《空气》教学案例分析
锦屏镇中学 邓春晓
一．案例背景
我们生活的环境中有空气，人类的生活离不开空气，可是空气既看不见也摸不着，你能通过实验来让我们感觉空气吗？根据已有知识，生活经验设计实验等，设疑，激发学生兴趣将学生的视线引导到课题要学习的内容中来。
本单元选取了学生身边最熟悉的物质空气、氧气作为学习素材，使学生学起来亲切，易于理解和接受，而且它们与人类的生存和社会发展关系密切，从中使学生体会到学习化学的重要性，养成学以致用的习惯。但是学生虽然熟悉这些物质，却了解不深，不曾从化学的视角思考，通过学生们七嘴八舌的讨论，将学生已经具备的一些空气的组成知识呈现出来。再进一步引导学生思考：“如何通过实验来测定空气中氧气的含量呢？”将学生逐渐引导到本节课的重点——空气中氧气的含量的测定。用“红磷在集气瓶中燃烧，消耗了什么气体？”“红磷没有全部燃烧，说明了什么？”“打开止水夹，为什么集气瓶中能吸入约1/5体积的水呢？”的问题的讨论，使学生真正得到科学探究的方法和心得，而不仅仅是获得知识本身。最后从实验的结论中得到空气是一个由多种物质组成的混合物。
二．案例描述
1、教学思路与设计
空气是学生经常听到、用到的词汇，似乎十分熟悉（实际上由于看不见、摸不着，学生对它并不了解），加之本课题要讲解的知识内容不多，如果忽视探究活动，以传授知识为主要的目的，就难以激发学生的兴趣，课堂教学会变得沉闷、乏味。因此本节课的教学设计与思路应该以实验探究和讨论来激发学生的学习兴趣，培养学生的探究习惯，使学生保持较高的学习热情，深入地了解有关空气的知识。
首先，通过活动：“空气，看不见也摸不着，你能通过实验让我们感觉到空气的存在吗？”然后，引导学生回忆并创设问题情境：“关于空气你都已经知道了些什么？”将同学们引导到对空气的关注上来，通过学生们七嘴八舌的讨论，将学生已经具备的一些空气的组成知识呈现出来。再进一步引导学生思考：“如何通过实验来测定空气中氧气的含量呢？”将学生逐渐引导到本节课的重点——空气中氧气的含量的测定。用“红磷在集气瓶中燃烧，消耗了什么气体？”“红磷没有全部燃烧，说明了什么？”“打开止水夹，为什么集气瓶中能吸入约1/5体积的水呢？”的问题的讨论，使学生真正得到科学探究的方法和心得，而不仅仅是获得知识本身。最后从实验的结论中得到空气是一个由多种物质组成的混合物。
2、教学目标分析
（1）知识技能：了解空气的主要成分；初步认识纯净物、混合物的概念。
（2）过程与方法：通过对“测定空气里氧气的含量”实验的操作，观察和分析，掌握科学探究的手段和方法；通过对空气、氧气等几种常见物质的比较，掌握区分混合物和纯净物的一般方法。
（3）情感与态度：通过实验探究体验到实验是化学学习的重要手段，树立科学探究意识和实事求是的科学精神。
教学重点：空气中氧气含量的测定。
教学难点：探究空气中氧气含量的实验操作和设计。
3、教学设计流程
一、空气的组成
【提出问题】那么你对空气都知道了些什么呢？
人们是怎么知道空气的组成的呢？
【阅读】课本P22了解科学家对空气成分的研究过程
根据已有知识，生活经验说出空气中含有氧气、二氧化碳等。
【阅读】知道拉瓦锡研究空气的实验及结论
通过化学史实激发学生的探究欲望。
【互动交流】怎么粗步测定空气中氧气的含量？师生共同归纳出探究实验的要点。
学生讨论交流。
1、 应该找到一种可燃物来消耗氧气。
2、 利用压力差来产生水倒流。
激活学生的认知结构，引导学生将已学知识与新的问题有机结合，激发学生的学习动机。
【演示】实验2-1
1、 如图2-3连接好装置，漏气会有什么后果？
2、 向集气瓶内装入少量水，并作上记号，为什么？
3、 向燃烧匙中加入较多量的红磷，为什么？
4、 点燃红磷，立即伸入瓶中，并塞紧。慢了可能会导致什么后果？
5、 提示观察红磷燃烧现象，冷却后，打开弹簧夹，观察水面情况。为什么？否则会怎样？
