时间：2022-03-31 23:53:56
授课老师
田莉莉
科目
道德与法治
2019年5月16日 第13 周星期四上午第 三 节
科组长签名
授课内容
《清新空气是个宝》
授课班级
二（5）班
授课地点
二（5）班
课 时
第二课时
教学目标
(知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观)
环境教育是提高全民思想道德素质和科学文化素质的基本内容之一。课程标准将引导学生学会“保护环境”列为本课程培养的“行为与习惯”目标之一。内容标准中“负责任，有爱心地生活”第8条，要求低年级学生“为保护环境做力所能及的事”。本课是第三单元“绿色小卫士”中的第二课，保护空气质量、学会应对大气污染天气是环境教育的重要内容之一。本课的主要任务在于引导学生了解相关知识，提高自觉维护空气质量的环保意识,知道并掌握在大气污染的环境里自我保护的简单措施。
重 点
难 点
教学重点：认识到清新空气对我们生活的重要意义，需要大家一起努力保护；了解造成大气污染的原因，树立环保意识；学会应对空气污染尝试，用行动共同保护生存环境。
教学难点：学会分辨污染空气的行为，从自我做起保护清新空气。培养收集资料、整理资料、思辨探究等自主学习能力。
教学过程：（包括教师活动和学生活动的设计详案）
设计意图
（一）、视频对比—我们生活的地方空气清新吗？
1.师：请“小小蓝天调查员”们把你们事先调查记录的湛江一周空气质量表拿出来，各小组进行一个统计，由统计数据和同学们的观察得出一个结论：湛江这座海滨城市是一个空气质量非常棒的地方。我市城市环境综合质量连续4年排名全国环保重点城市前5位、广东首位，是名符其实的“花园城市”、宜居城市。那么同学们，是不是全国所有的城市都像湛江一样碧海蓝天、绿树银沙呢？请同学们观看一个视频。
2.学生认真观看，对比分析空气好坏对我们的生活有什么影响？
3.师：同学们想知道是什么污染了我们身边的空气吗？
（二）、观察讨论—是什么污染了空气？
(播放污染空气的科普视频)
1.师：同学们，你们看完视频短片后有何感想呢?
2.学生思考并自由发言，试着举例说说你们生活中有这样污染空气的行为吗？
（三）、知法守法—让我们从小懂得敬畏规则。
(播放习爷爷瞩望绿水青山就是金山银山的视频)
1.师：为了防治大气污染，国家和政府做了大量的工作，也出台了相关的法律法规。课件出示相关的内容。
2.生:通过分析交流，将法治的种子埋在心里。
（四）、探究交流—我能做些什么呢?
1.师：空气是我们赖以生存的外部条件，如果空气受到了污染，会对我们的身体产生一定的危害。那么，你们计划怎样保护空气清新呢?
2.学生自由发言。
3.师：我们要从身边小事做起，敢于举报严重污染大气的行为，做到环保出行。
（五）、课堂小结
通过活动让学生感受到空气是生命世界离不开的重要资源。
让学生通过课前调查，掌握统计一个时间段内空气质量的方法，感知空气质量好差的变化，培养从生活中收集数据、分析思考的能力。同时，通过对比感知，学生初步树立保护空气清新的重要性
让学生通过分析交流,认识到空气污染的原因和危害程度,发现人类与环境相互依存的关系。了解到国家层面用法律实施对大气的保护，唤起学生自觉保护空气的责任意识和法治意识。
【教学目标】
认知目标：1、了解空气的重要成分。2、了解氧气、氮气、稀有气体的主要物理性质和用途。3、初步认识纯净物、混合物的概念。4、初步了空气污染的危害，知道空气是一种宝贵的自然资源，培养环境、热爱自然的情感。
技能目标：1、初步学习科学实验的方法；2、引导学生进行观察、记录，并初步学习分析实验现象。
【教学重点】学生自主设计实验，探究空气中氧气的体积分数。
【教学难点】学生探究空气中氧气的体积分数。
【教学方法】探究式学习法。
【教学用品】集气瓶、燃烧匙、吸管、水槽、塑料袋。
【教学资源】
【教学过程】
第一环节：提出问题
【引言】师：没有空气就没有生命！人类每时每刻都离不开空气。空气对于人类是如此重要，我们做一个深呼吸，那么我们便吸入了空气，空气对于我们又是如此亲近和熟悉，但是有谁摸着了它？看到了它吗？哦，没有。那么我们本节就是要通过实验证明空气的存在，还要探究空气的组成成分。
【提问】1、空气是无色无味的气体，不易察觉，但你能用一个简单的实验或列举实例来说明空气确实存在吗？
2、以上事实说明了空气确实存在，那么空气中含有哪些气体成分呢？如何证明这些气体的存在？
【总结】从生活经验和以往的探究活动中，我们知道了空气中含有氧气、二氧化碳和水蒸气。
【提问】那么，空气中还含有其他气体吗？各种气体的体积分数又是多少？
二、探究活动
设计一个实验，粗略地测定空气中氧气的体积分数。
（教师边介绍演示新教材[实验2-1]学生观察、描述现象，师生共同分析、得出结论。）
三、归纳总结
师：从实验2-1中得出以下结论；
1、红磷+氧气五氧化二磷；
2、空气中氧气的体积占1/5；
3、氮气是不易溶于水的无色无味的气体（从集气瓶水面上升一定高度后，不能继续上升这一现象判断。）
4、氮气不能燃烧，也不支持燃烧。（从燃着的红磷熄灭了这一现象判断。）
5、实验表明，空气的成分按体积计算，大约是：
氮气78%；氧气21%；稀有气体0.94%；二氧化碳0.03%；其他气体杂质0.03%
教师简介空气的其他成分，同时讲清三个概念：物理性质、纯净物和混合物
四、课堂练习
【投影】1、在测定空气中氧气成分的实验中，集气瓶内剩下的气体主要是氮气。结合实验讨论：
（1）燃烧着的红磷熄灭了，这种现象说明氮气能不能支持燃烧？
（2）集气瓶内水面上升一定高度后，还继续上升吗？这种现象能不能说明氮气不易溶于水？
2、在标准状况下，氮气是一种无色、无味，不易溶于水的气体，它的熔点为-209.9℃，沸点为-195.8℃。从红磷在氮气中不能继续燃烧的事实，说明氮气不支持燃烧。许多实验事实都表明，氮气的性质不如氧活泼。
五、学生自学
1、空气是一种宝贵的自然资源。
2、保护空气。
【板书设计】
课题一：空气
一、空气是由什么组成的
1、红磷+氧气五氧化二磷；
2、空气中氧气的体积占1/5；
3、氮气是不易溶于水的无色无味的气体（从集气瓶水面上升一定高度后，不能继续上升这一现象判断。）
4、氮气不能燃烧，也不支持燃烧。（从燃着的红磷熄灭了这一现象判断。）
5、实验表明，空气的成分按体积计算，大约是：
氮气78%；氧气21%；稀有气体0.94%；二氧化碳0.03%；其他气体杂质0.03%
二、空气是一种宝贵的自然资源
三、保护空气
【教学后记】
课题二：氧气（1）
【教学目标】
认知目标：1、认识氧气的主要物理性质。2、观察和描述硫、木炭、铝箔等在氧气中燃烧的现象，从中归纳出氧气的化学性质。
技能目标：1、培养学生的实验观察和探究的能力；2、培养学生实事求是，尊重科学，尊重事物发展规律的科学态度。
【教学重点】观察和描述硫、木炭、铝箔等物质的燃烧现象。
【教学难点】对“氧气不易溶于水”这一结论的探究活动。
【教学方法】探究式学习法。
【教学用品】已制备好的氧气、木条、木炭、燃烧匙、酒精灯、火柴、坩埚等
【教学资源】初中化学网
【教学过程】
第一环节：提出问题
【引言】师：什么是物理性质？（复习上一节课内容）。
【展示】一瓶已制备好的氧气，正放在桌面上，用玻璃片盖好。
师：请一位同学说一说氧气的物理性质？
生：氧气是一种无色无味，密度比空气大的气体。
师：氧气的物理性质（在通常状况下）如下表：
颜色
气味
状态
标况下密度
与空气密度的比较
熔点
沸点
是否易溶于水
无色
无味
气体
1.429g%
略大
-218℃
-180℃
不易
【演示】教材中[实验2-2]。
（教师在讲台上演示，引导学生观察现象，得出结论。
【现象】带火星的木条复燃。
【结论】说明氧气能支持燃烧。
【实验探究】学生分组实验2-3，实验2-12，然后填好下表：
实验名称
实验现象
反应文字表达方式
硫在空气中燃烧
硫在氧气中燃烧
木炭在空气中燃烧
木炭在氧气中燃烧
（教师必须强调硫、木炭分别在空气和氧气中燃烧的现象有何不同）
【提出质疑】木炭和硫分别在空气里燃烧和在氧气中燃烧的现象不同，这说明了什么？
【交流讨论】
【现象】铝箔在氧气中剧烈燃烧，放出大量的热和耀眼的白光。（请该生用手触摸集气瓶的外壁，感觉烫。）
【结论】铝+氧气氧化铝
师：同学们，你们知道吗？刚才老师与你们一起做过四个实验，这四个实验的反应文字表达式告诉了我们：物质在空气中的燃烧，实际上是与空气中的氧气发生反应，对吗？
师：由于空气中的氧气会计师相对较少，所以物质燃烧的程度不如在氧气中剧烈，现在你们明白了吗？
第二环节：归纳总结
师：本节课我们用实验探究法探究了氧气一个重要物质性质——不易溶于水的气体。
1、氧气的物理性质：无色无味，密度比空气略大（标况下），不易溶于水的气体。
通过学生的分组实验和教师的演示实验及师生的合作实验，探究了氧气的一个重要化学性质——是一种比较活泼的气体，在一定条件下能与较多物质发生剧烈的化学反应。
2、氧气的化学性质：是一种化学性质比较活泼的气体。
第三环节：课堂练习
1、硫在空气中燃烧和在氧气中燃烧的相同之处是都能生成气味的气体，并且都放热，不同的是硫在空气中燃烧发出色火焰，而在氧气中燃烧发出色火焰。
2、能在氧气中燃烧发出白光、放热，并生成一种无色能使澄清石灰水变浑浊的气体，该物质是。
3、空气中有氧气，用带余烬的木条伸入装有空气的集气瓶中，木条是否会复燃？为什么？
第四环节：作业布置
1、写出木炭、硫、磷、铁、镁、铝及蜡烛分虽在氧气中燃烧的现象，反庆的文字表达式。（用填表格式）
2、预习第31-32页的教材内容。
3、讨论：空气中也有氧气，为什么物质在空气中燃烧不如在纯氧中剧烈？
【板书设计】
课题二：氧气
一、氧气的物理性质：无色、无味且密度比空气大，不易溶于水的气体。
二、氧气的化学性质：一种性质比较活泼的气体。
【教学后记】
课题二：氧气（2）
【教学目标】
认知目标：1、认识什么是化学变化，了解化学变化的基本特征。2、认识化合反应、氧化反应，进一步学习物质的分类。
技能目标：学习从具体到抽象，从个别到一般的归纳方法。
【教学重点】探究化学反应的基本特征。
【教学难点】物理变化和化学变化的区别和联系。
