“二氧化碳的制取和性質(zhì)”課模設(shè)計探討

　　摘要：為體現(xiàn)課改精神，彰顯科學探究的魅力，針對魯教版實驗教材“二氧化碳的制取和性質(zhì)”實驗設(shè)置簡單等問題，設(shè)計了活動式、探究式和學案式3種教學模式和同仁們進行探討。
　　關(guān)鍵詞：中學實驗教學；實驗活動課；課模設(shè)計
　　文章編號：1005－6629(2012)2－0027－03　中圖分類號：G633.8　文獻標識碼：B
　　筆者在執(zhí)教魯教版實驗教材“二氧化碳的制取和性質(zhì)”這一課時，發(fā)現(xiàn)教材直接給出了二氧化碳制取的裝置，讓學生收集二氧化碳氣體，并問驗滿方法(教材第108頁)。這樣設(shè)置簡單明了，學生幾乎不需要進行什么思考，只要按部就班地去做，就可以得出結(jié)論。至于為何選用這套裝置學生就知之甚少了(教材也沒有說明與氧氣的制取類似)，有礙于學生的思維和科學素養(yǎng)的發(fā)展，缺乏能動性和創(chuàng)新精神，不符合新課標探究課的要求，學生需要教師點撥指導或查閱相關(guān)資料才能明白原理。筆者認為，既然是活動課，在設(shè)置上就要體現(xiàn)出課改精神，彰顯科學探究的魅力。為此，設(shè)計了三種教學模式，愿和同仁們一起探討。
　　1、模式1：活動式
　　根據(jù)教材的特點和學生實際，設(shè)置幾個活動板塊，并給學生以必要的提示，幫助學生完成此活動課。
　　“活動1合適藥品和儀器的選擇”，這個板塊是這樣設(shè)置的：
　　實驗藥品的選擇：除了課本上已給出的儀器和藥品外，可再增加幾種儀器：試管、分液漏斗、具支試管、u型管、具支u型管、多孔塑料板、彈簧夾、啟普發(fā)生器、廣口瓶、過濾漏斗、玻璃片、雙孔橡皮塞、粗銅絲、銅網(wǎng)罩、多孔塑料小藥瓶等。
　　實驗操作步驟：用6支潔凈的試管(分2組)分別盛放少量的大理石(或石灰石)、碳酸鈉、碳酸鈣，然后分別滴加稀鹽酸和稀硫酸，待完全反應后觀察現(xiàn)象(如有無氣體產(chǎn)生、反應劇烈程度、產(chǎn)生CO氣體的純度等)。
　　實驗現(xiàn)象：________。
　　反應物的狀態(tài)和反應條件：________。
　　實驗結(jié)論：合適的藥品為_______。
　　這樣讓學生通過操作，更直觀地理解實驗室制取CO應選擇的合適藥品，改變學生生搬硬套、按部就班而不知其所以然，可以引導學生通過實驗發(fā)現(xiàn)，稀鹽酸或稀硫酸與碳酸鈣粉末或碳酸鈉粉末反應太快，不利于氣體的收集和性質(zhì)實驗，且粉末易隨氣流上升導致導管的阻塞；稀硫酸和大理石(或石灰石)反應一會后就停止了；只有稀鹽酸和大理石(或石灰石)反應適中，適合實驗室制取。這樣做，主要是讓學生初步認識實驗室制取氣體時，理想藥品的選擇依據(jù)和對比觀察是科學探究的基本方法之一。這種設(shè)置方式比較符合學生的認知特點，遵守循序漸進的原則，啟發(fā)效果相對較好，容易被師生理解和接受。當時，學生設(shè)計了好多方案并組裝了實驗裝置(見圖2)。
