现象加以说明）

生：（小学常识课里的实验说明氧气的存在，久置的石灰水瓶内壁有一层白膜，夏天从冰箱中拿出棒冰一会儿，棒冰纸外有小水珠）

师：演示课本P44实验1、2、3、4，学生观察思考：

（1）比较两根线香燃烧可观察到的现象是什么？（2）通过导管向澄清石灰水中吹气，观察到的现象是什么？（3）该实验能得出的结论是什么？

生：回答后，教师补充完整（盛洁净的空气瓶中的线香燃得较旺，盛人呼出气体瓶中的线香燃得较暗，并很快熄灭；澄清石灰水变浑浊了；氧气和二氧化碳）

师：除了上述物质以外，空气中还有没有其他物质，请看录象，并思考，空气的成分有哪些？

生：空气的成分：氧气、氮气、水蒸气、二氧化碳、稀有气体等

师：空气的成分中氧气的体积分数是多少？演示多媒体幻灯片上实验《测定空气中氧气含量》，学生观察实验现象，并分析思考：

如图，U形管中装入了一定量的硫酸铜溶液，左端中间放入一个铜网格，上面放了一小块白磷（如图1），然后将穿过橡皮塞的铜丝放在酒精灯火焰上加热至发红，并迅速插入U形管引燃白磷同时塞紧橡皮塞。

（1）磷燃烧的文字表达式：（2）现象是什么，生成物是什么状态，反应结束后集气瓶内气压有何变化（3）等反应结束后，观察液面的变化，出现什么现象，U形管左边液面最终约上升上面空气体积的多少。（4）此实验说明什么？

生：回答后，教师补充完整（红磷继续燃烧，产生大量白烟；水经导管由烧杯流入集气瓶，上升，1∶4；空气中氧气的体积约占整个空气体积的1/5）

师：经过科学家们的精确测定得出了空气中各成分的体积分数：见课本

师：知道了空气的成分后，下面我们来讨论一下空气中的各种物质有哪些用途？

生：阅读书本，小组讨论

教师课堂投影练习，反馈讨论内容（略）

教师小结并指出：1、空气中的氮气被豆科作物根瘤菌固定后能够成为作物的氮素养料；2、灯管中充入氩气，通电时会发出紫蓝色光，充入氖气，通电时会发出红光，充入氦气通电时会发出粉红色光，石英玻璃管中充入氙气，通电时会发出比荧光灯强几万倍的强光，因此称作“人造小太阳”；3、煤、石油燃烧产生的烟、废气，汽车排气形成的烟雾会对空气造成严重的污染。

（二）研究小组评析：

评析1：诸葛中学——徐亚平

唐威老师这堂课应该说是非常成功的一堂课，不但思路清晰、知识点衔接紧凑，而且具有很多创新之处，比如线香的使用，比火柴梗燃烧的时间很长久；又比如用U型管来代替课本中的实验装置，大大提高了实验的成功率，可谓是非常成功。

评析2：诸葛中学——徐延伟

很明显这节课非常精彩，更耐人寻味。最成功的地方就是《空气中氧气含量的测定》这个实验设计的相当精妙，实在令人称赞，妙不可言。想必唐老师为了这个实验肯定付出了很多的时间和精力。

评析3：赤溪中心学校——陈学智

首先对于唐老师这堂课我要说佩服。我不是佩服唐老师的说話的音质、音色，佩服的是唐老师的这个实验——空气中氧气含量的测定。这个实验确实设计的相当有创意，不但成功的测定了空气中氧气的含量，而且学生也一目了然，一看就懂，不用多说什么话。以后我上课也就不用愁做不好这个实验了。

评析4：教研员——施新民

学生的思维是单纯的，在普遍的正向思维教育方式下，学生的思维往往形成了定势，唯书本为经典。但是，《科学》教科书中该实验装置的确存在不合理因素，其中之一就是该装置的气密性不够，当然通过改善气密性可以最大程度的改善该实验装置。第二个致命性缺陷，即红磷在瓶外点燃到放入集气瓶、再塞紧瓶塞的过程中无法避免的存在瓶中的空气与瓶外的空气进行交换，就会产生极大的实验误差，甚至实验失败。唐威老师这个创新实验就很好的解决了这些问题，值得我们科学老师学习，推广。

（三）指教教师感言：

这个实验确实花了我很多的时间和精力，也和很多的同行探讨过，最后终于确定了这套实验方案和装置，效果也是很明显的，而且成功率很高。同时我也明白了一个道理，科学的精神在于求真。再权威的书本也有疏漏的地方，作为求知者应该擦亮眼睛，具有明辨是非挑战权威的精神。学生在长期填鸭式的教育中产生了思维上的惰性，以为教科书上的就是对的就是真理。作为一名教师，传授知识是其一，培养学生认真的求学精神（特别是创新精神）才是教育的真正目的。另一方面，探索科学的真理还要有承受得住失败的心理，失败教育不外乎培养这种心理的良好方法。通过这种探究性的教学，学生的学习兴趣大大地提高，学习效果也明显改善了。