■陸玉涵
復習課是初中化學的常見課型,不僅可以讓學生加深對知識的理解,還可以鍛煉學生運用所學知識分析和解決新問題的能力?;瘜W復習課應注重實驗探究和培養(yǎng)創(chuàng)新意識,以此提高學生的學科核心素養(yǎng)。下面,筆者就以“我們周圍的空氣”一課為例,談談如何進行復習課的教學設計。
“我們周圍的空氣”是滬教版初中化學教材第二單元的內容。按照《義務教育化學課程標準》(2011年版)的規(guī)定,本單元的學習內容一共有五個方面。由于一堂復習課只有45分鐘,筆者不可能帶領學生將所有知識點面面俱到地復習一遍,因此,筆者最終根據(jù)教學重難點,確定本節(jié)課的內容為復習氧氣、二氧化碳及氮氣的主要性質。
化學是一門以實驗為基礎的學科。在教學中,教師要努力貫徹課標理念,引導學生體驗實驗探究的過程,啟迪科學思維,培養(yǎng)創(chuàng)新意識,提高科學素養(yǎng)。上復習課時,教師既不能帶領學生機械地重復舊知識,也不能只是進行枯燥的題海訓練,而是應該幫助學生將所學的分散的、相對獨立的知識融會貫通起來,使之系統(tǒng)化、結構化。在融會貫通的過程中,如果教師能夠運用充滿創(chuàng)意的實驗探究方式,就會起到更好的教學效果,促進學生提升學科素養(yǎng)。
基于這樣的理念,筆者為本節(jié)課設計了“三條主線”:
1.情境主線。
蘋果被咬過后腐爛,證明蘋果腐爛需要氧氣→探秘食物防腐方法,檢驗包裝袋內氣體→拓展食物防腐常見方法。
2.實驗主線。
用數(shù)字化測氧儀測定氧氣的含量→用自制抽氣儀收集并檢驗包裝袋內的氣體。
3.知識主線。
氧氣的性質→氮氣的性質→二氧化碳的性質。
1.用化學的眼光觀察世界。
新課標指出:“注意從學生已有的經驗出發(fā),讓他們在熟悉的生活情景和社會實踐中感受化學的重要性,了解化學與日常生活的密切關系,逐步學會分析和解決與化學有關的一些簡單的實際問題?!痹诒竟?jié)復習課中,筆者便用學生生活中熟悉的情景——蘋果的腐爛進行導入,引導學生提出問題、解決問題,使其感受到化學與生活的密切聯(lián)系,激發(fā)學生學習化學的興趣。
師:同學們請看,蘋果被咬后,暴露在空氣中的蘋果表面會有什么變化?
(播放蘋果腐爛全過程的視頻。)
師:被咬過的蘋果發(fā)黃腐爛,這和空氣中的什么氣體有關?
生:氧氣。
師:蘋果中的某些物質和氧氣發(fā)生了緩慢的氧化作用。我們知道,氧氣是空氣的成分之一。那么,空氣中還有哪些氣體呢?比例分別是多少?