【教学方法】探究式学习法。
【教学用品】烧杯、玻璃棒、水
【教学资源】初中化学网
【教学过程】
一、第一环节：激发兴趣
（1）化学小魔术：不燃的小手帕
（2）影片片断欣赏：登山运动员征服喜马拉雅山。
二、导入新授
上节课我们做的一些实验和刚才小魔术中酒精的燃烧都是氧气的化学性质，我们能不能归纳出氧气的化学性质呢？
三、探究合作
1、分组讨论：
（1）下列反应有哪些共同点？
A、碳+氧气二氧化碳
B、硫+氧气二氧化硫
C、磷+氧气五氧化二磷
D、铁+氧气四氧化三铁
E、石蜡+氧气二氧化碳+水
（2）联系实际谈谈氧气有哪些用途？
2、师生共同总结：
（1）从（1）（2）（3）（4）四个反应中归纳：由两种或两种以上的物质反应生成一种物质的化学反应叫化合反应。
（2）从（1）（2）（3）（4）（5）五个反应中归纳：物质夺取氧的反应叫氧化反应，其中提供氧的物质是氧化剂。
3）氧气的化学性质：氧气的化学性质比较活泼，在高温条件下与许多物质发生剧烈反应，具氧化性。
四、创新应用
1、在一只集气瓶中充满空气，现要除去其中的氧气，又不增加其他气体成分，可选用的可燃物是
A、木碳B、铁C、磷D、硫
2、酒精在氧气中燃烧是不是化合反应？为什么？
四、板书设计
氧气的性质和用途
一、（1）从（1）（2）（3）（4）四个反应中归纳：由两种或两种以上的物质反应生成一种物质的化学反应叫化合反应。
（2）从（1）（2）（3）（4）（5）五个反应中归纳：物质夺取氧的反应叫氧化反应，其中提供氧的物质是氧化剂。
（3）氧气的化学性质：氧气的化学性质比较活泼，在高温条件下与许多物质发生剧烈反应，具氧化性。
【教学后记】
课题三：制取氧气（1）
【教学目标】
认知目标：1掌握实验室可用分解过氧化氢溶液或加热氯酸钾和二氧化锰的方法制取氧气。2、初步了解通过化学实验制取新物质的方法。
技能目标：培养学生动手制取气体的操作能力和科学探究的能力。
【教学重点】实验室制取氧气的主要方法和原理。
【教学难点】制取氧气的装置选择。
【教学方法】探究式学习法。
【教学用品】大试管、酒精灯、水槽、铁架台、带导管的橡皮塞、药匙、氯酸钾、5%的过氧化氢溶液、二氧化锰
【教学资源】初中化学网
【教学过程】
一、激发兴趣
1、纪录片欣赏：中日登山运动员征服喜马拉雅山。
2、
二、导入新授
氧气除供给呼吸与支持燃烧外，还广泛用于气焊、炼钢、登山、潜水和医院抢救病人。我们需要的氧气包括上节课中用到的氧气是怎样来的呢？我们今天来学习第三节《氧气的制法》。
四、究实验
1、实验探究
1）加热纯的氯酸钾并观察。
2）加热纯的二氧化锰看是否有氧气放出。
3）在热的氯酸钾中迅速撒入二氧化锰并观察。
4）怎样才能制取氧气并收集？
2、实验总结
1）纯的氯酸钾必须在高温下才能缓慢放出氧气。
2）加热二氧化锰始终不能放出氧气。
3）混有二氧化锰的氯酸钾稍微加热就能放出氧气。
4）实验室制取氧气的反应原理是：
氯酸钾氯化钾+氧气
5）催化剂和催化作用
6）制取氧气的装置：固固加热装置
7）氧气的制取步骤：A、连接装置并检查气密性B、装药品于试管中并固定在铁架台上C、加热D、收集氧气E、将导管移出水面F、熄灭酒精灯
排水法（氧气不易溶于水）
8）氧气的收集方法
向上排空气法（氧气比空气重）
四、创新应用
1、实验室用无水醋酸钠和碱石灰制取甲烷，甲烷比空气轻且极难溶于水，选择怎样的装置制取并收集甲烷？
2、为保证长时间潜航，在潜水艇里要配备氧气再生装置。现有以下几种制取氧气的方法：1）加热氯酸钾2）电解水3）在常温下过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。你认为最适合在潜水艇里制取氧气的方法是哪一个？为什么？
五、书设计
氧气的制法
1、纯的氯酸钾必须在高温下才能缓慢放出氧气。
2、加热二氧化锰始终不能放出氧气。
3、混有二氧化锰的氯酸钾稍微加热就能放出氧气。
4、实验室制取氧气的反应原理是：
氯酸钾氯化钾+氧气
5、催化剂和催化作用
6、制取氧气的装置：固固加热装置
7、氧气的制取步骤：A、连接装置并检查气密性B、装药品于试管中并固定在铁架台上C、加热D、收集氧气E、将导管移出水面F、熄灭酒精灯
排水法（氧气不易溶于水）
8、氧气的收集方法
向上排空气法（氧气比空气重）
【教学后记】
课题三：制取氧气（2）
【教学目标】
认知目标：1掌握实验室可用分解过氧化氢溶液或加热氯酸钾和二氧化锰的方法制取氧气。2、初步了解通过化学实验制取新物质的方法。
技能目标：培养学生动手制取气体的操作能力和科学探究的能力。
【教学重点】实验室制取氧气的主要方法和原理。
【教学难点】制取氧气的装置选择。
【教学方法】探究式学习法。
【教学用品】大试管、酒精灯、水槽、铁架台、带导管的橡皮塞、药匙、氯酸钾5%的过氧化氢溶液、二氧化锰
【教学资源】初中化学网
【教学过程】
一、激发兴趣
a)纪录片欣赏：中日登山运动员征服喜马拉雅山。
b)抢救“非典”病人时为什么要输氧？
六、导入新授
氧气除供给呼吸与支持燃烧外，还广泛用于气焊、炼钢、登山、潜水和医院抢救病人。我们需要的氧气包括上节课中用到的氧气是怎样来的呢？我们今天来学习第三节《氧气的制法》。
七、探究实验
1、实验探究
1）加热纯的氯酸钾并观察。
2）加热纯的二氧化锰看是否有氧气放出。
3）在热的氯酸钾中迅速撒入二氧化锰并观察。
4）怎样才能制取氧气并收集？
2、实验总结
1）纯的氯酸钾必须在高温下才能缓慢放出氧气。
2）加热二氧化锰始终不能放出氧气。
3）混有二氧化锰的氯酸钾稍微加热就能放出氧气。
4）实验室制取氧气的反应原理是：
氯酸钾氯化钾+氧气
5）催化剂和催化作用
6）制取氧气的装置：固固加热装置
7）氧气的制取步骤：A、连接装置并检查气密性B、装药品于试管中并固定在铁架台上C、加热D、收集氧气E、将导管移出水面F、熄灭酒精灯
排水法（氧气不易溶于水）
8）氧气的收集方法
向上排空气法（氧气比空气重）
四、创新应用
a)实验室用无水醋酸钠和碱石灰制取甲烷，甲烷比空气轻且极难溶于水，选择怎样的装置制取并收集甲烷？
b)为保证长时间潜航，在潜水艇里要配备氧气再生装置。现有以下几种制取氧气的方法：1）加热氯酸钾2）电解水3）在常温下过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。你认为最适合在潜水艇里制取氧气的方法是哪一个？为什么？
八、板书设计
氧气的制法
1）纯的氯酸钾必须在高温下才能缓慢放出氧气。
2）加热二氧化锰始终不能放出氧气。
3）混有二氧化锰的氯酸钾稍微加热就能放出氧气。
4）实验室制取氧气的反应原理是：
氯酸钾氯化钾+氧气
5）催化剂和催化作用
6）制取氧气的装置：固固加热装置
7）氧气的制取步骤：A、连接装置并检查气密性B、装药品于试管中并固定在铁架台上C、加热D、收集氧气E、将导管移出水面F、熄灭酒精灯
排水法（氧气不易溶于水）
关键词：科学探究 科学教学 初中教学
新课标下的教学目标要求传统的教育模式改变其只注重理论知识传授的方式，加强对初中生科学思维能力的培养，提高初中生应用理论知识解决实际问题的能力。为了达到这一教育目的，教师需要积极配合国家人才培养要求，以及适应初中科学课程设置的目的，从根本上改善初中生的科学观念，为我国社会的可持续发展提供后续力量。
一、运用科学探究，培养学生科学学习方法
案例一：我们居住的地球
[案例背景]此案例取自浙教版七年级《科学》教材，在内容上应归为空间科学领域之内，目的是从科学的角度让具有丰富科学想象力的学生认识自己生活的家园。本案例围绕着科学理论，以科学探究的方法，结合社会生活中的实例，以及球体模型来给学生呈现地球的形状，体现了新课改规定下的科学教学方法，另外联系实际的教学，能够让学生体会科学就在人们身边这一道理。
[案例简述]
1.查找资料，了解古人对地球外形的描述；
2.查找关于地球形状的相关论据。
首先：通过展示“神舟六号”拍摄的地球图片，了解现在人们知道的地球形状。提问：古代人对地球的形状有何认识？
笔者在教学过程的提问中，提倡学生首先进行自主思考，然后自由交流，之后再得出结论。因此，学生之间的各种观点相互碰撞。
学生1：古代人对地球的看法是“天圆地方”；
学生2：古代人把地球看作是一个大圆盾；
学生3：古代人认为地球是四方形，天是盖在地球上的大圆罩；
学生4：……
以学生的答案为基础，进一步提出疑问：谁能阐述自己所了解的古代人对地球的想法？
此时学生再次进行思考，自由回答问题。教师随之引出问题：为什么古代人没有得到对地球形状的正确认识呢？
首先让学生进行相互交流。之后，教师继续提问：假如你回到了古代，你又怎样站在古人的角度上得到正确的地球形状的结论呢？无论学生的答案如何，让其他学生思考并讨论答案的科学性并最终找出最佳答案。
案例分析：以科学的问题为依据，运用科学的案例展示，利用层层深入的提问方式，充分体现了科学的学习方法。另外，在上述步骤中，学生在进行资料查找时，不但拓宽了学生的知识面，而且提高了学生相互之间的组织合作能力，锻炼了实际操作能力。另外，在课堂提问的同时，刺激学生主动思考，锻炼表述能力，在评价中还能够提升学生对问题的判断能力，使他们对理论知识有更深刻的认识。
二、运用科学探究，培养学生主动学习习惯
案例二：日食
[案例背景]让学生明白并深刻理解探究活动是将动手与动脑相结合，使学生在实际操作过程中思考，体会思维转变的过程。活动中，教师承担着课堂的管理任务以及发挥课题的思路引导作用，在和学生的交流中，指导学生完成探究活动，直到最终得出正确的科学结论，并培养学生形成自主学习的习惯。
[案例简述]由教师运用极具吸引力的介绍激发学生学习的热情：听闻在古代时，我国便观察到了日食这一天文现象，但不知为何，古人将此现象视为灾难即将来临的征兆，于是众人纷纷烧香祈祷这种天象不要发生。接着老师向学生们展示古生日食时的图片。随着科学技术的发展，我们对日食已经有了正确的认识。接着提出疑问：各位同学，你们有谁见过日食吗？谁能描述一下你们看到的日食？你们知不知道日食在何种情况下发生？请用图形与文字的形式进行描述。将学生们分成几个小组，开展实验和讨论工作。
