在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

1、在科學(xué)探究中提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)二氧化碳教學(xué)感悟 余姚市實(shí)驗(yàn)學(xué)校 葉銀雅 背景分析：二氧化碳這節(jié)內(nèi)容是華師大版科學(xué)七下第二章空氣中的一節(jié)重要的內(nèi)容，因?yàn)槎?化碳是一種重要的物質(zhì)，它不僅是大氣中的重要成分，是光合作用的重要原料，是碳酸鹽鑒 定的重要依據(jù)，是自然界碳循環(huán)的主要轉(zhuǎn)化物質(zhì)，所以教材以二氧化碳對人類生活的重要性 為切入口，引向?qū)ζ湮锢硇再|(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的學(xué)習(xí)。本節(jié)教材的最大特點(diǎn)就是實(shí)驗(yàn)較多，教材 中對二氧化碳的性質(zhì)的講解均是建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上， 通過對實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析， 以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論，讓學(xué)生對二氧化碳的性質(zhì)有更深的認(rèn)識。其次，學(xué)生通過前兩節(jié)內(nèi)容 的學(xué)習(xí)，特別是對氧氣的學(xué)習(xí)，

2、學(xué)生對物質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)有了比較清晰的認(rèn)識，為 本節(jié)的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)，但是學(xué)生動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)的能力還不夠強(qiáng)，特別是通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行 探究的意識幾乎沒有形成， 與新課程標(biāo)準(zhǔn)中的要求還有很大的距離。 在 2008 年 3 月余姚市第 十屆教壇新秀評比活動(dòng)中，我與梨洲中學(xué) 704 班的同學(xué)們合作，共同完成了二氧化碳這 節(jié)課的學(xué)習(xí)，并獲得余姚市一等獎(jiǎng)的好成績。那么本課的宗旨就是以二氧化碳的知識為載體 希望通過探究實(shí)驗(yàn)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的積極性，通過親身參與、體驗(yàn)和感悟的方式， 培養(yǎng)學(xué)生的探究意識和探究能力，從而全面提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng) 教學(xué)片段：活動(dòng)一 ： 看一看，聞一聞 師：現(xiàn)在每組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)

3、臺上都有一瓶二氧化碳?xì)怏w，請同學(xué)們仔細(xì)觀察，你能得出二氧化 碳的哪些物理性質(zhì)呢？ 生：二氧化碳無色的氣體。師：二氧化碳有沒有氣味呢？生：有的（或沒有） 師：我們聞一聞就知道了。我們在科學(xué)學(xué)習(xí)中，聞氣味的方法是扇聞法。請同學(xué)先看老師演 示一下。下面請同學(xué)們按老師的方法試一試。此環(huán)節(jié)讓學(xué)生從最簡單的實(shí)驗(yàn)操作開始，讓他們通過親身的探究活動(dòng)，去體驗(yàn)，去領(lǐng)悟 二氧化碳是性質(zhì)，并營造一種探究的氛圍，從而激發(fā)學(xué)生的探究欲，促使學(xué)生積極主動(dòng)地學(xué) 習(xí)?；顒?dòng)二 比一比 師：從前面的實(shí)驗(yàn)我們知道二氧化碳很輕，密度很小，那么二氧化碳的密度與空氣相比哪個(gè) 更大呢？請同學(xué)們猜想一下？生：二氧化碳更大師：我們的猜想是否正確

4、呢？我們有辦法來驗(yàn)證嗎？每四人小組議一議，然后請一位同學(xué)來講一講你們的方案。 師：在學(xué)生討論的基礎(chǔ)上形成方案，介紹裝置 師：大家思考一下，我們還有什么其他的辦法來證明這一結(jié)論嗎？ 生 1 ： 充氣球生 2 ：用二氧化碳吹肥皂泡，觀察肥皂泡的下落生 3 ：將一瓶二氧化碳和一瓶空氣混合，然后將燃著的火柴伸入集氣瓶口，不熄滅，則二氧 化碳的密度比空氣大此環(huán)節(jié)通過教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己已有的知識， 通過分組學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)， 學(xué)生自己 去評判其理論上的錯(cuò)對，實(shí)際操作上的可行性，然后通過師生對話的方式完善方案。最后由 老師根據(jù)討論后的方案演示實(shí)驗(yàn)，證明二氧化碳的密度比空氣大。這次探究活動(dòng)，充分發(fā)揮學(xué)生的主