　　在“活動2合適裝置的選擇”這個板塊中，為彰顯此次探究課的魅力，開發(fā)學生的智力，引導學生分析、探究，激發(fā)探究欲望，激活學生的思維盲點，引發(fā)對探究實驗過程進行回顧與反思，將拓展知識融入其中。這樣做，更利于拓寬學生的創(chuàng)新思維，擴大學生自主探究的空間，能引導學生設(shè)計出更佳的方案。教師適時提問：如要想控制反應隨時發(fā)生和停止，又該怎樣設(shè)計實驗呢?鹽酸特別是濃鹽酸具有揮發(fā)性，會使制得的CO，氣體不純而影響了以后性質(zhì)實驗，該如何改進呢?并巡回指導.幫助學生改進實驗裝置(可以說這是本課的高潮點和創(chuàng)新點。學生再查資料、討論、交流，改進實驗裝置(關(guān)鍵是固、液分離)[在教師指導下學生可以找到解決方法，如在導氣管處用上彈簧夾，或在試管內(nèi)用一個多孔塑料板，或用分液漏斗代替長徑漏斗等(見圖2－A)，用飽和NaHCO或NaCO等溶液吸收揮發(fā)出的氯化氫氣體(見圖2－D)]。這種設(shè)置方式，能讓學生自己動手大膽設(shè)計方案并進行實驗，給學生一個很大的活動和反思空間，符合科學探究的要求。而且，它沒有局限在課本所提供的實驗裝置上，還可以選擇其他的裝置作為研究對象，更能體現(xiàn)課改精神。
　　在“活動3嘗試實驗和獲得結(jié)論”這個板塊中，學生自選一套改進裝置進行實驗，記錄現(xiàn)象、得出結(jié)論可以說是沒有什么困難。
　　在“活動4交流與評價”這個板塊中，學生分析失敗的原因，如裝置漏氣或長徑漏斗下端未伸到液面以下……，改進裝置再進行實驗(放在第二課堂中進行)，然后交流、評價。
　　整體流程設(shè)置，能讓學生在觀察與實驗中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題，從中培養(yǎng)科學觀察、規(guī)范表達和分析問題的能力以及動腦、動手的能力；樹立實事求是、嚴謹務(wù)實的科學態(tài)度，為以后工作打下良好基礎(chǔ)。同時培養(yǎng)學生的發(fā)散思維及運用已有知識解決問題的能力，也加強同伴間的合作、交流與表達。
　　2、模式2：探究式
　　教師只是將儀器、藥品等準備好，并給出相關(guān)的信息資料，其余完全放手讓學生去探究(見圖3所示)。
　　提出問題應針對課題而言并能比較清楚地表述所發(fā)現(xiàn)的問題。應注意提出的問題能否提供合作的契機，是不是值得探究的問題。如果提出的問題過于簡單，探究將變成一種形式；如果提的問題與主題無關(guān)就要浪費課堂寶貴的時間。這個環(huán)節(jié)學生可以提出許多問題，如“實驗室制取氣體應從哪幾方面考慮?”、“哪些反應能產(chǎn)生二氧化碳?”、“哪些反應是否適合在實驗室制取二氧化碳?”等都是有效性和針對性的問題。
　　“大膽猜想與假設(shè)”是科學探究的正確道路。只有“大膽猜想與假設(shè)”，才能提出有意義的研究方向，發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新性問題，沒有革舊布新的勇氣和膽略是做不出科學發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新性成果的。因此，應培養(yǎng)學生能主動地或在他人的啟發(fā)下對問題可能的答案作出猜想或假設(shè)，并具有依據(jù)已有的知識和經(jīng)驗對猜想或假設(shè)作初步論證的意識。例如，產(chǎn)生二氧化碳的化學反應有很多，哪一個化學反應能適合實驗室制取二氧化碳?請大家先提出猜想與假設(shè)：用大理石(或石灰石)與稀鹽酸，用碳酸鈉與稀硫酸，用碳酸鈣與稀鹽酸等等，然后通過實驗驗證并得出結(jié)論。