首先，进行模拟实验：给每个小组发两个小球，让他们探索发生日食时地球、太阳、月亮之间的关系。要求学生们分组完成实验并填写实验报告。涉及问题：其一，日食的类型有哪些？其二，出现日食的原因？其三，什么原因使得各位观察到的日食有所不同？其次，学生进行上述问题的思考时，由教师带领学生阐述所画图形，并对其进行分析、分类。通过观看录像，让学生们观察日环食的全过程，并思考怎样描述日食发生的全过程。最后，组织学生再一次进行模拟实验，回答实验报告上的问题。
[案例分析]教师以不同科学教学内容为问题的源泉，从科学地引导学生开始自主思考与学习，到此案例中引发学生自主思考，潜移默化之中，学生已经形成了科学的思维方式，必须由自己主动思考，并在思考中经过反复实验才能得出正确的结论，使学生形成面对问题时主动思考的习惯。
三、运用科学探究，培养学生自主探究能力
案例三：空气
[案例背景]初中八年级下第二章中的主题就是空气与生命的关系。首先以空气为出发点，介绍空气的成分与重要性，开篇的第一小节不但是整章的引导而且是基础。本节在理论知识的基础上设置了有关方面的实验，以空气的成分以及相关成分的性质为基础引出实验。因此，更加注重对探究学习方法的应用，使得知识体系以具体的形式进行呈现。
[案例描述]
1.讨论
教师：每个人的周围都是空气环绕，那么谁能对空气进行一个整体的描述呢？
学生：无色、无味的气体。
教师：下面请同学们自由讨论，说一说我们怎样证明空气就在我们身边？
学生们带着问题开始讨论与争辩，有的撕出长长的小纸条，相互吹气，有的直接吹对方的头发，从这些行为之中，看出学生都在主动思考问题。
学生1：空气具有流动性；
学生2：空气可以吹动头发飘起来；
学生3：……
教师：谁可以向大家说一下空气的组成成分都有哪些？
这时学生们首先是查找资料或者教材，然后开始交流，最终得出答案：氧气、氮气、水蒸气、二氧化碳等。
教师：下面请大家自由讨论，举出生活实例来证明你们猜测的正确性。
学生们带着对问题的好奇，互相开始不断提问与应答，从生活中的很多方面对问题作出了回答。
学生1：因为有雨雪等降水天气现象，所以空气中应该含有水；
学生2：人呼吸需要氧气，没有氧气人就无法生存，所以空气中一定有氧气；
学生3：人呼吸时吸入氧气然后排出二氧化碳，所以空气中应该有二氧化碳；
学生4：……
2.实验
教师将准备好的实验仪器展示给学生，并提出了小木条燃烧实验与无水硫酸铜的实验，要求学生自由发挥作出实验来证明上述理论的正确性，下面是两组实验中的实例。
实验一：将一根燃烧的小木条放入空瓶中，观察木条燃烧的变化。
现象：小木条燃烧，之后熄灭。
结论：空气中含氧气。
实验二：将一定量的无水硫酸铜装进玻璃表面皿中，并将表面皿放在装有玻璃的烧杯上。
现象：白色的无水硫酸铜变蓝。
结论：空气中的水蒸气遇冷凝结为液态水使硫酸铜变蓝。
[案例分析]实验充分考虑到初中生在相关方面的知识结构，使学生在参与问题的分析过程中，亲身体验并理解到空气中含有的各种成分，同时锻炼了学生的动手能力，提高其对所学知识内容的运用能力，提升其观察、思考、解决实际问题的技能。
四、运用科学探究，培养学生思维拓展能力
案例四：密度实验的复习
[案例背景]对已有实验的复习是九年级学生面临的重大挑战之一，复习能够强化学生已经学到的知识，训练学生的实验操作技能。在新课标的大环境之下，如何才能给学生指出正确的复习方向，加强其相互交流与合作，培养学生对已有知识的创新能力，是实验复习的核心目标。
[案例描述]
场景一：开放的实验方法
教师：根据你已掌握的理论知识，设计实验方法来测量石块的密度。
学生1：根据密度公式，首先用天平称量得出石块的质量，然后用量筒或者量杯测量石块的体积，就可以算出密度。
学生2：先用弹簧测力计测量石块的重量，再用量筒或者量杯测出石块体积，然后根据公式算出石块密度。
场景二：开放的实验仪器。
目标：测量已有食盐水的密度。
要求：方法不限，可以选择任意已有实验仪器，记录实验数据。
根据以上要求，从这次开放实验中得出两种最为典型的实验方法：
（1）密度计测量法。把密度计放于盐水容器中，直接根据密度计的读数测量得到盐水的密度。
（2）量筒、天平测量法。首先用天平称出空量筒的质量，然后向量筒中倒进适量盐水，读出盐水的体积，同时测量盛有盐水的量筒质量，最后根据公式算出盐水的密度。
案例分析：开放式的实验方法，在进行前将所有实验仪器呈现在学生面前，学生任意选取方法，然后不断地调整，最终完成实验目标。这一过程充分体现了初中科学探讨教学中学生的核心作用，同时拓展学生的思维能力。
在这个知识化、科学的时代，学校教育的核心将从传统的知识传授转变成对科学知识的探究。在初中阶段激发学生对科学探索的热情，培养学生具有科学认知的意识，提高学生的科学素养，使学生全面认识科学的本质属性，指导学生正确体会科学探究在科学发展过程中的重要作用，是科学教师义不容辞的责任。
参考文献
[1]黄伟毅.初中科学课程中的探究教学初探[J].教育前沿（理论版），2008（1）.
[2]尤爱惠.浅谈科学探究教学中的误区[J].科技创新导报，2009（5）.
一、设置实验探究情境，培养学生实验探究能力
化学新课程将“科学探究”作为改革的突破口，大力倡导开展实验探究活动，以提高学生的实验探究能力。实验型探究性学习强调学生的亲身经历和体验，它与“试错”“质疑”“假设”“推倒重来”紧密相连，比有些照方抓药式的实验目标教学模式要灵活得多。在实验探索中包含的想象和创造性，比传统实验更丰富，思维的空间更广阔。
1.设置问题情境，激发学生的实验兴趣
问题情境是经常被应用的教学情境。注重创设问题情境，可以提高学生主动参与活动的意识。例如，在“用排水集气法收集氧气”的实验教学中，教师会在实验前反复强调“待气泡连续均匀放出时再收集氧气”的正确操作，仍有很多同学在加热前就已经把导管伸入集气瓶内，使收集到的氧气不纯，从而造成氧气的性质实验现象不明显。针对这一问题，教师可以尝试运用探究性学习的方法，预先装配好用排水集气法收集氧气的实验装置，然后开始加热并收集气体。收集满第一瓶后，贴上标签“A”，立即收集第二瓶，集满后，贴上标签“B”。接着，用收集好的这两瓶氧气做了一个细铁丝燃烧的对比实验。在实验中，学生观察到A瓶中铁丝燃烧的剧烈程度和时间都不如B瓶。这样，很自然地激发起学生的好奇心和进行实验探究的积极性。
2.创设探究实验，解决实际问题
化学实验型探究性学习是指在开放的化学问题情境下，学生主动发现问题、提出问题、解决问题的一种练习形式。在上述案例中，教师让学生讲出心中的疑惑。学生提出，“为什么在同样条件下收集的两瓶氧气在对比实验中存在差异呢？是什么原因造成的？”在经过讨论后，教师让学生说说自己的看法。有同学提出：“A瓶中铁丝燃烧的剧烈程度和时间都不如B瓶，说明A瓶中的氧气没有B瓶多，不如B瓶纯净。”这个观点得到其他同学的一致赞成。这位同学又提出：“是不是因为装置气密性不好，导致A瓶氧气不纯？”马上有另一位同学反驳这个观点：“如果是气密性不好，应该两瓶气体都不纯。”又有其他同学提出：“是不是因为试管及导管中的空气混入了A瓶，造成了A瓶中氧气不纯，而B瓶是在收集完A瓶后马上收集，所以B瓶收集到的氧气就比A瓶纯净。”这个观点得到大家的一致赞同。教师提出：“我们假设这个观点正确，那么应该如何操作避免产生这个问题？”学生提出：“在加热前，不能把导管口放入集气瓶内，当把试管中的空气排尽后，再将导管口放入集气瓶内。”马上又有同学提出：“怎样才能知道空气已经排尽了呢？”教师让学生回想前面实验中在加热后，导管口产生气泡速度的变化情况。学生马上能得出答案是氧气。教师肯定了学生的推断，并让学生用正确的操作再做一遍验证假设。
学生通过分组实验后，发现按正确的操作方法制得的两瓶氧气在铁丝燃烧的对比实验中，现象基本一样，从而证明前面实验中A瓶中氧气不纯是因为错误操作导致空气混入造成的。在通过探究性练习后，大多数学生都能按照正确的操作方法来收集氧气，实验得到了较好的效果。
二、发展学生化学实验的设计能力
设计简单的化学实验，从实验中搜集证据，验证假设，获得问题的解决。让学生成为实验的设计者，操作、观察、记录、分析、思考的主体是学生，教师只是设计的引导者、实验的指导者，观察、发现问题，进行启发指导，提出建议，回答质疑。例如：在“空气中氧气含量的测定”的教学中，教师向学生介绍了化学家拉瓦锡通过实验测出空气中氧气含量的方法。教师设计了一个实验，粗略地测定空气中氧气的体积分数。分组讨论，甲同学提出：“取一定体积的空气，把火柴点燃伸入集气瓶中，熄灭后，用原来的总体积减去后来剩余的体积，即为氧气的体积，再通过计算，便可求出氧气的体积分数。”教师激励学生大胆参与，再引导学生发现方案中的不足，鼓励学生一起完善、改进。乙同学说：“按他的方案，我觉得气体的体积减小量无法测定。我的设计是，将一只较长的蜡烛放在水槽底部，向水槽中加水，使水面低于蜡烛，再点燃蜡烛，将一个集气瓶倒置在蜡烛的上方，当蜡烛熄灭后，由于集气瓶中的氧气被消耗，那么水面上升多少就表示氧气的体积是多少。”学生经过议论，同意该方案。教师说：“我也很欣赏这位同学的方案，他巧妙地运用物理学知识，利用倒吸入瓶内水的体积，明确地表示出被消耗氧气的体积，从而测出一定体积的空气中所含氧气的体积，很有创意。那么，还有没有需要完善的地方？”接着，教师请乙同学演示刚才的设计方案，结果水上升的体积约为集气瓶容积的1/10。教师问：“科学家的结论是氧气体积约占空气的1/5，而在他的实验中，气体减少的体积却远远小于1/5，为什么？”丙同学说：“蜡烛燃烧放热，使剩余气体膨胀，所以液面上升的体积分数偏小。”随即，大家就等到装置完全冷却到原来的温度后，再观察。两分钟后，观察到的结果仍然偏小。教师说：“看来还有别的原因？想想蜡烛燃烧后生成物是什么状态？”学生回答：“蜡烛燃烧生成了水和二氧化碳，二氧化碳是气体，占据了一定的体积，所以，结果偏小。因此应选用燃烧后不生成气体的可燃物。”教师及时肯定，同时适时向学生介绍一种可燃物――红磷，它在空气中燃烧，生成一种白色固体（展示红磷样品），并给出这个实验的装置和药品，可谓是水到渠成。