5、體作用，使學(xué)生積極思考，從理論上去感悟探究，從 而進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探究的積極性， 形成初步設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)的能力， 發(fā)展了學(xué)生勤于思考、 嚴(yán)謹(jǐn)求學(xué)、勇于創(chuàng)新實(shí)踐的科學(xué)精神?；顒?dòng)三 小魔術(shù) 師：下面讓我們來輕松一下，老師給大家表演一個(gè)小魔術(shù)，請同學(xué)們注意看。演示實(shí)驗(yàn)：在裝滿二氧化碳的礦泉水瓶中,迅速倒入三分之一的水 , 然后迅速蓋緊蓋子 , 搖一搖, 你觀察到了什么現(xiàn)象？ 生：礦泉水瓶被壓癟了師：同學(xué)們想不想試一試呢？請動(dòng)手做一做，并仔細(xì)觀察現(xiàn)象。 師：現(xiàn)在老師有一個(gè)疑問：礦泉水瓶為什么被壓癟了？從中你能得到二氧化碳的什么物理性 質(zhì)呢？此環(huán)節(jié)中的魔術(shù)對學(xué)生充滿了神秘感，特別是礦泉水瓶突然癟了，是學(xué)

6、生未曾預(yù)料到的 現(xiàn)象，更增強(qiáng)了探究的欲望，并且?guī)熒餐骄?，讓每一位學(xué)生以輕松愉快的心情投入實(shí)驗(yàn) 探究中?；顒?dòng)四 初探二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)師: 同學(xué)們都說得很好， 其實(shí)二氧化碳還有很多性質(zhì)值得我們研究， 那么同學(xué)們想不想用自己 制造的二氧化碳來做一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)?zāi)?？先看老師演示一下。演示?shí)驗(yàn)：在試管中倒入少量石灰水，然后向試管中吹氣，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。請同學(xué)們自己動(dòng) 手試一試。師：你觀察到什么現(xiàn)象？ 生：石灰水變渾濁。師：請繼續(xù)吹入呼出氣，你又有什么發(fā)現(xiàn)呢？ 生：石灰水又變澄清了師：同學(xué)們想不想知道其中的原因呢？我們下節(jié)課再來揭開謎底吧？用學(xué)生自己最熟悉的事物來進(jìn)行科學(xué)探究，讓學(xué)生明確科學(xué)無處不在，從

7、而關(guān)注生活， 關(guān)注身邊的科學(xué)，讓探究成為生活中的一種習(xí)慣，在探究實(shí)踐中逐步形成終身學(xué)習(xí)的意識和 能力。反思體會：（一）理解教材，全面落實(shí)教學(xué)目標(biāo)新課程的核心理念是全面提升每個(gè)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，具體又可以分為四個(gè)分目標(biāo)： 即科學(xué)知識和技能、科學(xué)方法和過程、科學(xué)態(tài)度、情感和價(jià)值觀以及科學(xué)、技術(shù)和社會的關(guān) 系。那么教師對教材的理解以及如何落實(shí)二氧化碳這節(jié)的教學(xué)三維目標(biāo)對學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的 提升是至關(guān)重要的，但很可惜，在平時(shí)的教學(xué)中，我們老師比較重視對二氧化碳知識目標(biāo)的 落實(shí)，而忽略了能力目標(biāo)和情感目標(biāo)的落實(shí)，特別是在學(xué)習(xí)二氧化碳物理性質(zhì)時(shí)，老師認(rèn)為 知識很簡單，一般以講授為主，在研究二氧化碳的密度和二氧

8、化碳在水中的溶解性時(shí)，由于 實(shí)驗(yàn)不易成功或現(xiàn)象不明顯，老師會采用講實(shí)驗(yàn)、媒體演示實(shí)驗(yàn)的方式來完成教學(xué)。這樣的 方式應(yīng)付考試是沒問題，但對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)探究能力的提升無疑是蒼白無力的，還會極大的 打擊學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，是十分不可取的，所以教師必須更新教學(xué)理念，理解教材，真正 領(lǐng)會新教材所體現(xiàn)的新課程內(nèi)涵，全面落實(shí)教學(xué)目標(biāo)，成為新課程改革的積極推動(dòng)者和實(shí)踐 者。（二）優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，突出科學(xué)探究課堂實(shí)驗(yàn)的成功率， 直接影響學(xué)生對實(shí)驗(yàn)探究的欲望和興趣， 是學(xué)生探究意識形成的前 提，因此，如何簡化實(shí)驗(yàn)步驟，如何使實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象最明顯，是我們教師必須要考慮的問題。 本次教學(xué)能取得成功的關(guān)鍵之一：改進(jìn)了課本中的

