一、教學(xué)目標(biāo)
湖北省宜都市王畈中學(xué) 楊大華
認(rèn)知目標(biāo)：通過實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)分析，探究人體吸入的空氣和呼出的氣體成分有何異同。
能力目標(biāo)：學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法，初步形成科學(xué)探究的能力。
情感目標(biāo)：學(xué)生通過親身參與和經(jīng)歷科學(xué)探究活動(dòng)，激發(fā)化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的樂趣，增強(qiáng)熱愛科學(xué)的情感，理解科學(xué)的本質(zhì)。
二、教學(xué)重點(diǎn)
科學(xué)探究的一般思路與方法的初步形成和探索。
三、教學(xué)難點(diǎn)
科學(xué)探究的一般思路與方法的初步形成。
四、教學(xué)用具
火柴、燒杯、集氣瓶、水槽、玻璃片、玻璃管等。
五、教學(xué)過程
師：在生物知識(shí)里我們了解了我們離不開周圍的空氣，你們猜想人體吸入和呼出的空氣成分一樣嗎?
生：不一樣，吸入的是氧氣，呼出的是二氧化碳。我猜想呼出氣體中可能還有別的物質(zhì)!
師：你們能不能收集一瓶空氣來研究?準(zhǔn)備如何收集呢?
生：(演示)將燒杯上蓋一塊玻璃片即可!
師：有這樣的燒杯嗎?
生：(笑)這是集氣瓶。
師：如何將寢室里的空氣移到實(shí)驗(yàn)室來研究?
生：在寢室里用玻璃片蓋好集氣瓶，帶回實(shí)驗(yàn)室。
師：同學(xué)們一起分析一下，有沒有什么不嚴(yán)密的地方?
生：寢室里的空氣不一定進(jìn)入集氣瓶。
生：集氣瓶里的原來的空氣不一定都出來。
師：如何使收集到的空氣全部為寢室里的空氣?
生：集氣瓶要抽成真空。
生：我們好像沒辦法將集氣瓶抽成真空。
師：那如何將集氣瓶里的空氣“趕”走呢?
(學(xué)生討論。)
生：(演示)使集氣瓶里裝滿水，后到寢室里將水倒掉，再用玻璃片蓋好集氣瓶，帶回實(shí)驗(yàn)室。
師：很好。還有沒有辦法可以將寢室里的空氣移到實(shí)驗(yàn)室來研究?
生：用方便袋。
師：很好。你能不能演示一下?
(生演示。)
師：好!大家分析一下，她的操作有沒有不嚴(yán)密的地方?
生：收集空氣是對(duì)的，但不能這樣“倒”進(jìn)集氣瓶。
師：你們能不能分析一下原因呢?
生：袋子里的空氣不一定全部進(jìn)入集氣瓶。
生：集氣瓶里原有的空氣還在里面。
師：如何操作才能克服這一問題?
(學(xué)生討論。)
生：(邊講邊演示)集氣瓶里裝滿水，放在水槽中，用玻璃管將袋子里的空氣引出來，捏住袋子，使氣體進(jìn)入集氣瓶，將水排除，后用玻璃片蓋住集氣瓶。
師：非常好，以上同學(xué)們收集氣體的方法叫排水集氣法，收集的氣體比較純凈。我們今天來探究人體吸入的空氣和呼出的氣體的異同，就用這種方法來收集呼出的氣體。下面分組按步驟1進(jìn)行操作，看哪組收集氣體最快。
(教師巡回指導(dǎo)。)
師：(各小組示意收集好。)你們認(rèn)為收集時(shí)要注意什么操作?
生：開始水要裝滿。
生：吹氣時(shí)集氣瓶要拿穩(wěn)。
生：取出集氣瓶之前要蓋好玻璃片，取出之后要將集氣瓶正放在實(shí)驗(yàn)桌上。
生：“塑料盒子”里的水要多一點(diǎn)。
(學(xué)生笑說“塑料盒子”應(yīng)為“水槽”。)
師：很好，下面按步驟2操作，注意觀察有何現(xiàn)象!
(巡回指導(dǎo)。)
生：呼出氣體中滴入澄清石灰水后不那么透明了!
生：兩瓶的透明度不同。
生：好像有“煙霧”在下沉。
師：你們得出什么結(jié)論呢?
生：呼出氣體中含二氧化碳。
生：空氣中不含二氧化碳。
生：只能說空氣中含二氧化碳少，因?yàn)槲覀兒舫龅臍怏w消失在空氣里。
生：澄清石灰水遇二氧化碳會(huì)變渾濁。
生：我們這組的現(xiàn)象不明顯，可能變質(zhì)的石灰水會(huì)影響觀察。
生：二氧化碳密度比空氣大。
師：你如何知道二氧化碳密度比空氣大?
生：瓶中有“霧氣”下沉，而瓶中的氣體主要為二氧化碳。
師：你觀察相當(dāng)仔細(xì)。下面按步驟3操作，注意觀察有何現(xiàn)象!