教师在化学实验教学中，要尽可能多地为学生创造进行化学实验设计的机会，使学生在化学实验设计的过程中，体会实验设计的重要性，认识实验设计应遵循的基本原则，初步掌握化学实验设计的基本方法。教师在化学实验设计教学中，还要鼓励学生积极大胆地提出自己的设想，并主动与同学、与老师进行讨论和交流。在讨论和交流的过程中，老师要鼓励学生进行实验对自己的实验方案进行论证，引导学生倾听别人的设计方案和别人对自己的实验设计方案的评价意见。通过反思和自评，发现自己与他人的长处以及存在的问题，提出进一步完善和改进的具体建议。
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2.2 指导实验探究活动
高中生在综合实践活动课程中的研究与探索不能完全等同于真正的科学研究，不可能完全由学生独立完成。加上学生的时间和精力等现实条件有限，在学生开好题、收集好资料后，教师要密切关注学生的实验实施的整个过程，在实验方案设计、实验操作等方面进行及时的指导。
2.2.1 实验方案设计的指导
活动方案设计的科学性与严谨性是活动得以顺利开展的保证，教师要对学生所设计的方案进行审查和把关，对于不合理之处，要引导学生进行更正。此外，教师还可针对方案的具体任务，提出相关的指导建议，指导学生完善方案的同时大大激发学生的研究欲望。例如学生开始只比较密闭教室和通风教室的空气质量，教师引导：能否多场所（教室、办公室和商场）进行取样培养，通过比较密闭环境与通风环境中菌落的平均数目和直径大小，从而突出开窗通风的紧迫性？最终通过讨论，确定研究从以下五个方面进行：
① 密闭教室与通风教室的空气质量比较；
② 密闭办公室与通风办公室的空气质量比较；
③ 有暖气商场与无暖气商场的空气质量比较；
④ 使用空气清新器的密闭教室与未使用空气清新器的密闭教室；
⑤ 使用醋熏的密闭教室与未使用醋熏的密闭教室。
2.2.2 实验操作的指导
实验操作步骤的合理性与否直接影响到实验结果，而综合实践活动中所涉及的实验可能是学生从未接触过的，甚至根本不懂操作的，教师的指导工作必须落实和及时。如高压蒸汽灭菌锅的使用，教师要向学生做好示范操作；再如学生进行预实验时，打开培养皿从空气中取样3 min，结果实验现象不明显（冬天气温较低，空气中的微生物含量相对较低）。指导建议：以时间作为自变量进行多组预实验，选择适宜的时间，最后发现7～10 min的取样效果较好。
3 实验结果处理的指导
学生通过实验，会得到各个空间的菌落数，从而依据菌落数的多少来判断相应空间的污染程度。但得到的数据比较多，如果简单地罗列这些数据，可能会不容易做出判断。因此，教师可以引导学生用其他形式来展现、比较这些数据，从而使人对实验的结果一目了然。通过教师引导，学生讨论得出采用折线图的形式来表现这些数据更加直观清晰（图1）。
通过对学生综合实践活动“室内空气质量研究”的指导，使学生顺利完成了本活动的教学目标，提高了学生探索创新的精神，锻炼了学生的动手和分析问题的能力，增强了学生参与实践活动的热情。由此可见，教师在综合实践活动中指导工作的落实和及时，能促使学生的研究活动得以顺利开展。同时，教师还是学生学习的组织者和活动的参与者，在师生共同探讨问题和解决问题的过程中，大大提高学生参与活动的热情和积极性，让学生能真切地体会到综合实践活动给自己带来的新的体验，实现该课程设置的真正目的和意义。
参考文献：
关键词：白磷燃烧实验；实验改进；化学实验教学
文章编号：1005-6629(2011)11-0039-02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
笔者阅读了2011年第3期《化学教学》中钱胜和冯红霞两位老师撰写的“对‘白磷在7k-F燃烧实验’的多种改进”―文，很受启发，针对文中的实验改进，笔者略谈几点看法。
该文所设计的6种方案都需要制取氧气，会挤占有限的课堂教学时间，也显得比较麻烦；这6种方案中的实验都没有在密闭装置中进行，课堂演示实验时所产生的白烟会散失到空气中，污染环境。
该文中的“方案2”塑料盖上的通气孔的位置不如改在塑料盖边缘处，这更有利于排开热水，使白磷更容易与氧气接触，还可以防止白烟从通气孔逸出，并且只需用气唧鼓入空气即可，新旧实验的对比如图1所示。
下面再介绍几例我县化学教师对此实验的优秀改进方案。
1“白磷水下燃烧实验”的再改进
1.1实验改进1
实验装置如图2所示。
(1)取一支小离心试管向其中加入其容积三分之一的白磷，将其浸入盛有热水的烧杯中，使白磷熔化，熔化的白磷堆积在试管底部。
(2)取一支带针头的玻璃注射器吸入约三分之一体积的空气，将针头插入熔化的白磷中央，轻轻拉动活塞，使白磷进入注射器接触氧气而燃烧。把注射器移离试管，将针头插入橡皮塞中。(也可轻轻推动活塞，使空气进入离心试管与白磷接触使其燃烧。)
1.2买验改进2
实验装置如图3所示。
(1)选一个大小与长颈漏斗口相匹配的橡皮塞，在橡皮塞上挖一个小窝，倒放入盛有热水的烧杯中，将白磷放入小窝中，白磷略高出橡皮塞。
(2)如图3所示连接好装置，打开水银血压计的气唧阀门，将长颈漏斗插入水中，倒扣在橡皮塞上方，关闭气唧阀门。
(3)轻轻地鼓人空气，热水从橡皮塞与漏斗间的缝隙中排出，将长颈漏斗向下压，使漏斗容器内形成一个气室，(也可连接一个气球，打开弹簧夹，便于收集燃烧产生的白烟，)白磷在此接触空气而燃烧。
(4)燃烧结束后，可以提起长颈漏斗，便于学生观察反应后的现象；(也可以事先在气球中装入氢氧化钠溶液，实验结束后，将氢氧化钠溶液挤入长颈漏斗处理反应产物。)
1.3实验改进3
实验装置如图4所示。
(1)取一个大试管，倒人少许热水(约为试管容积的三分之-)，取一小块白磷放入盛有热水的试管中。
(2)塞上橡皮塞，将试管缓缓倾斜使水流向试管口处，白磷在试管底部燃烧(有时也可看到白磷随水流动着燃烧，十分生动；也可以在试管内放一小块钢丝刷，阻止白磷流动过快)。
1.4实验改进4
实验装置如图5所示。
(1)选一个大小与试管口相匹配的橡皮塞，在橡皮塞上挖一小窝，放人盛有热水的烧杯中，将白磷放入小窝中，白磷略高出橡皮塞(白磷直接放在橡皮塞上也可以)。
(2)将试管口对准橡皮塞向下倒扣入水中，利用试管内空气的压强排开白磷周围的水。
(3)将试管向下压，在试管内形成一个气室，白磷在此接触空气而燃烧。
1.5买验改进5
实验装置如图6所示。
(1)收集一试管二氧化碳气体，取一小块白磷放人试管中，塞上橡皮塞，将试管放人盛有热水的烧杯中。
(2)再取一个大小与试管匹配的双孔塞，连接一长一短两根导管，短导管另一端接一个气球，长导管另一端连接氧气发生装置或气唧，长导管伸入试管内的长度刚好接近白磷。
(3)取下试管上的橡皮塞换上带导管的双孔塞，用气唧鼓入空气，观察到白磷燃烧，产生大量白烟，调节气体的通入量，可观察到火焰忽大忽小，十分有趣。
2改进实验方案的优点
(1)五则改进都实现了白磷在密闭容器中燃烧：改进实验1、改进实验2和改进实验4利用装置内压强的变化，有效的排开白磷周围的热水，实现白磷在密闭装置内燃烧；改进实验3利用试管内留有的空气，由于白磷流动慢而与空气接触，实现在密闭容器内燃烧；改进实验5利用二氧化碳作为保护气，鼓入空气排开保护气，实现白磷燃烧。
(2)五则实验都不需制取氧气，充分利用空气，简洁明了，便于操控，环保节约，现象清晰，生动有趣。
(3)五则实验设计科学严谨，增强了实验的探究性和趣味性，能培养学生科学探究能力，提高课堂教学效益。
参考文献：
一、创设良好问题情景，引领探究
创设问题情境是探究性教学的第一个环节。即借助实验、图片及生活中遇到的实际问题来激发学生的学习兴趣，唤起学生的求知欲。教学中学生探究的问题大多都是前人已研究过的，有现成的结论，但对于学生们来说却是新颖的。当他们面对这一问题时，同科学家们当时的心理处境是相似的。教师将探究的周围环境创设得越逼真，学生心理上探究的动机就越强烈；探究的欲望就越大，探究过程中的收获也就越多。情景的创设有两种途径：一是由教师、学生的讲述引入，人为创设；二是就教学中的实际问题展开探究。
1.联系生活实际，创设良好的问题情境，引领探究活动。在教学“空气的存在”时，笔者提到：在我们周围充满着一种看不见，摸不着的气体，就是空气，结合你的日常生活实际，怎么证明空气确实存在？这时学生思维活跃，回答五花八门：①人呼吸时要吸入空气中氧气，而呼出时把CO2排到空气中；②物质可以在空气中燃烧，如镁燃烧就是镁与空气中O2反应；③风扇转动，感到凉爽，感觉到空气在流动；④声音传播需要介质，能听到声音，就是靠空气传播。在充分肯定学生的回答后，展示实验用品，指出教师也可以用以下几种方法探究空气的存在：①取一个塑料袋，展开后绑住袋口，鼓鼓的；②取一个注射器，拇指按住口，推动难。松开，推动易；③取一个集气瓶，倒扣于水中，不易扣下；④取接近装满水的矿泉水瓶，旋好盖，翻转，有气泡移动。紧接着提出，刚才的操作都来自于生活实际，你能否得到启示，把一只集气瓶中的空气“捕捉”到另一集气瓶中呢？从而进入到“捕捉”空气的“活动与探究”教学中。这种联系实际的活动，以日常生活知识为基础，创设了探究情景，过渡自然，课堂气氛活跃，学生学习的情绪高涨。
2.在实验过程中，通过现象，发现问题，及时引导探究。在做“空气中氧气体积含量的测定”演示实验时，学生发现进入瓶内水的体积小于瓶内体积的1/5时，及时给学生提出了课题──“为什么进入瓶中的水会小于瓶内空气体积的1/5”，学生讨论积极，纷纷提出自己的见解。在讨论完几个方面可能的原因后，给学生提出了新的课题──“如何精确测量空气中氧气的含量”。这时学生兴趣更浓，分组讨论设计，提出了多种方案，然后让大家加以比较，最后对学生的设计都给以点评，充分肯定其设计中的优点。这种在实验过程中，及时以真实的现象，创设探究情景，激发了学生探究的兴趣和欲望，他们在活动中纷纷展示了自己的能力，学习的主动性、合作的意识都得到了展现和提高。
在教学中，对教材难度较大，学生较难接受的内容，笔者尽量增加一些探究实验，通过探究性教学为学生引路搭桥，使学生顺利越过认知障碍。如讲完实验室制二氧化碳药品后，提出：“能不能用稀硫酸代替稀盐酸，用碳酸钠代替碳酸钙？为什么？”学生一时都回答不出来。于是笔者指出可用实验来说明，紧接着增加了稀硫酸与石灰石、碳酸钠与稀盐酸反应的实验。通过学生的观察，再加上教师的解释，学生一下子就懂得了原因。笔者又提出：“能不能用浓盐酸代替稀盐酸”？此时，课堂气氛活跃，学生思考积极。又增加打开浓盐酸瓶盖的实验，问题又被轻松地解决。紧接着设悬念；“为何用浓盐酸制取二氧化碳气体通入澄清石灰水却自始至终无明显现象产生呢？”这样做不仅扩大了探究性教学效果，而且使学生懂得了实验是研究化学的最基本、最有效的方法，进一步掌握科学探究的方法。