9、兩處實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，一是探究二氧化碳密度比 空氣小的實(shí)驗(yàn)。課本中是這樣描述的：在細(xì)木棍的兩端各系上一個(gè)大小相同的小紙桶，在木 棍的中部系上一根線，使兩端平衡，并把它系在鐵架臺上，將瓶中的二氧化碳迅速倒入其中 的一個(gè)小紙桶中，觀察現(xiàn)象?？紤]到二氧化碳的密度很小，而且倒入的量又很少，如果用書 本中的紙袋作為承接的容器，用木棍作為平衡杠桿，顯然誤差太大，實(shí)驗(yàn)的成功率很底?；?于以上考慮，我將紙袋改成輕巧的保鮮袋，將木棍改成細(xì)長的竹條，用細(xì)線固定在鐵架臺上， 并用大號的集氣瓶收集二氧化碳。結(jié)果倒入二氧化碳的一側(cè)明顯的下沉，學(xué)生也輕松得出了 答案。二是探究二氧化碳的水溶性， 課本中是這樣描述的： 在兩個(gè) 10

10、0ml 針筒中分別加入 30ml 的水和 40ml 的二氧化碳，把 40ml 二氧化碳慢慢地全部注入裝水的針筒中，使水和二氧化碳 充分混合，觀察現(xiàn)象。可見課本中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)操作相當(dāng)?shù)穆闊?。我做了如下的改進(jìn)：用干燥 清潔的礦泉水瓶集滿二氧化碳?xì)怏w，然后向礦泉水瓶中倒入約 1/3 的清水，立即旋緊瓶塞， 并振蕩幾下，觀察現(xiàn)象。結(jié)果礦泉水瓶明顯變癟了，順利得出二氧化碳能溶于水的結(jié)論。如 果老師能讓學(xué)生在充滿驚喜和愉悅的課堂氛圍中學(xué)習(xí)科學(xué)，我想此時(shí)的學(xué)習(xí)便是一種享受， 學(xué)生的探究欲望和探究的興趣自然得到了提升。（三）預(yù)設(shè)生成，調(diào)控教學(xué)進(jìn)程預(yù)設(shè)和生成是課堂教學(xué)的兩大特征，是教學(xué)創(chuàng)新的生動(dòng)體現(xiàn)，沒有生成的預(yù)

11、設(shè)，課堂 教學(xué)是封閉的，缺少生機(jī)和活力的；沒有預(yù)設(shè)的生成，則課堂教學(xué)則會是自流和無序的，所 以有效的教學(xué)必須是預(yù)設(shè)生成的辨證統(tǒng)一。在比較二氧化碳與空氣的密度大小實(shí)驗(yàn)后，我提 問：大家思考一下，我們還有什么其他的辦法來證明這一結(jié)論嗎？我事先預(yù)設(shè)了幾種學(xué)生常 見的答案，如充氣球，用二氧化碳吹肥皂泡等，我又提問：還有其他答案嗎？沉默片刻，當(dāng) 我正準(zhǔn)備進(jìn)入下一活動(dòng)時(shí)，有一個(gè)學(xué)生舉手了，我趕緊調(diào)整設(shè)計(jì)，請這位男生回答。由于是 實(shí)驗(yàn)方案，七年級學(xué)生的語言組織能力和表達(dá)能力還不是很強(qiáng)，他的回答比較含糊，我一時(shí) 也沒有聽懂，怎么辦呢？我靈機(jī)一動(dòng)，轉(zhuǎn)問他身邊的一位男生，你覺的他說的方案可行嗎？ 你來評價(jià)一下？最后在幾位學(xué)生的共同討論下，我們得到了第三個(gè)方案，即將一瓶二氧化碳 和一瓶空氣混合，然后將燃著的火柴伸入集氣瓶口，不熄滅，則二氧化碳的密度比空氣大， 也使課堂的探究氛圍達(dá)到了高潮。我想這可能是我成功的第二個(gè)原因。教師只有很好的運(yùn)用 教學(xué)預(yù)設(shè)，把握課堂的生成，才能有效推進(jìn)教學(xué)進(jìn)程，讓學(xué)生學(xué)會理性思考。（四）強(qiáng)化學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，將課堂的主動(dòng)權(quán)還給學(xué)生學(xué)生作