第一單元  走進化學世界
課題2  化學是一門以實驗為基礎的科學（第二課時）
——人體吸入空氣和呼出氣體的探究

教學設想
1、教材分析
案例章節(jié)：《義務教育標準實驗教科書（人教版）》第一單元走進化學世界課題2化學是一門以實驗為基礎的科學（第二課時）
內(nèi)容分析：對人體吸入空氣和呼出氣體的探究是教材中的第一個探究實驗，使學生奠定化學是一門以實驗為基礎的科學的思想，使學生初步接觸和了解探究實驗的一般過程。本節(jié)教材從日常生活中學生熟悉的化學現(xiàn)象入手，引出氣體含量的對比。在此基礎上通過實驗探究，總結出人體吸入空氣和呼出氣體含量的具體不同。
教學方法：問題教學、分組協(xié)作學習、實驗探究
2、教學思路與設計
學生剛剛接觸化學學習，對化學充滿好奇，對化學實驗也充滿了興趣。本課時選擇對人體吸入空氣和呼出氣體的探究為載體，教會學生從定性、定量的角度設計實驗比較氣體含量的方法，在實驗中培養(yǎng)學生的實驗設計能力和小組合作意識，掌握從實驗數(shù)據(jù)出發(fā)，分析和解決化學問題的研究方法。
在傳統(tǒng)的教學中，學生在整章學完之后，僅記住書本上幾個具體的實驗，而今后遇到新問題，很難獨立設計實驗進行探究。“授人以魚，不如授人以漁”。如何在這節(jié)課上，調(diào)動學生的思維，從已有知識中搜索相關信息，總結、歸納出一些可行的方法，同時培養(yǎng)學生良好的學習興趣和合作精神是這節(jié)課的關鍵。因此用“氧氣、空氣、二氧化碳的鑒別”“ 人體吸入空氣和呼出氣體的探究”二個討論題貫穿這節(jié)課，促進學生科學探究的方法的習得，而不僅僅是知識本身。
一、教學目標分析
知識與技能：認識實驗是學習化學的重要途徑，能完成簡單的探究實驗，并寫出實驗報告。
過程與方法：學習對化學現(xiàn)象進行觀察和分析的方法，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)生活中值得探究的問題和解決問題的能力。
情感態(tài)度與價值觀：再次了解化學探究的過程，體驗探究過程的樂趣和學習成功的喜悅。
二、教學內(nèi)容分析
設問質(zhì)疑、呈示目標——筆者通過大家回憶小學自然課和七、八年級生物學的相關知識，將學生的注意力都吸引到學習任務中來。通過“呼吸”這司空見慣的現(xiàn)象中，人“吸入的空氣”和“呼出的氣體”有什么不同，使學生對此產(chǎn)生困惑（好奇）并對學習活動產(chǎn)生積極的興趣和動機。激發(fā)學生的思考，導入下一個環(huán)節(jié)。
互動交流——教師是學生學習動機的激發(fā)者，是善于歸納問題的指導者，更是教學活動的調(diào)節(jié)者和組織者。策劃好個別研究與集體討論的步驟、節(jié)奏和深廣度，在學習過程中培養(yǎng)學生的合作精神和創(chuàng)新精神，學生在問題情境中去“發(fā)現(xiàn)”問題，提出解決方案，從探究和討論中掌握知識，獲得發(fā)展。教師適時的激發(fā)學生的思考，讓問題的討論環(huán)環(huán)相扣，步步深入。
實驗探究——這是引導學生深入學習的關鍵環(huán)節(jié)。實踐出真知。本節(jié)課采用引導-發(fā)現(xiàn)教學模式，引導學生通過實驗（人體吸入空氣和呼出氣體的探究），去觀察、分析、研究，從而“發(fā)現(xiàn)”知識，探究規(guī)律；從生活實際中發(fā)現(xiàn)問題，通過設計，用實驗去探究，用數(shù)據(jù)去分析，再用理論去論證，從而使問題獲得解決。
得出結論—— 學生通過親身經(jīng)歷的科學探究活動，在教師的引導下，得到正確的結論。以此為基礎，分析問題。教師幫助學生將在探究階段所構建的陳述性知識重新組織成有利于運用的程序性知識形式（師生共同歸納總結，把一般性知識概括成），建立并加強其與其他知識之間的聯(lián)系，以便于將來的提取和使用。
總結與反思——在這節(jié)探究課的最后，教師和學生一起進行總結與反思?？偨Y從兩方面進行：一方面是學生在完成一階段的探究活動后，反思這節(jié)課所做實驗的嚴密性，還有哪些方面有待解決。另一方面，教師依據(jù)整節(jié)課的環(huán)節(jié)，結合教材對全課及探究過程進行總結。
本節(jié)課采用模塊化的結構，以六個模塊構成整體，逐層深入展開問題。