二、设计探究性教学，让学生获得亲身参与探究的体验
在教学中，要充分考虑到教学过程中会遇到、出现的问题，设计探究性教学，并准备好实验材料，让学生亲自探究，亲历实验过程，通过现象，得到与自己所想的不同结论，引发进一步思考，达到解决问题的效果，这种亲身体验的探究历程，让学生印象深刻，终生难忘。
在教学“空气的成分”后，笔者提出：如何证明空气中各成分的存在？通过思考后学生回答：①金鱼缸要不断鼓入空气，金鱼才能较好存活，说明空气中有O2；②脆饼干放久，变软，说明空气中含有水蒸气；③把空气通入石灰水，变浑浊，说明空气中有CO2 。对于③的回答，笔者及时请两个同学上台进行实验，通过吸耳球连接导管把空气鼓入石灰水一段时间后，却不会变浑浊。接下来马上提问，我们都知道空气中含有CO2，而CO2能使澄清石灰水变浑浊，为什么刚才观察不到澄清石灰水变浑浊？学生思考后不难找到答案。紧接着笔者又出示一瓶久置于空气中的石灰水，让学生观察到其表面形成了一层白膜且有白色物质附着在瓶壁上，使学生感受到空气中确实有CO2存在。同时，也告诉学生，实验是化学的最高法庭，不是老师、教材或某个同学说了算。
又如，讲到“二氧化碳比空气重”时，笔者因势利导，要求学生根据学过的知识设计一个简单的实验来证明。此时学生思想很活跃，纷纷提出各种不同的实验方案。对方案进行归纳、分析、引导后，确定几种不同的典型方案，由各方案的代表上台当众演示，强调下面的观众注意观察并进行比较。其中印象最深一个方案是；在大烧杯中放进一只充满空气的小气球，小气球沉入杯底，然后往烧杯中倒入二氧化碳气体，小气球很快上浮。当学生观察到气球上浮时，情绪激动感受很深。在讲到“金属活动性顺序”时，要求学生通过金属与酸、金属与盐反应的两种不同方法，设计实验比较锌、铁、铜活动性顺序。在设计后，立即请两种不同方案的学生代表上台根据自己的设计方案，指导他们进行实验。这样，让学生获得亲身参与探究的体验，改变了学生过去被动“听”的状态，又给学生获得“展示自我才能”的机会，大大激发了学生的学习兴趣和主动参与意识，收到了良好的效果。
三、精心设计探究性习题，提高学生探究思维能力
选择好的探究性习题，这也是探究性教学中不能忽视的一个环节。实验方面的探究性教学会占据大量的时间，而且会受到一些客观条件的限制，在课堂上无法进行；而习题只需要利用大脑的思维，避开实验条件，利用已有的知识，在大脑里形成探究步骤，在大脑里比较分析各种可能情况的利与弊，从而得到正确的结论。在学完《探究空气的成分》后，笔者选了如下习题：
用来测定空气成分的方法很多，图1所示的是用红磷在空气中燃烧的测定方法。实验过程：
第一步：将集气瓶容积划分为五等份，并做好标记；
第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入气瓶中并把瓶塞塞紧；
第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的1/5。
请回答下列问题：
（1） 集气瓶中剩余的气体主要是_________。
（2） 实验完毕，若进入集气中水的体积不到总容积的1/5，你认为导致这一结果的原因可能是_____、_____、_____。
（3） 某同学对实验进行反思后，提出了改进方法（如图2所示）。你认为改进后的优点是：______。
关键词:实验;思维;探究;潜能
中图分类号:G632 文献标识码:A 文章编号:1003-2851(2010)09-0176-01
新课标要求我们教师要注重化学实验教学,因为它是培养学生探究能力的核心,因此,教师要改变实验教学,开展自主、开放、探究式的实验学习活动。让学生对科学探究实验获得亲身的体验,从而达到有效激发学生实验活力。下面,结合笔者多年教学实践经验谈一点粗浅看法。
一、改变实验手段 开放实验方法
新课标要求我们初中化学教学,注重贴近学生的生活实际,改变实验手段,创设开放情境,寻找他们熟悉的生活情景,进行演示实验,而演示实验又是探索新知识的重要途径,也是学生开放实验操作和技能最直接的学习活动。因此,在化学教学中,笔者干方百计引导学生做好演示实验,并进行适当做好开放性的演示实验,培养学生各种应用能力。
例如:在对“氧气的性质实验”中,用燃烧匙盛红磷或硫进行实验,存在的问题是燃烧时间长,用量过大,做完实验后还有剩余物质,不易熄灭,同时产生大量的SO2、P2O5等有害物质,污染环境。对这个实验,笔者引导学生进行改进,改变燃烧匙,取一细玻璃棒的一端烧至半融后用镊子压出一个小凹槽,制成微型燃烧匙;笔者再引导学生用青霉素瓶替作微型反应容器。这样实验现象明显,既节约药品,也减少污染,有利于培养同学们的节约意识和环保意识,更有利于激发学生对实验创新的欲望。
二、改变实验教学培养创新思维
在化学实验教学中,改变实验教学其目的是培养学生创新思维。因此,我们要运用有关的化学知识以及实验操作技能,对实验方案进行合理的设计,灵活运用所学的化学知识,实施开放教学,把学生由被动地学习转化为学生主动探索学习,大胆地将学习主动权交给学生,让学生自由去探索知识的发生和发展的过程,这样有利于培养学生的创新思维,其教学效果显著。
例如:在教学中氢氧化钠与二氧化碳反应时,笔者提出如下问题:试推测氢氧化钠溶液与二氧化碳反应的产物。学生通过对比二氧化碳与石灰水中的反应的实验事实,很容易想到应该生成碳酸钠和水。在实验过程中发现,该反应没有明显现象,怎样设计实验证明二者发生反应了呢?笔者引导学生探索,有的学生将一支充满二氧化碳的试管倒立在盛水的烧杯中,然后向烧杯中加入几块氢氧化钠固体,搅拌(保持试管口不离开水面),观察试管内液面的上升;有的学生向反应后的溶液中滴加稀盐酸,观察生成的气体能否使澄清的石灰水变浑浊;有的学生则把二氧化碳收集在一只气球中,然后将气球套在盛有氢氧化钠溶液的试管口上,观察气球的大小变化等等。经过同学们探究设计这些实验,充分体现了同学们灵活、创造性地运用知识,并且较好地掌握了本节课的内容。
三、改变实验教学开放实验探究
在以前教学中,实验器材是硬性给定的。实行新课改之后,我们改变实验教学,由实验方法原理的开放,实验所需器材由根据实验原理与方法自己选定,进行探究性实验,而探究性实验是开放性的,也是自主性,实现了动手能力与实验创新二者并驾齐驱、相得益彰的有机结合。另外,能针对学生个体差异,又留有思维的空间,并能体现出尽其能、显其志,有利于学生个性的张扬、学会科学思维的方法,养成科学探究的习惯。
例如:在教学CO2的性质之后,笔者设计这样问题,测定空气中 O2 的含量难道非得用红磷吗?
笔者引导学生探索分析:要测定空气中O2的含量,必须将N2 除掉或将O2去掉,而不引入(或引入)新的气体又能通过适当的化学反应即时除掉。经过笔者引导,同学们的思维空间立刻拓展,通过同学们自己查阅资料,互相交流、研讨、合作、探索学习,得出如下具有一定质量的设计方案:(1)用镁条在空气中燃烧测定空气中O2的含量。(2)用注射器和白磷测定空气中O2的含量。(3)用蜡烛在空气中燃烧测定空气中O2的含量。而此时笔者并不加以点评,而是为同学们提供实验仪器和药品若干,然后引导同学们验证自己方案的可行性,笔者在一旁观察学生学情,笔者发现,同学们个个跃跃欲试,都迫切希望自己的方案是最佳的,所以做实验时,同学们个个紧张有序,仔细观察每一个实验现象,认真记录每一个实验数据。虽然同学们探究的实验早有定论,但同学们乐此不疲地去探究,真正体验探究一般过程和方法,这是很难得的。所以同学们通过自主探究实验,获得辩析知识的真谛,一丝不苟的科学态度和团结协作的科学作风,从而形成终身学习能力。
四、改变实验教学激发探究潜能
任何教学内容都可以用一个个问题呈现出来,逐步让学生探究思考,逐一解决。因此,在化学实验教学中,我们要创设问题情境,改变实验教学,将学生置于有意义的情境中,并引导他们提出问题,提出恰当的探究任务,激发探究潜能。同时,要为同学们开展探究提供必要的空间,并在材料、设备和指导等方面提供恰当的支持和开放。还必须组织有效交流、讨论,帮助学生在自己探究的基础上,加深认识,发展技能,达到全面开发学生潜能。
例如:在教学鉴别食盐和纯碱时,笔者设计这样问题情境:盐和纯碱是生活里的常用化学物质。它们均为白色固体,易溶于水。从外形上看,二者极为相似,难以区分。请你设计一个实验方案鉴别它们。写出实验方法,现象和结论。
笔者引导学生探索分析得出,根据食盐和纯碱的不同性质,有多种方案鉴别它们。现将同学们得出部分设计方案如下:
方案1:用口尝两种的白色粉末,有咸味的原样品为食盐,有涩味的原样品为纯碱。
方案2:分别取少许样品置于试管中,倒入少量稀醋酸(或稀硫酸、稀盐酸、稀硝酸),有气泡产生的原样品为纯碱,无明显现象的原样品为食盐。
方案3:用手分别蘸取上述溶液少许,有滑腻感的原样品为纯碱。
1．知识目标
（1）掌握氮族元素性质的相似性、递变性。
（2）掌握N2的分子结构、物理性质、化学性质、重要用途。熟悉自然界中氮的固定的方式和人工固氮的常用方法，了解氮的固定的重要意义。
2．能力和方法目标
（1）通过“位、构、性”三者关系，掌握利用元素周期表学习元素化合物性质的方法。
（2）通过N2结构、性质、用途等的学习，了解利用“结构决定性质、性质决定用途”等线索学习元素化合物性质的方法，提高分析和解决有关问题的能力。
[教学重点、难点]氮气的化学性质。氮族元素性质递变规律。
[教学过程]
[引入]投影（或挂出）元素周期表的轮廓图，让学生从中找出氮族元素的位置，并填写氮族元素的名称、元素符号。根据元素周期律让学生通过论分析氮族元素在结构、性质上的相似性和递变性。
[教师引导]氮族元素的相似性：
[学生总结]最外电子层上均有5个电子，由此推测获得3个电子达到稳定结构，所以氮族元素能显-3价，最高价均为+5价。最高价氧化物的通式为R2O5，对应水化物通式为HRO3或H3RO4。气态氢化物通式为RH3。
氮族元素的递变性：
氮磷砷锑铋
