重構(gòu)教材與實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生學(xué)習(xí)思維品質(zhì)

沈憶

摘 要：《二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法》是九年級(jí)第一學(xué)期第四章第三節(jié)的內(nèi)容。這節(jié)課內(nèi)容很多，在研讀課程標(biāo)準(zhǔn)和基本要求，經(jīng)過(guò)反復(fù)研討試教后，最終根據(jù)內(nèi)容的邏輯順序?qū)⒔虒W(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)為探究實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理、選擇實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置、應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的方法這四個(gè)板塊實(shí)施教學(xué)，將理論學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)操作融合在一起。談?wù)勥@節(jié)課帶給我的收獲。

關(guān)鍵詞：重構(gòu)；教材；實(shí)驗(yàn)；思維品質(zhì)

一、通過(guò)類(lèi)比，點(diǎn)撥思維方法，提升思維的廣度與深度

《二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法》是繼《氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法》后又一種重要?dú)怏w的實(shí)驗(yàn)室制法的學(xué)習(xí)。兩節(jié)課的內(nèi)容都包含反應(yīng)原理、實(shí)驗(yàn)裝置和制取步驟，氣體的實(shí)驗(yàn)室制法的思路都是類(lèi)似的，學(xué)生對(duì)這一思路已經(jīng)在學(xué)習(xí)氧氣時(shí)有初步的感知，授人以魚(yú)不如授人以漁，所以設(shè)想通過(guò)類(lèi)比氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法，把研究氣體的一般思維和方法進(jìn)行到底。

課一開(kāi)始，我從氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法的思路著手，“氣體的實(shí)驗(yàn)室制法都是類(lèi)似的，請(qǐng)參考氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法，想想我們要制取一瓶二氧化碳，要解決哪些問(wèn)題？”學(xué)生很快想到：“藥品”“發(fā)生裝置”“收集裝置”……在這個(gè)問(wèn)題的引導(dǎo)下，學(xué)生明確了本節(jié)課要從哪些方面學(xué)習(xí)，又一次感知到氣體的實(shí)驗(yàn)室制法的一般思路。

隨后我在進(jìn)行四個(gè)板塊的學(xué)習(xí)時(shí)學(xué)生頭腦中已有了學(xué)習(xí)該課內(nèi)容的初步框架，能很快進(jìn)入各板塊的轉(zhuǎn)換中，每一個(gè)板塊的學(xué)習(xí)都類(lèi)比氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法。如探究反應(yīng)原理時(shí)，問(wèn)“要得到二氧化碳，對(duì)藥品有什么要求？”“含有碳、氧元素”“能生成二氧化碳”……學(xué)生知道要得到氧氣，藥品中就要有氧元素，所以換成要得到二氧化碳也就會(huì)思考了。選擇實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，更是放手讓學(xué)生自己分析，學(xué)生已經(jīng)學(xué)過(guò)發(fā)生裝置和收集裝置的類(lèi)型以及選擇依據(jù)，并且掌握得較好，所以完全有能力分析出實(shí)驗(yàn)裝置。優(yōu)化裝置時(shí)，從之前學(xué)過(guò)的最簡(jiǎn)單的固液不加熱型裝置開(kāi)始，創(chuàng)設(shè)一個(gè)又一個(gè)問(wèn)題情境，引導(dǎo)學(xué)生改裝出簡(jiǎn)易啟普發(fā)生器。應(yīng)用所學(xué)方法親手制取一瓶二氧化碳時(shí)，又將這節(jié)課所學(xué)方法付諸行動(dòng)，在實(shí)踐中鞏固加深，并且演繹了實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路與方法。

這節(jié)課通過(guò)這幾個(gè)環(huán)節(jié)不僅學(xué)到了該課的知識(shí)，而且學(xué)生在知識(shí)遷移的過(guò)程中獲得了思維方法，思維能力上得到多方面的提升。相信今后學(xué)生能用此次所學(xué)獨(dú)立習(xí)得其他氣體的實(shí)驗(yàn)室制法。