生:氮氣、二氧化碳……比例是……
通過導入環(huán)節(jié)帶領學生初步復習了空氣的成分后,筆者又為學生提供了彩紙、水彩筆等工具,讓他們以制作名片的形式來復習舊知。學生分組制作氧氣、二氧化碳和氮氣的名片,列出這些氣體的相關性質,并進行匯報。然后,筆者點評學生制作的名片,告知學生,他們使用的方法就是科學上的歸納法。
在這一環(huán)節(jié)中,筆者探究了新的復習方法,讓學生充分發(fā)揮主動性,對學過的知識進行了有效的歸納。這種復習方式既讓學生耳目一新,又培養(yǎng)了他們的歸納概括能力。
2.通過探究實驗培養(yǎng)創(chuàng)新意識。
新課標指出:“讓學生有更多的機會主動地體驗科學探究的過程,在知識的形成、相互聯(lián)系和應用過程中養(yǎng)成科學的態(tài)度,學習科學方法,在‘做科學’的探究實踐中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力?!睂嶒炇腔瘜W學習的“根”,復習課尤其要重視實驗。本節(jié)課中,筆者有意安排了兩項探究實驗。首先,蘋果腐爛消耗氧氣的現(xiàn)象很難用肉眼觀察到,而借助數(shù)字化儀器則可以讓隱性的現(xiàn)象外顯。筆者帶領學生利用測氧儀,分別觀測空集氣瓶中和裝有蘋果的密閉集氣瓶中的氧氣體積。通過數(shù)據(jù)的變化,學生間接感知到:蘋果腐爛確實需要消耗氧氣。
為了讓學生更加深刻地體驗科學探究的過程,筆者又帶領學生自制抽氣儀,進行氣體的收集和檢驗。
首先,筆者向學生展示三袋充氣包裝食品,讓他們思考這些食品放置很久都不會腐爛的原因,并提出問題:“包裝袋內填充的分別是什么氣體?”然后,筆者讓學生進行大膽的假設和猜想,再提供資料,引導學生將目標鎖定在氮氣、二氧化碳、空氣這三種氣體上。在此基礎上,筆者帶領學生設計實驗方案:先收集包裝袋內的氣體,再用燃燒著的木條進行檢驗。如果木條熄滅,那么包裝袋內填充的可能是氮氣或是二氧化碳;接下來,再用澄清的石灰水檢驗到底是哪種氣體。如果木條持續(xù)燃燒,那么,包裝袋內填充的就是空氣。
確定實驗方案后,首先要解決的問題就是如何收集包裝袋中的氣體。筆者引導學生回憶曾經做過的實驗,討論書本上的收集方法的局限:
(1)排空氣法的局限:由于氣體成分尚未確定,因此無法確定用哪一種排空氣法。
(2)排水法的局限:注射器多次來回吸取包裝袋內氣體,操作不夠簡便。在水中進行排水集氣時,需要反復演練多次,才能將氣體導入瓶中,同時不免會有一些水進入包裝袋內,造成剩余氣體的污染。
通過討論,學生一致認為:用書上的收集方法,包裝袋內的氣體損耗較大,并且收集的氣體中容易混有水蒸氣,會干擾后續(xù)的檢驗。
確定了書中方法的局限性后,筆者帶領學生自制抽氣儀:將大號注射器的前半部分截去,將針頭與一段導管相連,再將帶導管的針頭固定,旋入單孔橡皮塞,一個自制抽氣儀(圖1)便完成了。利用自制抽氣儀進行的實驗步驟如下:
步驟一:將注射器活塞推至底部,排盡內部空氣后,再抽取包裝袋中的氣體。
步驟二:拔下活塞,伸入燃燒的木條(圖2)。
步驟三:若木條熄滅,則用注射器先抽取澄清石灰水,再重新抽取包裝袋內氣體(圖3)。
實驗結論為:三個食品包裝袋內,分別裝的是氮氣、氮氣、空氣。
由此可知,食品包裝袋注入氮氣是為了防腐,注入空氣則是為了減震。筆者還順便帶領學生拓展了一些其他防腐方法。
圖1
圖2
圖3
通過上面的實驗,學生認識到了自制抽氣儀的優(yōu)勢:收集快速,操作簡便;收集的氣體純凈無損耗;可以直接在抽氣儀中完成所有實驗;注射器帶有刻度,可以實現(xiàn)定性實驗的定量化。自制抽氣儀的使用,是筆者的一次大膽創(chuàng)新,讓學生認識到:不一定要拘泥于課本上的原有儀器,生活中有很多東西可以改進為課堂上的實驗器材。
筆者通過引入趣味生活現(xiàn)象,帶領學生制作名片、使用數(shù)字化測氧儀和自制抽氣儀,完成了一節(jié)基于“實驗探究與創(chuàng)新意識”的復習課,學生的思維和能力得到了鍛煉和提升。當然,這樣的復習課堂還有許多需要推敲和完善之處。在今后的教學中,筆者將不斷探索,繼續(xù)引導學生進行實驗探究,啟發(fā)創(chuàng)新思維,提升學科核心素養(yǎng)。