非金属逐渐减弱金属性逐渐增强
HNO3H3PO4H3AsO4H3SbO4H3BiO4
酸性逐渐减弱碱性逐渐弱增强
NH3PH3AsH3
稳定性减弱、还原性增强
[教师引导]氮族元素的一些特殊性：
[学生总结]+5价氮的化合物（如硝酸等）有较强的氧化性，但+5价磷的化合物一般不显氧化性。
氮元素有多种价态，有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等6种氧化物，但磷主要显+3、+5两种价态。
[教师引导]氮族元素单质的物理性质有哪些递变规律？
[师生共同总结后投影]课本中表1-1。
[引入第一节]
第一节氮和磷
氮气
布置学生阅读教材第2-3页的内容，进行归纳总结。
[边提问边总结]
（一）氮的存在
游离态：大气中N2的体积比为78%、质量比为75%。
化合态：无机物中（如硝酸钾等），有机物中（如蛋白质、核酸等）。
[引导]请学生观察周围空气并通过联想分析氮气的物理性质。
[学生总结]
（二）氮气的物理性质
无色无味，难溶于水（1:0.02），比空气稍轻。
[投影]常见气体在常温常压下的溶解度，让学生进行比较。
难溶气体：N2（1:0.02）；H2（1:0.02）；
微溶气体：O2（1:0.2）
可溶气体：Cl2（1:2）、H2S（1:2.6）
易溶气体：SO2（1:40）
极易溶气体：HCl（1:500）
[思考]实验室制N2时应该用什么方法来收集？
（三）氮气的化学性质
[引导]结构决定性质，先研究N2的结构。
1．N2的结构
电子式：；结构式：NN。氮氮三键的键能很大（946kJ·mol-1），所以N2很稳定，通常情况下，性质很不活泼。
2．氮气的化学性质
（1）与氢气反应
（2）跟镁反应：3Mg+N2Mg3N2
（3）与氧气反应：N2+O22NO
引导学生从氧化还原反应角度分析上述三个反应。进而得出“氮气既能表现氧化性，也能表现还原性”的结论。
[引导]中国有句农谚，叫做“雷雨发庄稼”，谁能解释这句话的含义？请大家阅读教材第3-4页内容，再来理解这句农谚。
[学生总结]
[补充演示实验]教师事先在一烧瓶内充满一氧化氮气体，让学生观察一氧化氮的颜色等。打开瓶塞，让学生观察变化。
[学生观察结论]一氧化氮是一种无色气体、二氧化氮显红棕色。通常条件下，一氧化氮易转化为二氧化氮。
[教师引导]请用双线桥法标出以上三个反应中电子转移的方向和数目。
[学生活动]完成以上作业，教师根据学生作业情况加以说明。
（四）氮气的用途
1．合成氨、制氮肥、制硝酸。
2．用作保护气：焊接金属、充填灯泡、保存粮食和水果。
[教师引导]请学生分析以上用途中利用氮气哪方面的性质。
（五）氮的固定
将游离态的氮转变为氮的化合物的过程叫做氮的固定。
途径：自然固氮（雷雨固氮、生物固氮）；人工固氮：合成氨工业。
教师向学生介绍人工模拟生物固氮这一世界性研究课题的现状和前景，鼓励学生献身科学研究为人类作出贡献。
[课堂小结]
结构、性质和具体反应之间的联系：
非金属元素及其化合物间的转化关系：
[随堂练习]
1．不属于氮的固定的变化是（）
（A）根瘤菌把氮气转化为氨（B）氮气和氢气在适宜条件下合成氨
（C）氮气和氧气在放电条件下合成NO（D）工业上用氨和二氧化碳合成尿素
答案：D。
2．在汽车引擎中，N2和O2进行反应会生成污染大气的NO（N2+O22NO+Q），据此，有人认为废气排出后，温度即降低，NO分解，污染也就会自行消失，事实证明此说法不对，其主要原因可能是（）
（A）常温常压下NO的分解速度很慢
（B）在空气中NO迅速变为NO2而不分解
（C）空气中N2与O2的浓度高，不利于平衡向左移动
（D）废气排出后，压强减小，不利于平衡向左移动
答案：AB。
3．利用下列方法，可以在实验室里从空气中制取氮气的是（）
（A）把空气液化,然后分离出氮气
（B）把空气缓缓通过加热了的铜网
（C）把空气缓缓通过加热了的镁粉
（D）把空气通过装有氢氧化钠的洗气瓶
答案：B。
4．现有M、R两种第ⅤA族元素，下列事实不能说明M的非金属性比R强的是（）。
（A）酸性：H3MO4>H3RO4
（B）气态氢化物稳定性：MH3>RH3
（C）气态氢化物还原性：MH3>RH3
（D）含氧酸盐的稳定性：Na3MO4>Na3RO4
答案：C、D。
5．在F、P、Si、Fe这四种元素中，每种元素都有某些方面区别于某它三种元素。若从中选出氟元素，选择的理由中正确的是（）。
（A）最高价氧化物对应的水化物酸性最强
（B）单质与冷水反应最剧烈
（C）单质固态时为分子晶体，熔沸点较低
（D）在氧化物：OF6、P2O5、Fe2O3中，OF6最稳定
答案：BC。
6．在标准状况下，将O2与NO按3:4体积比充满烧瓶，将烧瓶倒置于水中，最后烧瓶内溶液的物质的量浓度约为（单位：mol·L-1）（）。
（A）0.045（B）0.036（C）0.026（D）0.018
答案：B。，全国公务员共同天地
7．1898年，曾有人发明了固氮的一种方法，该法以石灰石、焦炭、空气为原料。第一步反应是石灰石分解；第二步是使第一步反应产物和焦炭反应，在电炉中的高温下制得第三步反应起始物；第三步反应中另一反应物是空气，该反应也是在电炉中完成的，生成一种固体；第四步是使该固体和水蒸气反应制得氨气。又知该固体中有与N3-互为等电子体的离子。
（1）试写出四步反应的化学方程式；
（2）试简评该固氮方法。
答案：（1）CaCO3CaO+CO2；CaO+3CCaC2+CO；CaC2+N2CaCN2+C；CaCN2+3H2O(g)=CaCO3+2NH3。
（2）这种方法，需要消耗大量电能，原料众多，设备重，生产成本高。
8．有A、B、C、D四种气体，能发生下列变化
A+DE+H2O，E+O2D，
C+DB+F，B+O2C。
且已知其中：C为红棕色，D能使石灰水变浑浊，E常温下是固体，F是一种酸酐。
（1）写出四种气体的化学式：A_________、B_________、C_________、D_________。
（2）写出C+DB+F所表示的反应方程式_____________________________。
（3）写出D使石灰水变浑浊的反应方程式_______________________________。
答案：
（1）H2S、NO、NO2、SO2。，全国公务员共同天地
一、从学生的生活出发，构建问题情境
学习和生活是分不开的，在学习中，学习的很多内容都来源于生活，并且目的是为了更好的生活，方便生活。针对高中地理的课堂教学来说，学习的内容都是生活中的内容，只是经过了概括，整理成章，上升到了一定的理论和思维高度。所以在高中地理课堂中开展情境教学，可以从学生的实际生活出发，利用学生的生活经验和生活常识，巧用知识迁移，通过创设问题情境来优化教学过程，提升教学质量。这样，教师不但减轻了教学负担，简化了教学过程，还能让学生在轻松活跃的氛围下学习。高中地理中有很多知识在日常生活中都随处可见，很多的生活经验其实都是地理学上的知识，只是学生不知道是地理学上的知识罢了。例如在学习高中地理鲁教版《大气运动》相关章节的热力环流的内容的时，知识点较为抽象，学生的学习兴趣较为淡薄，参与性不高，那么教师就可以通过创设问题情境的方式来开展授课。过程如下：“在我国，南北温度差异较大，北方和南方夏天较热，生活起来很不舒服，那么为了过得舒适，很多的人都会在家里安装空调。在寒冷的冬天，为了提升温度，人们会安装和使用暖气。但是细心的同学肯定会发现，在空调和暖气的安装上，有着一定的差异，空调一般都是安装在房子的上面，而暖气则是安装在所住房子的下面，这是为什么呢？”细心观察的学生肯定有这样的印象，不细心的同学可能觉得有点儿茫然，也会促使他们在日后的学习中学会观察。问题的提出肯定会激发学生的探究意识，他们会迫不及待地寻求问题的答案，不妨让学生尝试着回答问题，一般来说，学生的答案都是不正确的，那么教师就可以卖起关子，先不告诉学生答案，这样也会让学生在课堂上认真听讲，找到问题的答案。学完相关的内容之后，教师再让学生尝试着回答问题，学生就可能分析出其中的缘由了。为什么是空调在上，暖气在下？通过天气运动的相关知识和热气环流的常识就可以找出答案：在空调输送冷空气的时候，周围的空气密度较大，气体做下降运动，而暖气周围空气热会做向上运动，这就是原因所在。
二、激发学生思维，创设探究性的教学情境
新课改下设计的高中地理教材，更能突出学生三维目标的教育，强调学生探究意识、学习积极性和实践动手能力的培养，所以几乎在每一章节或者每一单元之后，都会涉及一些探究性的问题或者一些实践活动，这些活动的开展其实就是课堂的延伸，也为学生的学习创设了一定的真实情境，为学生理解、消化和运用知识提供了平台。在实践或者实验活动的情境下，学生的探究意识、自主学习能力以及合作探究能力都会得到激发和提升，对促进学生的全面发展也是非常有帮助的。比如，在学习《资源的利用与生态保护》的内容之后，教师就可以设计一些实践探究活动，让学生扮演不同的角色，在一定的情境下，依据习得的知识来解决实际问题。教师就以当堂课学习的内容，创设比如森林开发的实践探究问题，为了创设真实的体验情境，教师要先把学生分成五组，每组分别扮演的角色是开发商伐林部、政府相关部门、当地居民、世界环保组织官员以及森林中的动植物代表。给每小组一定的讨论时间，让他们分析砍伐森林的利弊与影响，对于森林的过度砍伐谈谈自己的看法，然后反思自身角色与森林的关系应该是什么，最后针对自己的反思拟定一个开发的合理方案。这样的实践活动情境，让学生融入到课堂教学中来，又能很好地检测学生的学习效果，这对教学质量的提升有着积极的影响。
三、巧用多媒体技术，构建体验式的教学情境
随着社会的发展，教学的媒介也发生了变化，多媒体技术广泛应用于一线的教育教学中。在高中地理课堂，牵涉到很多的地理符号，依靠传统的教学方法，学生是很难理解的，多媒体可以巧妙地将知识转化为形象化的、直观的知识，让学生拥有参与式的体验感觉，进而掌握住课堂所教的知识。比如，在讲解《地球公转的地理意义》这一节时，通过FLASH的课件形式，逐一展示黄赤交角，同时模拟演示地球绕日公转过程及太阳直射点、昼夜长短的周期变化，让学生理解黄赤交角的存在是造成这一现象的根本原因。这样，通过演示学生逐渐在脑海中树立起了地球公转的动态立体图，进而对地球公转和自转的知识留下了深刻的印象。实践证明，情境教学有利于调动学生的学习积极性，提升他们的课堂参与度，在情境课堂改变了以往那种灌输式的教学模式和被动式的学习模式，一定程度上提升了学生的学习效果和教学质量。但是需要注意的是，高中地理课堂开展情境教学，创设什么样的情境一定要结合教材和学情，有选择地创设情境，这样才能提升课堂教学的质量。