(巡回指導(dǎo)。)
生：小木條在盛空氣的集氣瓶里能燃燒，在盛呼出氣體的集氣瓶里不能燃燒。
生：在盛呼出氣體的集氣瓶里能燃燒，不過時(shí)間短。
生：伸入兩個(gè)瓶中的木條過一會(huì)兒都熄滅了。
師：你們得出什么結(jié)論呢?
生：在呼出氣體中二氧化碳多一些。
生：在空氣中氧氣多一些。
生：說明氧氣能支持燃料，二氧化碳不能支持燃燒。
生：木條在呼出的氣體中熄滅，說明二氧化碳中含氧氣少。
師：同學(xué)們回答得相當(dāng)好，但要注意二氧化碳和氧氣是兩種不同的物質(zhì)，你可以說“呼出的氣體中含氧氣少”。
生：還可以說明木條等物質(zhì)燃燒需要氧氣。
師：你們的結(jié)論太妙了!下面按步驟4操作，注意觀察有何現(xiàn)象!
(巡回指導(dǎo)。)
生：我看到玻璃片上有水蒸氣。
生：我也看到玻璃上片有水蒸氣，但同時(shí)感到氣流吹到手上是熱的。
師：還有沒有什么現(xiàn)象?
生：哇! 我還看到玻璃片上水蒸氣過一會(huì)兒沒有了!
師：就要像這樣仔細(xì)觀察!由此你們得出什么結(jié)論呢?
生：呼出氣體熱量高。
生：呼出氣體含有水蒸氣。
生：玻璃片本身溫度比呼出氣體的溫度低。
生：水分會(huì)在玻璃片上蒸發(fā)。
師：非常好!通過今天的實(shí)驗(yàn)探究，你們能否說一說，我們?nèi)梭w吸入的空氣與呼出的氣體到底有何不同呢?
生：呼出的氣體含二氧化碳多，含氧氣少。
生：吸入的氣體中氧氣多，二氧化碳少。
生：呼出的氣體的熱量高。
生：呼出的氣體所含水分比空氣中要多。
師：下面請(qǐng)同學(xué)們討論交流今天的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)有什么收獲，可以暢所欲言。
生：我知道實(shí)驗(yàn)探究要仔細(xì)觀察，多思考，才能發(fā)現(xiàn)問題。
生：化學(xué)與生活息息相關(guān)，很多生活中的問題值得我們?nèi)ヌ骄俊?/p>
生：做完實(shí)驗(yàn)后得出的結(jié)論好多好多，必須動(dòng)腦子!
生：我學(xué)會(huì)了探究的一般方法，就是發(fā)現(xiàn)問題后要大膽猜想，然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。
師：在日常的學(xué)習(xí)和生活中，我們要多觀察、多思考，發(fā)現(xiàn)問題要大膽質(zhì)疑，針對(duì)問題我們要敢于猜想，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證，通過實(shí)驗(yàn)證明我們的猜想可能是正確的，也可能是錯(cuò)誤的，及時(shí)總結(jié)成功的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，記錄在《成長(zhǎng)記錄本》上，再繼續(xù)探究，一定會(huì)有新的發(fā)現(xiàn)和收獲。
六、小結(jié)
本節(jié)課的設(shè)計(jì)思路：先從“捕捉空氣”和“轉(zhuǎn)移空氣”的方法上入手，得出“排水集氣法”的操作要點(diǎn)，后根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟，一步步引導(dǎo)學(xué)生探究，并在不斷地應(yīng)用中讓學(xué)生初步接觸科學(xué)探究的一般思路和方法。
教學(xué)過程：首先引導(dǎo)學(xué)生得出收集氣體的方法，后讓學(xué)生嘗試用排水集氣法收集呼出的氣體，按步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象，描述現(xiàn)象，并分析現(xiàn)象，進(jìn)而討論小結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，激發(fā)學(xué)生認(rèn)識(shí)事物的熱情。
教學(xué)結(jié)果與體會(huì)：一節(jié)課的探究性學(xué)習(xí)，并不一定能得出準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。有科學(xué)的結(jié)論。但學(xué)生初步學(xué)會(huì)探究的一般思路與方法，并能在以后的學(xué)習(xí)中加以應(yīng)用。因?yàn)閰⑴c，所以學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性很高，探究性學(xué)習(xí)能促使學(xué)生積極主動(dòng)地獲取化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣， 培養(yǎng)創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力。在教學(xué)中充分挖掘探究性學(xué)習(xí)的素材，讓學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)主動(dòng)的體驗(yàn)探究過程，在知識(shí)的形成、聯(lián)系、應(yīng)用過程中養(yǎng)成科學(xué)的態(tài)度，獲得科學(xué)的方法，使學(xué)生在做“科學(xué)”的探究實(shí)踐中逐步形成終身學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力，有利于學(xué)生的發(fā)展。