 三、教學設計流程（見下表）
一、氧氣、空氣、二氧化碳的鑒別

教師活動	學生活動	設計意圖
1、請大家回憶小學自然課和七、八年級生物學的相關知識，說說O2和CO2有哪些性質(zhì)？	討論，回憶	提供背景信息，通過回憶引出問題。
2、將燃著的小木條分別伸入盛有O2和空氣的瓶中	觀察現(xiàn)象，討論并得出結論：O2可以支持燃著的細木條燃燒，燃燒越旺，則O2含量越多	教師運用對比實驗和學生小組實驗，培養(yǎng)學生觀察、思考和歸納能力
3、安排學生分組實驗： 組織學生討論	分組實驗1：向一瓶CO2中伸入燃著的小木條 討論并得出結論：CO2可以使燃著的木條熄滅 分組實驗2：向一瓶CO2中傾倒少量澄清石灰水 討論并得出結論：CO2可以使澄清石灰水變成白色渾濁；白色渾濁越多，則CO2越多。

 
二、人體吸入空氣和呼出氣體的探究
 

教師活動	學生活動	設計意圖
1、生活中有許多讓我們疑惑的問題，也有許多值得我們探究的問題。“呼吸”是生命現(xiàn)象的特征之一，在這司空見慣的現(xiàn)象中有什么科學的奧秘呢？人“吸入的空氣”和“呼出的氣體”有什么不同	小組討論。匯報各自的想法或猜測	引導學生根據(jù)問題提出假設，設計實驗方案。共同研討后，進行驗證。
2、歸納學生的各種猜想
3、如何用實驗來驗證你的猜想呢？請分組討論，設計一個實驗方案驗證你們的猜想	a分組討論，并上臺匯報交流，其他組的同學參與分析，共同合作，設計出實驗方案。 b分別收集兩瓶空氣（A、B）、兩瓶呼出的氣體（C、D）。 交流實驗的結論：難溶于水，不與水發(fā)生反應的氣體可用排水集氣法收集.
4、排水法收集氣體時，如何確定瓶中氣體已收集滿？	討論并得出結論：水槽中開始向外冒氣泡時，氣體即收集滿
5、組織學生動手實驗，對產(chǎn)生的各種實驗現(xiàn)象進行交流、討論	a、向A 、C分別滴入澄清石灰水，蓋上玻璃片，振蕩。 b、交流實驗現(xiàn)象：空氣瓶中不變渾，呼出的氣體中變渾濁 c、交流實驗的結論：①CO2能使澄清石灰水變渾②呼出氣體中CO2含量比空氣中大。 d、提出疑問：存在異?，F(xiàn)象：C瓶內(nèi)無渾濁兒童網(wǎng)教案www.inspiredelm.com/jiaoan/ e、分組討論：原因:①滴入澄清石灰水后未蓋玻璃片就振蕩，CO2擴散后，瓶內(nèi)CO2減少。②可能沒有進行深呼吸而收集的氣體。	對教學難點進行突破。 在情境中展開問題的討論。     培養(yǎng)學生大膽置疑，勇于探索的精神。
6、將燃著的木條分別插入B和D氣體中，觀察木條燃燒的情況	a、觀察：空氣瓶中木條燃燒情況不變，呼出的氣體中木條熄滅 b、交流實驗的結論①O2能助燃②CO2能滅火③呼出氣體中O2含量比空氣中少。
7、提問： ①兩燃著的木條放入集氣瓶內(nèi)，怎樣操作更簡便？ ②對著燃燒的蠟燭吹氣，蠟燭熄滅，是否能證明“呼出的氣體中O2含量少，CO2氣體含量多”？	a、討論得出①直接伸入或向澄清石灰水中直接吹氣②不能，因為吹氣時散失了熱量，使蠟燭火焰溫度降低。 b、對著玻璃片呼氣，觀察現(xiàn)象，推出結論。
8、師生共同小結 ①、生活中什么現(xiàn)象可以證明類似的結論？ ②、通過上述探究活動你對人體吸入的空氣和呼出的氣體中所含的物質(zhì)有什么初步結論？有什么感受？ ③、為什么要做對比實驗？通常什么條件下必須要做對比實驗？對比實驗的現(xiàn)象應當如何描述？在探究實驗和交流反思的基礎上完成實驗報告。 ④、對比實驗要注意什么問題？你覺得上述探究活動有需要改進的地方嗎？	小組討論并回答	鼓勵學生反思小結