认识仪器
讨论操作原因，观察实验现象，讨论口答
1、漏气会导致实验结果偏小。
2、瓶内放水是为了吸收生成的白烟，同时降温。
3、 燃烧匙中放较多红磷是为
了使瓶内氧气充分消耗掉。
4、会使瓶内的空气因为受热膨胀排出而导致实验结果偏大。
6、 红磷燃烧，黄色火焰，大量白烟
7、 熄灭后，集气瓶内水面上升，大约占集气瓶剩余体积的1/5
8、 不冷却气体处于膨胀状态实验结果会偏小。
用边介绍实验步骤边提出问题的方法，学生在观察是边记录边回答问题，调动学生学习的积极性
【实验反思】实验过程中的那些操作的不当会造成试验结果的偏差？
【归纳】
1、 装置不严密
2、 红磷量少，不能充分耗尽瓶内的氧气
3、 空气没有冷却
4、 将引燃的红磷伸入集气瓶速度太慢。
【板书】空气的成分
猜想、讨论
记录：体积分数
氮气 78%
氧气 21%
稀有气体 0.94%
二氧化碳 0.03%
其他气体和杂质 0.03%
物质的分类
混合物：多种物质
纯净物：一种物质
举例说明
空气 自然水 泥浆
氮气 氧气 二氧化碳
【小结】
1、 空气的组成
2、 物质的分【课后延伸】你还能设计什么的实验来探究空气中氧气的含量。
学生思考
将课堂探究的触角延伸到课后，进一步引导学生树立科学探究的意识。
三、案例分析
本节课围绕空气组成的测定来设计的，其中有学生最早涉及的定量化学实验内容，科学探究过程的设计体现了基本的科学思想，这节课最具特色的地方是与学生共同探讨合理的方法来测定空气中氧气的含量。
在实验设计及活动过程中很自然地产生出了一个又一个的问题，教师通过引导学生阅读、商讨和交流，共同解决这一个又一个的问题，让学生体验到科学探究的方法及合作交流能取得的收获。在师生共同的交流的过程中学生在不知不觉中获得知识和技能，掌握住了测定空气的组成基本方法，为以后同类问题的把握和解决奠定了基础。
1、强调学习过程：教一门学科，不是要建造一个活的的小型藏书室，而是要让学生自己去思考，参与知识发现的过程。在教学的过程中，始终力求形成一种学生能够独立思考探究的情境。本节课中，在教师的不断引导与启发中，学生通过回忆已知的知识与方法，通过学生之间的讨论与交流、师生之间的讨论与交流，让学生自始至终参与学习的过程，并从中学会与人交流、合作共同完成学习任务。
2、强调了新课程学生观：“一切为了每一位学生的发展”是新课程的核心理念。在本节课的教学的过程中，始终贯彻以学生的发展为本的思想，关注每一位学生、关注学生的情感和生活体验、关注学生的道德生活和人格养成。课堂上学生一直兴高采烈、其乐融融，随着学科知识的获得，学生对科学学习的信心也使越来越强。
3、新型的师生关系：传统的课堂教学中，教师是高高在上的知识的主宰者，而学生仅仅是被动的知识的接收者。课堂中总是单线条的传输，即使是互动，也只是老师问学生答，问题的提出都是老师预先设计的，这样很难让教师在第一时间中了解学生的想法。而本节课中师生的关系是平等融洽的，课堂中教师和学生之间通过互动、交流达成共识。
但是，由于教学时间的原因，无法将同学们设计的方案进行实验验证，在以后的实验探究活动中，可以组织学生进行交流和评价。
学生是最好的再生教学资源──《空气》教学案例
一、 主题与背景
学生是活生生的教学资源，它不同于其他的可消耗的资源，相反在教学过程中这种资源能不断产生出新资源，使再生资源越来越丰富，对这种再生资源的再分配再利用再创造，超越了教材在教学过程形成学生通过学习达到的目标，在课堂上用好学生这种资源，它的意义是把书读活，是一种真正回归学生本体提高学生生命质量为旨趣的一种教育。
郭思乐导师在他《素质教育的生命发展意义》中指出素质教育明确的把人的教育和人的生命发展联系起来，教育活动的根本意义在于人自身的创新，实施素质教育，要能有效的发挥学生作为教育资源的功能，并且不断促进理想的教育生态生成。