作者：曹小军 单位：江苏省泰州市姜堰区溱潼中学
当前许多课堂仍然存在着包办探究明确道理、叙述实验灌输结论、活动杂乱低效无果等问题，这些做法，让学生囫囵吞枣、死记硬背，知识固然学了不少，但却束缚了学生的手脚，桎梏了学生的思维，抑制了学生的学习兴趣，阻碍了学生科学素养的全面提升。
其实，在面对纷繁复杂的科学世界时，学生作为科学课程学习的主体，会产生无比激情和盎然兴趣。教师应尊重学生的意愿，以开放的观念和心态，为他们营造一个宽松、和谐、民主、融洽的学习环境，引领他们到校园、家庭、社会、大自然中去学科学用科学。科学课程的开放性，表现在时间、空间、过程、内容、资源、结论等多方面，教师不能局限于教材，必须利用与开发多种多样的课程资源。
一、拓展教材资源
课程标准提出“用教材教”的理念，能在更大程度上把知识的教学融合在培养能力、态度的过程中。教师设计教学目标时，要有“用教材教”的意识，创造性地使用教材，把科学探究和情感、态度、价值观的目标有机地与科学知识目标结合在一起。
一是时间上的拓展。课堂上的时间毕竟有限，教师应引领学生课后进行研究，让他们自己去设计、制作，通过向课外拓展，让学生有更多动手、动脑的机会。
二是空间上的拓展。学生在课堂上受到空间的限制，许多活动不能很好地展开，这就要让学生走出课堂，到生活和大自然中去进行更多的研究活动。
三是内容上的拓展。教师要根据学生的特长、教材的内容，安排他们开展小制作、小实验、小发明或者写小论文等活动。这样不仅巩固了科学知识和技能，也有利于培养学生的创新精神。
案例一：《探究种子发芽的条件》活动方案
“种子发芽实验”主要是探究绿豆种子发芽需要的条件。教材主要环节：通过猜想提出问题——设计对比实验——进行实验——整理数据得出结论——种植绿豆芽。显然，依靠课堂40分钟是不可能完成此探究活动的，而且种子发芽的过程是阶段性的，变量的控制要求很严格，实验的数据必须准确。为此，我们设计了专题性的探究活动《探究种子发芽的条件》。
1．分析学情
学生对植物生长的条件有所了解，但对种子发芽的知识了解不多，对发芽条件的认识更是模糊。通过课前了解发现，学生通常认为阳光、温度、土壤、水、空气等都是不可或缺的，认为光照越好，绿豆越容易发芽，芽长得越长，以为种子发的芽就是植物的茎、叶，不清楚根的形成与芽的关系。五年级学生已经具有做简单对比实验的基础，了解对比实验的基本要求。
2．预期目标
全程经历绿豆发芽过程，即通过土壤栽培，探究绿豆从下种、发芽、长叶、开花到结果的全过程。同时，在这一过程中，学习提出问题，合理进行猜想，根据问题猜想，找到实验条件，选择控制变量，设计实验，制定实验计划，按照计划实施实验，记录实验数据，整理和分析实验数据，得出科学结论，认识到对比实验中控制变量的重要意义。
通过有计划、有步骤地开展实验探究，整理分析数据，进行社会实践调查，亲身经历科学探究的过程，培养学生发现问题、解决问题的能力，激发他们科学研究的兴趣，增强社会责任感，并真实地感受到科学、技术与社会之间的关系。
3．实验人员
实验学生40人，辅导教师1人，市场被调查者1～2人，专家1人。
4．方案详情
(1)活动内容。绿豆种子发芽是否需要水，绿豆种子发芽是否需要空气，绿豆种子发芽是否需要温度，绿豆种子发芽是否需要阳光。
难点：绿豆种子发芽是否需要空气，绿豆种子发芽是否需要阳光的实验探究。
重点：绿豆种子发芽是否需要阳光的实验探究。
创新点：绿豆种子发芽是否需要阳光的实验探究。
(2)可利用的各类科技教育资源除学生家庭外，还包括菜市场、农业大学等。
(3)活动过程。
活动一：种子发芽实验
如下种子发芽条件的实验，每个实验两组同做。
①绿豆种子发芽是否需要水；②绿豆种子发芽是否需要温度；③绿豆种子发芽是否需要空气；④绿豆种子发芽是否需要阳光；⑤种子发芽是否需要土。
教师要善于抓住实验中出现的意外现象引导学生做延伸研究，如观察时从培养皿的底部可以看到根的状态（如图1所示），教师要指导学生抓住机会，观察根的结构，认知根能吸收水分和养分的作用，了解根的向地性，为根的研究做好知识储备。
教师要引导学生充分利用实验材料深入探究，如选取对比实验时，同一个装置中的绿豆芽分开培养，一个放在阳光下，一个罩盒放在暗处，进行绿豆芽生长是否需要阳光的对比实验。又如，选取另一个装置中的豆苗，分开培养，做豆苗的向光性实验。
活动二：观察豆苗的生长过程
经历黄豆和绿豆种子在土壤中种下、发芽、成长（长叶、长高）、开花、结果的过程，按时做好科学观察记录，探究分析植物生长过程、发芽率、向光性等。
豆苗的生长过程需一个半月的时间，可以让学生经历种植过程，体验成功的乐趣，锻炼坚强的意志，习得科学方法。
活动三：调查访问
教师带领同学们到菜市场调查卖豆芽的商家，请教科学专家，上网查阅资料，并写出科学小论文。
二、挖掘环境资源
环境有着春风化雨、潜移默化的育人功能，创设独特浓郁的科学氛围是现代教育的一个理念。学生是学校的主人，把校园营造成一座科技育人的乐园，让他们置身其中，每天能感受到浓浓的科技气息，从小就受到科技文化环境潜移默化的熏陶和感染，科学素养和创新能力一定会得到提升的。
案例二：动态星空
“四季星空”的观察是教学的一个难点，以往采用的方法多是利用投影、活动星图，但投影出示的是竖直的平面，活动星图可视性很小，无法实现指导时共同观察，存在空间方位上的差异，教师利用这两种手段难以有效指导。
我设计了4米见方的活动星图置于屋顶天花板上（如图2所示），通过技术手段（电路驱动、led发光管、地面遥控等）调控，实现了观察、交流、指导同步进行。鲜活的动态模拟增加了学生的兴趣，还极大地调动了学生夜间观星的热情。有了校内动态星空做引领、校外活动星图做帮手，教师再引领家长带领学生夜间观星画图，学习效果非常好，很容易地化解了“星空教学”的难点。
案例三：安装科技橱窗
学生小制作能将知识与探究紧密结合，是学以致用的具体体现，不仅丰富了学习资源，还能培养学生的实践能力和创新精神。可小制作参与者毕竟是少数，如何以点带面成为一种辐射呢？
我们将三楼走廊设计成科技长廊，在楼道墙壁上安装多个活动橱窗，设计了可动手操作的实验装置，如串联并联电路、音调的高低、哈哈镜等（如图3所示），还留出了几个空闲的橱窗，作为学生制作展示平台，小杆秤、水钟、摆、小开关等学生作品成了大家争相参观的内容。作品时有更新，激励了大家创作的欲望。橱窗使学生动手动脑趋于主动，观察思考渐成习惯。
案例四：奇异的彩虹
通过小学科学这门课程的学习，能够使小学生保持与生俱来的好奇心，发展学习科学的潜力，为他们成为具有创新精神和实践能力的新一代打下良好的基础。留心身边科学，让探究成为一种习惯尤为重要。
201 1年10月14日下午4点多，学生急匆匆地叫我到操场去看奇异的彩虹。只见在天空的右上方出现了一抹“彩虹”，可是没有下雨呀，更奇的是弧度和彩虹相反，我赶紧用手机拍下了照片（如图4所示）。面对学生叽叽喳喳的追问，我留下了查阅资料的作业，并请他们明天交流。
第二天，我们专门上了一节汇报课，先是学生反馈，我用提前做好的课件相机补充。有学生查得这种现象是环天顶弧，它是一种由太阳光折射形成的天文奇观。阳光以一定的角度照射在距离地面约为6096米至7620米处，日光与云层中的细小冰晶扁平面相接触时，光线在每个晶体内发生弯曲，并折射出七色光谱。因为冰晶呈扁平状是六角形，它们反转了光线，形成一种倒挂曲线。我通过课件图像引导学生把它和彩虹进行比较，更加清楚了两种自然现象。
有的同学还查到了双道彩虹，知道了比较明显的那一道彩虹称之为虹，而外面那一道暗一点的彩虹称为霓，在水滴内经过一次反射的光线，便形成人们常见的彩虹（主虹）。若光线在水滴内进行了两次反射，便会产生第二道彩虹（霓）。
有没有三道彩虹呢？学生提出疑问。我上网查阅资料呈现给学生，看着他们高涨的热情我也很兴奋。顺着网页的提示，我们发现了更多的趣闻，并把知识做了梳理（如图5所示）。
学生的探究由身边的科学现象展开，获得了相关知识，圆满地解释了神秘的自然现象，增长了探究的兴趣和能力。
三、创设实践平台
当前，学校开展科学教学面临师资、场地、器材、经费等困难，充分利用社区科技教育资源优势，依靠社会力量服务教学，是一种有效的途径和方法。科研机构、科技馆、气象局、水利局等单位，是中小学生获取科学知识、培养各种能力的重要阵地。科学教师要善于带领学生走出去参观、访问，争取器材设备或资金的赞助。
案例五：参观气象台，开阔视野
3.23是世界气象日。每年气象开放日我们都带领部分学生到气象局参观。学生在气象台天气预报室，近距离了解天气预报的制作过程，感受卫星云图、天气雷达、数值预报等高科技的魅力。在《天气预报》演播室，学生观看科普片《小小气象站》，并在摄像机前过了一把主持瘾，再现了主持人播报天气的真实情景。气象局工作人员的耐心讲解和专家的互动答疑，使学生增长了知识，开阔了眼界，更激发了他们的科学志趣。
气象局还赠送了《小学生防雷手册》《气象谚语手册》《气象知识手册》以及气象科普光盘等，为服务学生探究天气搭建了知识平台。经学校与气象局协商，对方同意援建学校小气象站的需求。
四、开发校本课程
科学教学应当是开放的，培养学生的科学素质仅仅依靠课堂教学是不够的。为了提高活动的高效性，我们将课堂教学与课外活动紧密结合起来，开发了校本课程《亲历科学》，促进活动的有效实施。
《亲历科学》有明确的目标：深化科技特色文化，提升学校科技文化品味，充分体现科技示范学校的办学特色，创建创新型校园；引领学生亲身经历和体验过程，促进学生亲近自然，珍爱生命，积极参与资源和环境保护，关心科技的发展，培养学生探究能力和创新精神。《亲历科学》系列教材包括《仰望星空》《小小气象站》《种植管理》《趣味实验》四册。具体安排如下表：
校本课程成为推动学生成长的平台，激励学生创新发展（图6为学生观测“猎户座和北斗七星”的记录）。