　　在設(shè)計實驗方案并進行實驗時，學生在課題“制取氧氣”的學習中，已初步了解了氣體的制取不僅要考慮反應原理，還要根據(jù)藥品的狀態(tài)、反應條件、氣體的性質(zhì)等來選擇發(fā)生裝置和收集裝置。因此，在進行本課題教學時，要善于采取對比的方法組織討論和交流，使學生在回憶、對比、分析、歸納、實驗等過程中形成制取氣體的一般思路和方法。指導學生看選擇化學反應原理的依據(jù)、反應物易得且價廉、反應條件易控制、有利于環(huán)保。讓學生首先確定儀器，再根據(jù)反應條件確定裝置(包括發(fā)生裝置和收集裝置)，然后自己設(shè)計實驗方案，獨立地進行探究活動。讓學生有更多的機會主動體驗探究過程，在知識的形成、應用過程中養(yǎng)成科學的態(tài)度，獲得科學的方法，在“做科學”的探究實踐中逐步形成終身學習的意識和能力。
　　通過交流活動，使學生在發(fā)表自己的探究成果和方法、傾聽他人的探究經(jīng)驗的過程中進行客觀的比較和鑒別，從不同的角度改進自己的經(jīng)驗和認識，克服原先獨立探究中的片面性和局限性，最終完成對所學知識的完整建構(gòu)。
　　整個教學過程中，學生始終處于一種積極參與、動手、動腦、動口、相互交流合作、理論聯(lián)系實際的狀態(tài)，既復習鞏固了相關(guān)的已學知識，又聯(lián)系了日常生活的實際，他們的思維、表達、自學、實踐、合作等能力與各種技能都得到充分的發(fā)展，學習化學的興趣以及對待科學的情感都得到了培養(yǎng)。
　　3、模式3：學案式
　　從學生學習的角度出發(fā)，充分發(fā)揮學生的主體作用，教師只是起到引導輔助作用。
　　在“溫故知新”這一模塊，學生已經(jīng)學習了氧氣的實驗室制法，那么實驗室里能不能用制取氧氣的裝置來制取制取二氧化碳呢?學生回憶實驗室里用過氧化氫溶液制取氧氣的過程和反應條件、氧氣的相關(guān)性質(zhì)和有關(guān)二氧化碳等的知識，回答：
　　確定氣體發(fā)生裝置時應考慮的因素是________，________。
　　收集氣體的常用方法有_________法，________法和法；選擇相應方法的依據(jù)是___________。
　　這種設(shè)置一改教材所用的直接套用的策略，讓學生能從已學的知識遷移到新知識上，學會運用類比推理的方法，能明確本課的研究內(nèi)容，培養(yǎng)學生動手動腦能力。通過比較發(fā)現(xiàn)，兩者既有相同點(發(fā)生裝置相同)，又有不同點(收集裝置不同)，這樣對于下一環(huán)節(jié)，“學海探究”中二氧化碳的制取，只是水到渠成的事了。
　　在“學海探究”模塊，先設(shè)置其一起到導引作用之外(見表1)，其余的讓學生自己設(shè)計方案進行實驗，這樣探究的開放程度逐漸增大，教師應鼓勵學生大膽嘗試。
　　在“學以致用”模塊，主要設(shè)置與主題有關(guān)的習題進行訓練，既有常規(guī)l生的題型，如考查二氧化碳的性質(zhì)、制取、用途等，又有知識拓展題型，如甲烷(CH)、硫化氫(HS)等的實驗室制取、性質(zhì)(給出相關(guān)的信息資料，讓學生就發(fā)生裝置、收集裝置等項進行回答)。
　　在“拓展延伸”模塊，自己利用廚房用品[如堿面(NaCO)、雞蛋殼或燒水壺水垢(主要成分是碳酸鈣)和醋(一種酸)]和生活代用品再設(shè)計出幾套制取二氧化碳的方案，然后進行家庭小實驗。這樣使化學教學與生活實際聯(lián)系起來，讓學生從探究中獲取成功的喜悅，感悟化學源于生活又服務(wù)于生活，增強環(huán)保意識，培養(yǎng)用所學知識解決實際問題的能