二、通過(guò)階梯式問(wèn)題鏈，促進(jìn)深入思考，提升思維層次與高度

學(xué)起于思，思源于疑，問(wèn)題是思維的源泉，也是思維的引擎。課堂提問(wèn)是最基本也是最常用的形式，但是提問(wèn)是一門(mén)藝術(shù)，不同的設(shè)置關(guān)系到后續(xù)活動(dòng)能否有效展開(kāi)。

（一）提問(wèn)要做到充分預(yù)設(shè)

如在探究反應(yīng)原理這個(gè)板塊時(shí)我設(shè)計(jì)了如下問(wèn)題：

提問(wèn)1：請(qǐng)列舉你所學(xué)過(guò)的哪些反應(yīng)可以產(chǎn)生CO2。

提問(wèn)2：這些反應(yīng)能否用于在實(shí)驗(yàn)室里制取CO2？

追問(wèn)：你在判斷是否可以時(shí)，考慮了什么？

再出現(xiàn)小貼士“實(shí)驗(yàn)室制取氣體時(shí)選擇反應(yīng)原理需考慮的因素”。

提問(wèn)3：不同狀態(tài)的碳酸鈣，不同種類(lèi)的酸，對(duì)制取二氧化碳有什么影響？

學(xué)生實(shí)驗(yàn)：對(duì)比“碳酸鈣粉末與稀鹽酸”“大理石與稀鹽酸”“大理石與稀硫酸”反應(yīng)速率，再次出現(xiàn)小貼士，選出最適合的藥品。

本節(jié)課中第一個(gè)難點(diǎn)是對(duì)反應(yīng)原理的選擇。在學(xué)習(xí)了實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的基礎(chǔ)上學(xué)生知道要制取二氧化碳就需反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，但是并非所有能產(chǎn)生二氧化碳的反應(yīng)及藥品都適合在實(shí)驗(yàn)室制備，在對(duì)其原理和藥品進(jìn)行分析和篩選時(shí)需要考慮的因素較多，如反應(yīng)速率適中、藥品來(lái)源廣、制得的氣體純、操作簡(jiǎn)便安全等。在實(shí)際選擇時(shí)學(xué)生都不會(huì)細(xì)想為什么選擇該原理。安排探究環(huán)節(jié)可以幫助學(xué)生理解反應(yīng)原理和藥品的選擇原則，使學(xué)生能從多角度思考分析問(wèn)題，提高思維的深度。

在試上時(shí)，起初教學(xué)活動(dòng)順利進(jìn)行，學(xué)生能很快選出碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)的原理。為了讓學(xué)生了解碳酸鈣的形狀、酸的種類(lèi)對(duì)此反應(yīng)的影響，又進(jìn)行了探究實(shí)驗(yàn)。可是學(xué)生都選擇了碳酸鈣粉末與稀鹽酸，理由是反應(yīng)快，很快就能產(chǎn)生大量的二氧化碳，沒(méi)有考慮到反應(yīng)速度快收集不便的問(wèn)題。之前的小貼士中提示過(guò)“要易于收集”，可見(jiàn)當(dāng)時(shí)思考并不深刻。最終只能我告知，學(xué)生的思維能力還處于低層次，遇到新的問(wèn)題還是不會(huì)分析的。

正式上課時(shí)我增加了一個(gè)追問(wèn)，再出現(xiàn)小貼士。先思考再總結(jié)，有一個(gè)思考的過(guò)程。學(xué)生一開(kāi)始猜測(cè)合適的反應(yīng)時(shí)，只是很表層的思考，但是當(dāng)問(wèn)了“你在判斷是否可以時(shí)，考慮了什么？”時(shí)不得不進(jìn)一步思考，“方便”“無(wú)污染”“不用加熱”……雖然考慮的比較簡(jiǎn)單，不全面，但是已經(jīng)有深入思考的意識(shí)。同時(shí)在做選擇前再次出現(xiàn)小貼士，反復(fù)幾次后學(xué)生在對(duì)原理和藥品做選擇時(shí)就會(huì)多方面思考和分析問(wèn)題，這一改之后效果好了。