新课程下的课堂教学是学生生命活动的过场，其过程体现在学生表现出的各种信息，不同的学生有不同的思维、不同的生活经验感悟，他们带着自己独特的感受来到课堂，在交流过场中产生再生资源。关注生命本体，发掘和开发再生教学资源，这是新教育追求的目标。
二、 情景描述
温州市特级教师陈锋老师在他的《谈教学有效性问题》的讲座中曾提到一个故事，至今还让我深受启发。他用了这个故事很好的解释了教学中再生资源的问题。
从前有个穷人到一个富人家乞讨，他请求富豪借给他铁锅和柴火，他说他想烧一石头汤喝，富人听了很是惊讶。他在好奇心的驱动下借给了穷人铁锅和柴火，穷人就在富人的家门口摆起了灶具。装模作样开始烧汤了，富人很是奇怪啊，他想这石头汤肯定很特别，于是他每隔几分钟就掀起了锅盖，往锅里投入他认为最好喝的佐料。两个多小时过去了，穷人把锅里的石头拿走，就拿起这个向锅里投了许多佐料的汤。
陈锋老师认为我们的教材就象这块石头，是死的，而学生就象那个富翁，老师呢就是那个向富人乞讨的穷人。而穷人只所以能喝到汤，是因为他激起了富人的好奇心。老师上课的关键也是在与激起学生的好奇心，使他们心安理得向石头里投入他们认为最好喝的佐料，也就是说他们在对我们的教材进行加工，在课堂上凸现学生的想法见解困惑，和他们对知识的再创造，这些都是难得的再生资源。我以教八年级（下）《空气》这节课为例来具体描述教学资源的再生过程。
《空气》这节课，学生在学习过程中的表现出来的再生资源有以下四方面。
１、学生的原有的知识底蕴构成教学中的第一大块教学再生资源。
学生活动一：举例证明存在空气的方法。学生用自己的已有的知识和生活经验，提出了7个能证明存在空气的例子。
他们说：1、酒瓶倒扣在水中，水很难进入瓶子里，说明瓶中有空气。2、学校操场上的国旗飘扬，说明空气流动形成风吹起了飘扬的国旗。3、学生反过来思维，如果没有空气的话的，生物体处在真空的环境，会膨胀瓦解。4、蜡烛燃烧产生的气体跑到哪里去呢？这些跑走的气体可以组成空气的成分。也就是说空气是有来源的。5、在月亮上没有空气不能听到声音，而我们在地球上能听到声音，说明我们地球上有空气。6、拿个塑料袋在空间兜一下，用手挤压塑料袋，就能感觉到空气的存在。7、电解水的实验中两边的玻璃管上有气体产生，产生的气体把水给排开了。
而我们的教材是怎样描述我们周围存在的空气呢？它是这样写的，“人们每时每刻都能感受到空气，空气占有一定的空间，真实地存在于我们的周围。”
采用让学生自己来描述证明周围存在空气的处理方法，不仅激发了学生原有的科学知识的底蕴，而且调动了学生学习的情绪，积极而主动的思考问题。
学生给老师带来如此的教学资源，此时不是我一个人在教学，而是众多的学生和我一起教学。你看学生举的七个例子，都是他们自己的经验、都是他们对生活的体验，他们带着他们的见解，在课堂上享受倾听、享受尊重、享受欣赏。
２、对教材中的实验方法评价和再创造构成教学中第二大块教学再生资源。
学生活动二：怎么知道空气中存在氧气、二氧化碳以及水蒸气呢？
我们的教材分别采用三个实验来证明空气中存在CO2、Ｏ２ 和水蒸气。第一实验是用大针筒把空气挤入石灰水中，石灰水变浑浊，说明空气中有CO2 。
评价：实际上由于空气中CO2浓度不高，这个实验是很难看到明显的现象。差不多要用去我半节课的时间，因此该实验可用于思维训练，但不适合于实际操作。
第二个实验是把木条放在Ｏ２瓶中在燃烧和放在空气中燃烧，然后比较两者不同的实验现象。Ｏ２在空气中燃烧不旺说明Ｏ２被其他气体稀释了，这个实验很好做，能够说明问题。老师演示实验，在感性认识的基础上引导学生共同思维。
第三个实验，受天气的影响较大，白色干躁的无水硫酸铜粉末放在表面皿上，然后再把它放在盛有冰块的烧杯。如果看到白色的硫酸铜粉末变为蓝色的晶体，能说明空气中有水蒸气。那一天上课之前，天气很干燥，蓝色的晶体在４５分钟后还是很难用肉眼看出来。如果天气潮湿一些，这个实验的效果才会好一些。
