在科学探究中提升学生的科学素养
——《二氧化碳》教学感悟
余姚市实验学校叶银雅
背景分析：
《二氧化碳》这节内容是华师大版科学七下第二章空气中的一节重要的内容，因为二氧化碳是一种重要的物质，它不仅是大气中的重要成分，是光合作用的重要原料，是碳酸盐鉴定的重要依据，是自然界碳循环的主要转化物质，所以教材以二氧化碳对人类生活的重要性为切入口，引向对其物理性质和化学性质的学习。

本节教材的最大特点就是实验较多，教材中对二氧化碳的性质的讲解均是建立在实验的基础上，通过对实验的设计、实验现象的分析，以及实验结果的讨论，让学生对二氧化碳的性质有更深的认识。

其次，学生通过前两节内容的学习，特别是对氧气的学习，学生对物质的物理性质和化学性质有了比较清晰的认识，为本节的学习打下良好的基础，但是学生动手操作实验的能力还不够强，特别是通过实验进行探究的意识几乎没有形成，与新课程标准中的要求还有很大的距离。

在2008年3月余姚市第十届教坛新秀评比活动中，我与梨洲中学704班的同学们合作，共同完成了《二氧化碳》这节课的学习，并获得余姚市一等奖的好成绩。

那么本课的宗旨就是以二氧化碳的知识为载体希望通过探究实验，充分调动学生学习科学的积极性，通过亲身参与、体验和感悟的方式，培养学生的探究意识和探究能力，从而全面提升学生的科学素养
教学片段：
活动一：看一看，闻一闻
师：现在每组同学的实验台上都有一瓶二氧化碳气体，请同学们仔细观察，你能得出二氧化碳的哪些物理性质呢？
生：二氧化碳无色的气体。

师：二氧化碳有没有气味呢？
生：有的（或没有）
师：我们闻一闻就知道了。

我们在科学学习中，闻气味的方法是扇闻法。

请同学先看老师演示一下。

下面请同学们按老师的方法试一试。

此环节让学生从最简单的实验操作开始，让他们通过亲身的探究活动，去体验，去领悟二氧化碳是性质，并营造一种探究的氛围，从而激发学生的探究欲，促使学生积极主动地学习。

活动二比一比
师：从前面的实验我们知道二氧化碳很轻，密度很小，那么二氧化碳的密度与空气相比哪个更大呢？请同学们猜想一下？
生：二氧化碳更大
师：我们的猜想是否正确呢？我们有办法来验证吗？
每四人小组议一议，然后请一位同学来讲一讲你们的方案。

师：在学生讨论的基础上形成方案，介绍装置
师：大家思考一下，我们还有什么其他的办法来证明这一结论吗？
生1：充气球
生2：用二氧化碳吹肥皂泡，观察肥皂泡的下落
生3：将一瓶二氧化碳和一瓶空气混合，然后将燃着的火柴伸入集气瓶口，不熄灭，则二氧化碳的密度比空气大
此环节通过教师引导学生根据自己已有的知识，通过分组学生自己设计实验，学生自己去评判其理论上的错对，实际操作上的可行性，然后通过师生对话的方式完善方案。

最后由老师根据讨论后的方案演示实验，证明二氧化碳的密度比空气大。

这次探究活动，充分发挥学生的主体作用，使学生积极思考，从理论上去感悟探究，从而进一步培养学生主动探究的积极性，形成初步设计探究实验的能力，发展了学生勤于思考、严谨求学、勇于创新实践的科学精神。

活动三小魔术
师：下面让我们来轻松一下，老师给大家表演一个小魔术，请同学们注意看。

演示实验：在装满二氧化碳的矿泉水瓶中,迅速倒入三分之一的水,然后迅速盖紧盖子,摇一摇,你观察到了什么现象？
生：矿泉水瓶被压瘪了
师：同学们想不想试一试呢？请动手做一做，并仔细观察现象。

师：现在老师有一个疑问：矿泉水瓶为什么被压瘪了？从中你能得到二氧化碳的什么物理性质呢？
此环节中的魔术对学生充满了神秘感，特别是矿泉水瓶突然瘪了，是学生未曾预料到的现象，更增强了探究的欲望，并且师生共同探究，让每一位学生以轻松愉快的心情投入实验探究中。

活动四初探二氧化碳的化学性质
师:同学们都说得很好，其实二氧化碳还有很多性质值得我们研究，那么同学们想不想用自己制造的二氧化碳来做一个有趣的实验呢？先看老师演示一下。

演示实验：在试管中倒入少量石灰水，然后向试管中吹气，观察实验现象。

请同学们自己动手试一试。

师：你观察到什么现象？
生：石灰水变浑浊。

师：请继续吹入呼出气，你又有什么发现呢？
生：石灰水又变澄清了
师：同学们想不想知道其中的原因呢？我们下节课再来揭开谜底吧？
用学生自己最熟悉的事物来进行科学探究，让学生明确科学无处不在，从而关注生活，关注身边的科学，让探究成为生活中的一种习惯，在探究实践中逐步形成终身学习的意识和能力。