教师不要把学生束缚在教室这个有限的空间里，教室外才是孩子们学科学、用科学的更广阔天地；不要把上下课铃声当作教学的起点和终点，小学生探究科学的活动往往不是一节课所能完成的，教师要引导学生在课后开展后续活动；教师要拓展学生的信息渠道，广泛利用存在于教科书以外的各种资源；教师不要拘泥于教科书上规定的教学内容，孩子眼中的科学世界永远是妙趣横生的；教师要让学生知道科学探究的答案有时不是唯一的，要允许学生存有己见，既关注别人的答案又反省自己的答案。
关键词：化学实验 创新能力 探究性实验 实验设计
培养学生的创新能力，化学学科有着得天独厚的条件。因为化学是一门实验性很强的学科，化学实验教学由于生动、直观、有趣、具有探究性等优势，在培养学生动手操作能力、激发学生对化学学习的浓厚兴趣、促进创造性思维的发展，树立科学的思维方式等方面具有独特的作用。因此，在新课程理念下，如何改革化学实验教学，如何利用化学实验来培养学生的创新能力，本人通过几年的教学实践，认为可从以下三方面入手：
1、演示实验的改进创新
创新教育需要创造性的教与学。演示实验是化学教学中被广泛应用、最有成效的教学形式。教材的实验设计及操作方法虽然经过反复验证，但实际操作中仍存在一些不足，需要对某些实验进行改进。实验改进本身就是在想象的基础上进行的一种创新。通过改进实验常常可以增强演示实验的效果，为培养学生的观察力提供了更为鲜明直观的感性材料，吸引学生进入创新的殿堂，并能激发学生独立思考和创新思维。教师创新演示实验，不但能使学生掌握有关化学知识，而且更起到一个培养示范作用，从而培养他们不迷信课本，敢于用科学的方法进行创新的精神，激活创新意识，进而达到培养学生创造能力的目的。
例如：高一化学中的焰色反应，常用铂丝或铁丝进行实验。但由于酒精灯火焰呈黄色，钾火焰须隔钴玻璃才能观察到，且除铜元素外，其它焰色难以分辨，现象不明显，此时可向学生如实相告：若想亲手试验焰色反应，可以设计出不必使用铂丝的实验方案。让学生查阅有关书刊资料，学生了解到酒精灯的火焰因灯头灯芯不干净、酒精不纯而使火焰大多呈黄色，所以可以在实验中先将洁净脱脂棉用无水酒精湿润，然后用洁净的镊子夹着脱脂棉代替铂丝进行实验；还有一些同学先点燃盛在小烧杯中的无水酒精，然后用药匙或玻璃棒沾少量试样洒在小烧杯的酒精火焰中灼烧。这两种方案的现象非常明显，焰色持续时间长，且钾元素的焰色不需钴玻璃即可观察到。改进后的焰色反应实验更直观、更富有吸引力，最重要的是训练培养了学生的创新思维能力。
又如：氨与氯化氢反应的创新演示实验：
利用废旧的日光灯管（60 cm左右），在60 cm长的透明胶带纸上紧贴pH试纸，放进灯管内，然后在两端分别塞上内粘含有浓氨水、浓盐酸的棉花团的塞子，一会儿看到现象：pH试纸一端变红向中间移动，另一端变蓝向中间移动，但速度不同，在离浓盐酸这端约1/3处出现斜的白烟圈。
学生观察实验后，异口同声说：“这实验真棒”。它不但可以观察到氨气与氯化氢反应的现象，而且可以看到气体运动速度，气体的酸碱性等。成功的创新演示试验，不但给以示范，而且激励学生的创新动机，培养了创新精神和创造能力。
2、改验证性实验为探索性实验
有教师指导的学生实验是培养学生的科学精神和观察能力、实验能力及创新思维能力的最佳途径。现行的高中新教材改变了过去教材叙述过于完整的风格，在许多实验中没有给出明确的现象、解释与结论，而是设计一些以问题或学案形式来体现，要求学生在实验观察的基础上去填空、交流、作答，并得出结论，突出强调学生参与实验探究的积极性和独立思考性，引导学生将实验观察和理性思维集合在一起。
因此在新课程理念的指导下，更应充分挖掘教材实验中的探索性实验或更多地将验证性实验改为探索性实验，用心组织、潜心研究、创设问题情景，指导学生探究和与学生一起探究学习，展示获取知识的过程。对学生进行的科学方法教育渗透在科学探究的全过程中，让学生在具体的实践过程中，在学习和运用的过程中学习科学方法。可使学生喜欢在未知的情景中探索，寻求发现新途径、新关系、新知识，并运用知识解决问题，从而不断增强他们的创新意识。
比如，在讲原电池时，我先提出这样一个问题："家用手电筒中的电池、蓄电池、宇宙火箭中的高能电池是如何产生电能的？"已具备一定化学知识的学生很快意识到是化学能转变为电能。然后我让学生利用桌上提供的如下药品和材料：铁片、铜片、石墨棒、稀硫酸、硫酸铜晶体、水、蔗糖溶液、电流计、导线若干。要求设计原电池，并验证在外电路（导线上）可获得电流，并观察该装置工作时发生的现象。显然，这是一个富有挑战性、富有创新能力的实验课题。通过学生对实验药品和材料进行尝试选择，并对实验条件进行适当控制，对现象进行仔细观察和记录，接着让学生根据实验事实，对上述几种原电池的电极材料、溶液成份、电极上现象、电极反应进行归纳填空，得出结论：
①构成原电池的条件：_____________________________________________
②电极判定方法： ________________________________________________
③电极反应书写规律：_____________________________________________
这样通过创设情景、提供药品和材料进行探究实验，而不是让学生一边看书一边操作，如同“照方抓药”。学生会认真地思考、操作，仔细地观察、如实地记录、积极地根据实验现象进行分析、归纳，属于创新性探索课题。学生的思维被激活，对促进学生探究能力和创新思维的发展有很大的作用。
变“验证性”实验为“探索性”实验，不但能使学生主动地进参与探索，还能帮助学生理解实验的原理，既“知其然”又“知其所以然”，把感性认识上升到理性高度。“探究性”实验还提供了理论指导实践、在新情境下解决新问题的机会，培养了学生的创新思维能力。
3、引导学生设计实验
创新思维是多种思维的综合表现。设计实验创新探索过程，就是在重视训练常规思维的同时，更重视培养创新思维，使学生能善于发现问题并能从新的观点、新的角度寻找新的解决问题的途径，即善于多解、求异、求新，富有灵活性、新颖性、创造性。通过引导学生根据实验目的和原理自行设计实验，独立完成有关实验，不但可以有效地培养锻炼他们实验能力，并在实验操作过程中，使他们创造性思维得以发展，培养创造能力。
例如在SO2性质教学时，为了帮助学生认识SO2遇水容易在空气中被氧化的问题，我先启发学生思考：SO2遇水容易在空气中被氧化的产物是什么？如何设计实验验证产物？引导学生采取独立或小组合作形式尽可能多的设计实验方案。学生设计了多种实验方案，经过集体讨论、验证和筛选，认为可行的方案有：
方案1：用pH计在不同时间段测定溶液的pH变化［原理：弱酸（H2SO3）转化为强酸（H2SO4），溶液酸性增强，pH值变小］。
方案2：将SO2气体通入BaCl2溶液中，观察现象(现象：若一段时间后有白色沉淀产生，就可以说明H2SO3转化为H2SO4)。
方案3：向盛有少量NaHSO3固体的试管中加入饱和的SO2溶液，观察现象（现象：若一段时间后固体表面或溶液中有气泡产生，就可以说明H2SO3转化为H2SO4）。
通过以上三个方案的设计和选择，学生掌握了一个实验可以有多种实验方案的方法。学生在这种实验创新探索过程中，表现最活跃、学习积极性最高涨，在分析处理众多“认知冲突”中，不时产生创新的灵感，既很好的掌握了知识，同时又使创新思维能力得到良好发展。
在平时课堂教学中还可以运用假说的方法，引导学生设计实验，刺激和保持学生对化学的兴趣和注意力，帮助他们加深对新教材的领会，刺激他们科学创新思维的发展，使学生知道科学上求得知识的方法。
例如：在讲铁的生锈时，为了揭示生锈的原因，首先启发学生考虑铁生锈的各种情况，如放在潮湿的地方的铁制品很容易生锈，但放在干燥的地方的铁制品却不是很容易生锈；裸露在空气中的铁制品很容易生锈，但涂了油漆的或镀上了一些不易生锈的金属后的铁制品却不太容易生锈。为什么会出现这种现象？铁生锈到底与哪些因素有关？正当学生感到疑惑的时候，让学生思考网上看到这样的一则消息：外国某化学公司的一家工厂，有一贮存氯化镁的钢质容器，有一次，因容器需要维修而停止工作，厂方排空了容器中的氯化镁，并将容器冲洗了几遍。而后两个工人进入钢质容器维修，一下去就晕倒了，当人们发现后，立即将人救出并送到医院，一人经抢救脱险，另一人不幸死亡。是什么原因导致人员死亡呢？难道容器中含有有毒气体？人们对钢质容器内的空气进行了测定，并没有发现任何有毒气体，但却惊奇地发现容器中空气里的氧气含量远远低于正常标准。为什么容器中会缺氧呢？经分析，发现问题原来出在容器本身，是因为容器生锈的缘故。我们讨论认为：这说明铁生锈需要消耗氧气。但是铁生锈仅仅只和氧气有关吗？潮湿地方的铁制品很容易生锈的原因又是什么？再经过引导或让学生讨论可以提出下述三个假说：
（1） 铁器生锈是因为和空气接触，铁和空气中的氧气化合；
（2） 生锈是因为水分子的存在，水和铁起了化学变化；
（3） 生锈是水和空气对铁共同作用的结果。
然后引导学生推论：如果第一个假说正确，则铁生锈仅和氧气有关，铁在干燥空气中就能生锈；如果第二个假说正确，则铁在水中并和空气隔绝就能生锈；如果第三个假说正确，则必须在既有空气又有水分的条件下铁才能生锈。
在此基础上，再引导学生来设计实验。第一个实验：将洁净的铁钉放入干燥的试管里，并塞紧；第二个实验：把经过煮沸除去空气后的水装满试管，放入洁净的铁钉，塞紧，不留一点气泡；第三个实验：将洁净的长铁钉放入试管并倒立在盛水的烧杯中，使试管里只有少量水并标明位置，就这样放置一段时间。
可以观察到，第一、第二个实验中的铁钉不生锈，而在第三个实验中不仅生了锈，而且试管的水面约上升了原试管容积的五分之一，于是可以得出结论，水和空气（只是其中的氧气）同时对铁的作用是铁生锈的原因。
综上所述，培养学生创新能力应该从化学实验训练入手，让学生充分感受和体验实验的价值和作用，不断地提高实验方案设计能力，着力地促进实验探究能力的发展，使学生在过程体验中获得研究方法和实验能力的发展，获得情感态度和价值观的提升，从而提高学生的创新能力。
参考文献：
1、王祖浩、王磊。《化学课程标准实验（实验）解读》[M]。 武汉：湖北教育出版社，2004。