問(wèn)題的設(shè)置是為了引導(dǎo)學(xué)生勤思考，會(huì)思考。既然提出問(wèn)題就要給學(xué)生時(shí)間思考、解答。而且問(wèn)題是以選擇的形式出現(xiàn)就要追根到底，為什么選這個(gè)，而不是選對(duì)了就結(jié)束。所以設(shè)置問(wèn)題時(shí)一定要做到充分預(yù)設(shè)，考慮到學(xué)生思考時(shí)的障礙在哪里，可設(shè)置一些追問(wèn)，將學(xué)生的思維引向成功的彼岸。

（二）提問(wèn)要根據(jù)課堂生成而調(diào)整

如在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)裝置板塊時(shí)我遇到了這樣的問(wèn)題：

本節(jié)課的第二個(gè)難點(diǎn)是對(duì)簡(jiǎn)易啟普發(fā)生器的設(shè)計(jì)。一步登天肯定是不可能的，為此將這個(gè)難點(diǎn)分解成幾個(gè)小環(huán)節(jié)，從一個(gè)熟悉的裝置著手，逐步改進(jìn)成為簡(jiǎn)易啟普發(fā)生器，在裝置的逐步優(yōu)化中完成設(shè)計(jì)的任務(wù)。這個(gè)過(guò)程自然也離不開(kāi)問(wèn)題的引導(dǎo)。

由于在試上時(shí)按照上述問(wèn)題完成了教學(xué)任務(wù)，所以正式上課我也照樣做，一開(kāi)始很順利，可是到提問(wèn)6時(shí)學(xué)生答不上來(lái)。學(xué)生間是有差異的，在試上時(shí)總有學(xué)生躍躍欲試，想到辦法，但我這個(gè)班學(xué)生較內(nèi)斂，不愛(ài)發(fā)言，所以當(dāng)學(xué)生反應(yīng)平平時(shí)我就有些著急，在集體回答與自問(wèn)自答中解決這個(gè)問(wèn)題，只是并非我所預(yù)想的是從學(xué)生口中得出。后來(lái)到提問(wèn)10時(shí)，我以為學(xué)生肯定能回答上來(lái)，于是提問(wèn)了一個(gè)學(xué)生，結(jié)果他不知道，我仍不甘心，繼續(xù)追問(wèn)，結(jié)果還是回答不出。此時(shí)陷入尷尬，一段時(shí)間后我也只得放棄掙扎，繼續(xù)自問(wèn)自答。

課后研討時(shí)各位老師也針對(duì)這個(gè)情況提出了自己的看法和建議，學(xué)生在遇到困難時(shí)可以采用小組討論的形式，博采眾長(zhǎng)，再不行還可以采用選擇的形式。如“這個(gè)用于抬高大理石的物質(zhì)是實(shí)心的還是有小孔的？能不能和稀鹽酸反應(yīng)？”當(dāng)難度太大學(xué)生無(wú)法解決時(shí)就要及時(shí)調(diào)整教學(xué)活動(dòng)。

問(wèn)題需要預(yù)設(shè)，但是學(xué)生是不一樣的，課堂是動(dòng)態(tài)變化的，預(yù)設(shè)的問(wèn)題也要根據(jù)學(xué)生的反應(yīng)，課堂的生成及時(shí)調(diào)整，靈活應(yīng)變。這樣的課才是精彩的、有價(jià)值的。

三、通過(guò)探究性操作學(xué)習(xí)，提升學(xué)生品質(zhì)與解決問(wèn)題能力

初中生思維水平的發(fā)展是一個(gè)螺旋上升的發(fā)展過(guò)程，因此二期課改教材在內(nèi)容編排上比較分散，是為分散學(xué)習(xí)難點(diǎn)，降低學(xué)生學(xué)習(xí)的難度，同時(shí)也為探究留出充足的時(shí)間。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，本節(jié)課又是二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法，更離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)。本節(jié)課采用探究實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)、操作實(shí)驗(yàn)多種實(shí)驗(yàn)形式，讓學(xué)生在做中學(xué)，做中提升思維品質(zhì)。