反思体会：
（一）理解教材，全面落实教学目标
新课程的核心理念是全面提升每个学生的科学素养，具体又可以分为四个分目标：
即科学知识和技能、科学方法和过程、科学态度、情感和价值观以及科学、技术和社会的关系。

那么教师对教材的理解以及如何落实二氧化碳这节的教学三维目标对学生的科学素养的提升是至关重要的，但很可惜，在平时的教学中，我们老师比较重视对二氧化碳知识目标的落实，而忽略了能力目标和情感目标的落实，特别是在学习二氧化碳物理性质时，老师认为知识很简单，一般以讲授为主，在研究二氧化碳的密度和二氧化碳在水中的溶解性时，由于实验不易成功或现象不明显，老师会采用讲实验、媒体演示实验的方式来完成教学。

这样的方式应付考试是没问题，但对学生科学素养探究能力的提升无疑是苍白无力的，还会极大的打击学生学习科学的兴趣，是十分不可取的，所以教师必须更新教学理念，理解教材，真正领会新教材所体现的新课程内涵，全面落实教学目标，成为新课程改革的积极推动者和实践者。

（二）优化实验设计，突出科学探究
课堂实验的成功率，直接影响学生对实验探究的欲望和兴趣，是学生探究意识形成的前提，因此，如何简化实验步骤，如何使实验的现象最明显，是我们教师必须要考虑的问题。

本次教学能取得成功的关键之一：改进了课本中的两处实验设计，一是探究二氧化碳密度比空气小的实验。

课本中是这样描述的：在细木棍的两端各系上一个大小相同的小纸桶，在木棍的中部系上一根线，使两端平衡，并把它系在铁架台上，将瓶中的二氧化碳迅速倒入其中的一个小纸桶中，观察现象。

考虑到二氧化碳的密度很小，而且倒入的量又很少，如果用书本中的纸袋作为承接的容器，用木棍作为平衡杠杆，显然误差太大，实验的成功率很底。

基于以上考虑，我将纸袋改成轻巧的保鲜袋，将木棍改成细长的竹条，用细线固定在铁架台上，并用大号的集气瓶收集二氧化碳。

结果倒入二氧化碳的一侧明显的下沉，学生也轻松得出了答案。

二是探究二氧化碳的水溶性，课本中是这样描述的：在两个100ml针筒中分别加入30ml 的水和40ml的二氧化碳，把40ml二氧化碳慢慢地全部注入装水的针筒中，使水和二氧化碳充分混合，观察现象。

可见课本中的实验设计操作相当的麻烦。

我做了如下的改进：用干燥清洁的矿泉水瓶集满二氧化碳气体，然后向矿泉水瓶中倒入约1/3的清水，立即旋紧瓶塞，并振荡几下，观察现象。

结果矿泉水瓶明显变瘪了，顺利得出二氧化碳能溶于水的结论。

如果老师能让学生在充满惊喜和愉悦的课堂氛围中学习科学，我想此时的学习便是一种享受，学生的探究欲望和探究的兴趣自然得到了提升。

（三）预设生成，调控教学进程
预设和生成是课堂教学的两大特征，是教学创新的生动体现，没有生成的预设，课堂教学是封闭的，缺少生机和活力的；没有预设的生成，则课堂教学则会是自流和无序的，所以有效的教学必须是预设生成的辨证统一。

在比较二氧化碳与空气的密度大小实验后，我提问：大家思考一下，我们还有什么其他的办法来证明这一结论吗？我事先预设了几种学生常见的答案，如充气球，用二氧化碳吹肥皂泡等，我又提问：还有其他答案吗？沉默片刻，当我正准备进入下一活动时，有一个学生举手了，我赶紧调整设计，请这位男生回答。

由于是实验方案，七年级学生的语言组织能力和表达能力还不是很强，他的回答比较含糊，我一时也没有听懂，怎么办呢？我灵机一动，转问他身边的一位男生，你觉的他说的方案可行吗？你来评价一下？最后在几位学生的共同讨论下，我们得到了第三个方案，即将一瓶二氧化碳和一瓶空气混合，然后将燃着的火柴伸入集气瓶口，不熄灭，则二氧化碳的密度比空气大，也使课堂的探究氛围达到了高潮。

我想这可能是我成功的第二个原因。

教师只有很好的运用教学预设，把握课堂的生成，才能有效推进教学进程，让学生学会理性思考。

（四）强化学生分组实验，将课堂的主动权还给学生
学生作为教学目标的体现者，能否积极主动的学习、思考和领悟，直接影响教学的效率，也影响学生科学素养的提升，而科学又是一门以实验为基础的学科，分组实验可以培养学生实践能力，观察和思考能力、交流合作能力，是科学探究能力培养的最佳途径。

本课安排的四个活动，三个是分组实验，一个是在师生共同讨论方案后的演示实验，只有让学生亲身参与到探究活动中，才能真正提升学生的科学素养。