针对以上这些我对课本三个演示实验的看法，我把问题抛给学生，让学生评价，请学生提出见解和其它实验的方法。
针对第一个空气中存在CO2气体的证明方法。我们的学生说：１、打开啤酒瓶，瓶口有很多泡沫，这是酒瓶中含有CO2气体的缘故。这种气体来自空气。２、学生说我看过科普作品，描述进入某些山洞时，处在低矮处的狗有可能会死亡，原因是CO2气体比空气重，CO2又不能支持呼吸，所以狗会窒息而死的。
学生活动用嘴吹盛有石灰水的试管，石灰水变浑浊，每个都很小心的在吹。他们在吹的过程体验到了好几个知识。人的呼吸能产生CO2，CO2 被排放到空气中间接证明了空气中存在CO2，石灰水变浑浊说明了CO2具有这样的化学性质。
评价：说明学生对日常生活隐含的科学道理有所了解。如果我还以为这些都是很了不起的知识在哪里滔滔不绝的讲演，说不定聪明的学生都给我教傻了。
针对第二个问题空气是否有氧气的证明？大部分学生没有异议，但是个别创造力强的学生提出了自己的另一种看法，他说酒精灯在空气中燃烧，说明空气中的氧气有助燃性，而用灯帽把它盖灭时，由于没有了氧气的帮助，酒精灯熄灭，这个我们在实验室里最常见的事实不是和课本上要讲道理是有一样精彩吗？
评价：晕，最常见的也最能说明问题的酒精灯燃烧，我都没有想到，而我们的学生想到了。是学生在向我的石头汤里加了一勺可口可乐的调味品。
针对第三个问题空气是否有水蒸气？学生说：1、我吃喜酒的时候，看过这样一道叫“龙腾虎跃”的菜，一条用糕点制作的龙，在云雾中若隐若现，它的原理就是在一个小碟里放上一块干冰，干冰的温度低，周围的水蒸气遇冷液化了，产生出云雾缭绕的仙境。这说明空气中有水蒸气啊。2、天会下起雨飘起雪来，这是空气中的水蒸气遇冷凝结的结果。３、用嘴对着石灰水吹气，石灰水变浑浊，也能间接证明空气中有CO2。
评价：我对CO2、Ｏ２、Ｈ２Ｏ的一些知识还没有讲，而我们的学生已经把他们的生活经验，把他们看过科普知识搬到课堂上来和同学们一起分享快乐，回答比较好的同学，得到了大家的认可，满足了他们实现自我的需要。能让学生讲的都让学生讲，在以学生为本的教育过程中，学生的个性得到了极大的张扬。
３、通过设计实验方案，感受科学家的思维过程，在实验过程中产生的困惑，构成了教学中第三大块的再生资源。
在简述拉瓦锡发现氧气过程的基础上，得出空气主要是有氧气和氮气组成，介绍拉瓦锡的实验法的基础上，问学生你是如何知道空气的氧气约占２１％的呢？学生说是看书得到的？请学生设计实验方案，并且对实验过程产生的现象进行评价。
学生活动三：学生设计实验方案，简略证明氧气在空气中所占的比例为１／５。
由于受课本先入为主的影响，学生设计的方案和课本讲述的差不多，那么教学中产生的新教学资源会是在哪里呢？
学生在观看我演示红磷在集气瓶中燃烧的现象过程中，他们产生了以下急于想要解决的困惑问题。１、为什么要在集气瓶中放入大量的红磷？２、为什么要震荡集气瓶呢？３、为什么水溶液的颜色变红呢？４、止水夹打开后，为什么水会流入到集气瓶里呢？５、不用红磷，改为蜡烛燃烧行不行？
在和学生共同讨价解决以上问题的过场中，又产生了新的教学资源。特别是第５个问题，为什么要红磷，是否还有其它比红磷更好的东西来代替呢？学生的思维被发散开来。学生不仅得到了新知识，关键是锻炼了一种品质，富有想象力和对事物进行最佳选择力的创新教育。一层接一层的问题，新的教学再生资源层出不穷。
学生真的是富翁，在他们面前我是一个不起眼的困难户，他们提出的问题让我应接不暇。一大堆丰富的教学资源摆在我面前，需要对再生资源再创造，对知识进行再加工和创新，能让知识的冲击波产生效益，受益的不仅仅是学生，更多的是我自己。
４、以主人翁的态度对知识进行归纳总结，再创造第四大块教学再生资源。