如第一板塊探究實(shí)驗(yàn)原理中，設(shè)計(jì)學(xué)生小組探究實(shí)驗(yàn)，對(duì)比“碳酸鈣粉末與稀鹽酸”“大理石與稀鹽酸”“大理石與稀硫酸”反應(yīng)速率，選出最適合的藥品。這個(gè)活動(dòng)在試上時(shí)是采用演示實(shí)驗(yàn)，雖然也能選出最佳藥品，但是學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)是不一樣的，有點(diǎn)沉悶，但是將演示實(shí)驗(yàn)改成學(xué)生實(shí)驗(yàn)后學(xué)生很興奮，學(xué)習(xí)興趣更濃，持續(xù)學(xué)習(xí)的動(dòng)力也更足。想要學(xué)生在思維能力上有所提升，首先要讓學(xué)生愿意去學(xué)，興趣是最好的老師。

而第三板塊優(yōu)化實(shí)驗(yàn)裝置中，繼續(xù)將探究進(jìn)行到底，只是變成了演示探究，雖然學(xué)生沒(méi)有親手操作，但是演示探究實(shí)驗(yàn)同樣能吸引學(xué)生，并且讓學(xué)生把注意力集中在問(wèn)題本身上。簡(jiǎn)易啟普發(fā)生器的設(shè)計(jì)不能脫離舊知識(shí)一蹴而就，從對(duì)最簡(jiǎn)單的固液不加熱型裝置（下表圖一）存在的不足的改進(jìn)，到對(duì)帶有長(zhǎng)頸漏斗的固液不加熱型裝置（下表圖二）存在的不足的改進(jìn)，再到改進(jìn)成為簡(jiǎn)易啟普發(fā)生器（下表圖三），是在原有知識(shí)的基礎(chǔ)上逐漸提升構(gòu)建而得。演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)呈現(xiàn)問(wèn)題，當(dāng)一套又一套實(shí)驗(yàn)裝置拿出來(lái)時(shí)學(xué)生也很驚喜，這么多裝置，而實(shí)驗(yàn)的直觀性使需探究的問(wèn)題更顯而易見(jiàn)，再結(jié)合上文提到的采用問(wèn)題鏈的形式引導(dǎo)，使改進(jìn)的過(guò)程更輕松，學(xué)生的思維被充分調(diào)動(dòng)。教材上是先出現(xiàn)啟普發(fā)生器再出現(xiàn)簡(jiǎn)易啟普發(fā)生器，這里我做了順序上的變動(dòng)，先探究設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)易啟普發(fā)生器，再出現(xiàn)啟普發(fā)生器，從原有知識(shí)出發(fā)，層層遞進(jìn)，使得探究的味道更濃，經(jīng)過(guò)一路改進(jìn)，學(xué)生做到了科學(xué)家所做的事，會(huì)有一種成就感、自豪感，在促進(jìn)思維中又一次激起他們學(xué)習(xí)的熱情。

親眼目睹或者親手操作的實(shí)驗(yàn)，作為一項(xiàng)重要的學(xué)習(xí)過(guò)程，能從主觀上刺激學(xué)生的求知欲望，提高學(xué)習(xí)效率。

這節(jié)課從一開(kāi)始的迷茫，束手無(wú)策到最終順利結(jié)束，帶給我的思考遠(yuǎn)不止于此。這節(jié)課讓我對(duì)如何提升學(xué)生的化學(xué)思維品質(zhì)有了更多的思考與嘗試，而這節(jié)課后，研究與實(shí)踐將繼續(xù)下去，只有持之以恒，學(xué)生的思維品質(zhì)才能真正得以提升。

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編輯 謝尾合