三、小結：討論完成一個探究實驗，大致要經(jīng)過怎樣的一個過程？
 
教后反思：
1、小組協(xié)作學習，積極參與問題解決過程
　　引導-發(fā)現(xiàn)探究教學模式強調(diào)學生的積極參與，學習任務主要是通過學生自主探索和協(xié)作學習完成的。本節(jié)課采用小組協(xié)作的形式，一般由4人組成，各小組按照探究活動進行分工，由小組成員共同完成一個研究課題。在探究過程中，小組成員既有分工，又有合作。學生要積極主動地利用各種信息工具獲取、分析、處理信息，并在活動中學會與人交流、合作共同完成學習任務。
2、發(fā)展學生的思維品質(zhì)
傳統(tǒng)課上，老師的演示實驗或是學生實驗其實變成了驗證性的實驗。新課改要求教師讓學生真正通過實驗進行一種真正的探究模式，學生從實驗中形象的感知，再從理論中抽象的概括，符合學生的認知規(guī)律。教師從學科領域和現(xiàn)實生活中選擇主題，創(chuàng)設一種類似科學研究的情境，運用類似科學研究的辦法，使學生主動探究問題，獲得知識、技能、情感、態(tài)度的發(fā)展，促進學生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的提高。通過實驗之后的反思，培養(yǎng)了學生思維的嚴密性，并對物質(zhì)探究由定性到定量，由宏觀到微觀的科學認識方法。
3、充分利用數(shù)據(jù)采集技術
數(shù)據(jù)采集技術具有方便、精確、細微化等優(yōu)勢，解決傳統(tǒng)實驗技術方法無法進行的或無法顯示的實驗或無法處理數(shù)據(jù)的實驗，充分挖掘化學實驗的資源價值，提高實驗的探索性，使信息技術從學習對象轉變?yōu)閷W習工具，提高了演示實驗效果和水平，為化學實驗提供了一種新的計算機輔助教學模式。運用數(shù)據(jù)采集技術不僅是改進教學的手段，而是改變學生的學習方式，開拓了學生的視野，大大擴展了學生思考設計實驗方案的空間。進而促使學生自主學習，引發(fā)化學教學模式變革，為培養(yǎng)信息時代的接班人開辟了新的途徑。
4、現(xiàn)代教學媒體與傳統(tǒng)板書有機結合
現(xiàn)代教學媒體（Flash動畫、PowerPoint）能把文字、聲音、圖像、動畫等傳媒集于一體，具有促思，激趣，高效等功能。吸引學生的注意，在發(fā)現(xiàn)學習教學中，充分利用多媒體手段可以收到事半功倍的效果。但傳統(tǒng)的教學手段板書，也有著不可替代的作用，在教師提問、學生回答的過程中，教師的板書有助于學生傾聽已有意見，在此基礎上，發(fā)表自己的觀點，師生共同完成教學過程。
 
 
點評：南京行知實驗中學  王曉麗
實驗探究是一項綜合能力，對剛剛學習化學的學生來說掌握起來存在一定的難度。教師在本課題的教學設計時從日常生活中學生熟悉的化學現(xiàn)象入手，引出人“吸入的空氣”和“呼出的氣體”有什么不同。在此基礎上通過實驗探究，知道了人體吸入空氣和呼出氣體中氧氣、二氧化碳和水含量的不同。在發(fā)現(xiàn)問題到解決問題的過程中課堂教學的思路清晰，歸納整理、得出結論過程完整。
教學設計中有些地方值得一提：
一、設問質(zhì)疑、呈示目標
在新課的引入中學生回憶小學自然課和七、八年級生物學的相關知識，引導學生對“氧氣、空氣、二氧化碳的鑒別”進行討論，這樣的新課引入既呈現(xiàn)了課題——人“吸入的空氣”和“呼出的氣體”有什么不同又為解決本課題做好了知識鋪墊。這段中小學有關知識的銜接比較重要，它會使“人體吸入空氣和呼出氣體的探究”進行的自然流暢。
二、互動交流、合作探究
在本課時的重點“人體吸入空氣和呼出氣體的探究”的教學設計中老師注意對整個探究過程的引導向有序的有計劃和有步驟的方向發(fā)展，激勵學生不斷地發(fā)現(xiàn)問題、提出假設、實驗驗證、得出結論、總結反思，使學生了解探究性實驗的一般方法和模式，并能逐步掌握進行實驗探究的一般方法。
在教學設計中教師還設置了不少師生互動和生生互動的問題，培養(yǎng)“合作探究”的意識和能力，在實驗驗證的過程中又不斷強調(diào)注意控制變量的對比實驗中的關鍵，使學生逐步學會科學嚴謹?shù)剡M行探究性學習。
總之，教師在教學設計中努力的改變傳統(tǒng)的課程實施過程中過于強調(diào)接受學習、死記硬背、機械訓練的現(xiàn)狀，倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手，在培養(yǎng)學生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力方面做了不少嘗試。