对空气的利用，让学生拟人化的口气描述，如果我是气体的某种成分我会有什么用？有的很幽默的学生这样说：同学们你们好，我是氮气，你知道我有什么用吗？灯泡中如果充入了氮气，我可以减缓灯泡的氧化，延长它的使用寿命。食品中如果充入了氮气，可以防腐保鲜呢？我的功劳还很大呢，医疗上常用液态的氮来冷冻或麻醉人体组织细胞呢？另外我还是制造炸药、制造化肥的重要原料呢？你想知道怎么回事呢？
学生把自己当成空气中的某种成分，利用当代先进的网络信息资源，用第一人称拟人化的方法介绍自己的方方面面，让人感到亲切富有感染力。
我通过多媒体制作的课件投影罗列出来的空气各成分的主要用途，这和学生在课堂中自我描述的知识产生共振，产生良好的教学效果。
学生在讲述气体成分的用途时，超越了课本，举了大量我平时都没有注意到的问题。有学生描述到聂卫平在下围棋时，总会吸几口氧气，这说明氧气能提高工作效率。
最后我要学生以现代汉语编辑的身份，定义解释何为“空气”把问题再一次抛向学生。学生根据自己知道的一些知识和感受，从多角度对空气进行描述。学生是课堂的主体，能和学生一起配合，共同对教材进行加工再创造，恰到好处的点拨，层出不穷的教学再生资源，就仿佛让人喝了一碗美不胜收的“石头汤”。
在板书小结中，我画了一只蝴蝶。蝴蝶的躯干部写上空气两个字，四只翅膀分别写上这节课所教的主要内容，空气的成分、利用、存在及氧气含量的测定四大块。翩翩起舞的蝴蝶，就象在坐的学生，他们在自我生产，建立了自己的人格和获得智力的发展，这种教育生命本体的发展，也就是对自己劳动力的发展。
三、 反思讨论
在《空气》这堂课中使我深刻的感悟到：
１、在教学过程中要紧紧抓住学生的心理特点，探究问题要和学生的心理和认识水平相符合。在这堂课上，大部分时间给了学生，学生在说，学生在讲，学生在实验设计和实验操作，老师讲的很少，最多时间是发在氧气含量的实验的演示上。这种教学处理体现了 以学生为本的教学理念。学生的自我意识增强，具有较强的理解能力，具备一定的发现问题和提出问题，解决生活中相关的问题的能力，在课堂上学生表现生活的感受和体验，强调学生的亲身体验，在实际的教学情景中发现和探究问题，符合学生的心理和认知规律，最大限度激起学生的思维，培养了学生敢想、敢说、敢为的创造力和进取精神。
２、在教学过程产生的教学资源，及时发现和利用这些资源。，教材中的实验是为了解决某一个与本节内容相关的问题，有它本节课的价值，但实际上它还可能同时解决其他问题，还隐含着其它的价值，比如石灰水中通入二氧化碳，学该实验能证明多种科学上的问题。学生对测定氧气含量实验的设计，而派生出其它问题，都是难得的教学资源。学生对课本中实验的评价和改进，说明这些学生积极投身到探究实践中，激发出难得可贵的创造灵感，他们对实验的设计是如此的美妙，为教材投入他们最想要喝的“佐料”，师生共同在煮一碗美伦美央的“石头汤”。虽然我们在努力抓住每一个有价值的发现，不论是合理还是荒谬，都是师生前进中的足迹。
３、在新课程的教学理念下，素质教育以培养学生的创新为中心。学生自我创新需要一定外部压力。因此老师的态度和教学方法，就显得尤为重要。以学生为本的教育，对学生的教育是限制和自由的统一，学生的每一个念头、每一次行动都是由事先的态度决定的。人只有处在对他开放的世界里，才能显露自我，他的所有敏感、所有的秉性才能发挥作用。谷定珍老师教书，我印象中他在上课说的话不多，写的字也不多，却给人感觉是他教了我很多东西。这是为什么呢？他把课堂给了学生，学生自学能力得到了发展，就象那蝴蝶一样破茧而出，在自我改造中振翅而飞。
艺术家罗丹说得好：“生活中并不缺少美，缺少的是发现美的眼睛。”教学中不缺少教学资源，特别是学生这种资源，而我还常常为不经意间流失的教学再生资源痛惜不已，多多关注教学的再生资源，让教学课堂不断出现一道道亮丽的风景线。
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