從“授人以魚”到“授人以漁”

吳燕

摘要：從教學思路、教學方法以及學生活動三個方面闡述了關于氧氣和二氧化碳性質(zhì)教學的聯(lián)系和區(qū)別。作為初中核心化學物質(zhì)性質(zhì)教學的起始階段，在傳授本體知識的同時，要有意識地指導學生今后學習更多其它物質(zhì)性質(zhì)的方法，培養(yǎng)基本的化學素養(yǎng)和能力。

關鍵詞：氧氣；二氧化碳；物質(zhì)性質(zhì)；搭建框架；自主學習

文章編號：1008-0546（2021）11-0058-03中圖分類號：G632.41文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2021.11.014

初中化學是基于“代表物”的學習，而氧氣和二氧化碳是學科發(fā)展、日常生活中都具有代表性的物質(zhì)。作為核心化學物質(zhì)學習的起始階段，它們的認識水平要求比較高，不僅要掌握組成、性質(zhì)、用途和制備等，還要求學生能通過這些知識的學習，初步了解研究物質(zhì)的一般思路和方法，并且學以致用，認識到研究身邊化學物質(zhì)對促進社會發(fā)展的重要意義。這就要求教師在教學中要積極開展學法指導，落實自主學習能力的培養(yǎng)。下面就來談談筆者在這兩節(jié)教學中的一些做法。

一、教學思路——搭建研究物質(zhì)的基本框架，“承”氧氣，“啟”二氧化碳

關于身邊化學物質(zhì)的教學，首先要有一個整體的規(guī)劃，不同學習階段，不同化學物質(zhì)的認識角度、研究方法和目標水平會有所不同。

每個重點學習的物質(zhì)都承載著認識物質(zhì)的科學思想或方法[1]。從空氣到氧氣，實際上是從混合物到純凈物學習的一個轉(zhuǎn)折，它也是真正從化學角度來研究物質(zhì)的開始?；瘜W角度研究的物質(zhì)一般是純凈物，所以講氧氣時首先要強調(diào)“它是一種純凈物”。緊接著通過“氧氣”這個載體，搭建一個我們研究純凈物的基本框架：組成、性質(zhì)、用途、制備等等。明確了研究純凈物的基本范疇，這對今后其它核心化學物質(zhì)的學習起到積極的“鋪路”作用，是從“授之以魚”到“授之以漁”的一個關鍵性過渡。我們都知道，在這一節(jié)中，氧氣的性質(zhì)是核心，而性質(zhì)的學習，它也有一個思維框架——物理性質(zhì)、化學性質(zhì)。再具體一些，物理性質(zhì)要研究哪些方面，化學性質(zhì)要研究哪些方面，這些學科化的特有的本體知識，都要有機地融入到氧氣的教學中。

基于這個想法，筆者嘗試這樣來引入“性質(zhì)活潑的氧氣”：

【引入】展示一個蘋果，請同學們談談對這個蘋果的認識。

大多數(shù)同學能說出蘋果顏色、形狀、味道、組成等等，可能甚至還有同學想到蘋果削掉皮后在空氣中會很快變黃的現(xiàn)象。

為什么有的同學能滔滔不絕的說出關于這個蘋果的很多認識呢？引導學生思考可以從哪些方面去認識一種物質(zhì)，也就是構(gòu)建認識物質(zhì)的一個基本框架。而在第一章的學習中，我們已經(jīng)知道，化學要研究物質(zhì)的性質(zhì)，性質(zhì)包含物理性質(zhì)和化學性質(zhì)兩個方面。

【討論交流】請同學們說說對于蘋果的認識哪些屬于物理性質(zhì)，哪些屬于化學性質(zhì)。

【過渡】展示一瓶氧氣，請大家通過觀察和原有的生活經(jīng)驗，說說你對氧氣的認識？（分小組討論記錄）

以生活中熟悉的蘋果為載體，指導學生搭建研究純凈物的具體框架，從而建立核心代表物研究的思路和方向，大大優(yōu)化教學效果。

經(jīng)過氧氣的學習，學生已經(jīng)初步了解學習新物質(zhì)的一般方法和基本范疇，緊接著進入二氧化碳的學習，一方面加強訓練鞏固，另一方面適當放手，鍛煉學生自主學習的能力。其實關于二氧化碳，學生的感性認識是更加豐富的。知道二氧化碳參與光合作用，雪碧可樂中含有二氧化碳，可以滅火，會導致溫室效應等等，但這些知識比較零散、不系統(tǒng)。所以在這一節(jié)的教學思路上，與氧氣有所不同，它更側(cè)重于學生的已有經(jīng)驗和生活、社會問題的聯(lián)系，最大程度地引起學生的興趣。在學習氧氣時，是基于實驗現(xiàn)象總結(jié)氧氣的性質(zhì)。而二氧化碳的學習中，側(cè)重于運用熟悉的生活場景，如碳酸飲料、滅火、舞臺云霧等，引發(fā)對物質(zhì)性質(zhì)的推測，而后再通過實驗探究得出結(jié)論。對一個個現(xiàn)象追根尋源，明、暗線索交錯推進，逐步再現(xiàn)出物質(zhì)性質(zhì)的框架。

二、教學方法——“教”氧氣，“學”二氧化碳

因為氧氣是教材安排的學習純凈物的開端，所以教學過程中，除了要引導啟發(fā)，在證據(jù)推理、歸納概括時，教師的“教”相當關鍵。要注意提供合理的思維方式，指導學生語言描述的規(guī)范性和完整性，給學生做好示范。

初中階段，物質(zhì)的物理性質(zhì)主要是從顏色、狀態(tài)、氣味、密度以及溶解性等方面展開討論。氧氣不易溶于水這個物理性質(zhì)，學生不太容易理解。教師可以結(jié)合生活中養(yǎng)魚的經(jīng)驗，魚能在水中生存，說明水中溶解有氧氣，再追問冷開水適宜養(yǎng)魚嗎？為何有的魚缸里要放增氧裝置呢？引導學生歸納出氧氣可以溶于水，但溶解性不強，一般表述為“不易溶”。物質(zhì)的化學性質(zhì)是通過化學變化表現(xiàn)出來的性質(zhì)。以氧氣為例，即氧氣在什么樣的條件下與什么樣的物質(zhì)發(fā)生反應生成什么。課堂上，學生首先根據(jù)已有生活經(jīng)驗說說氧氣能跟哪些物質(zhì)發(fā)生化學反應，對氧氣能與很多物質(zhì)發(fā)生化學反應，化學性質(zhì)比較活潑有一個初步的印象。接著通過木炭、鐵絲、蠟燭和硫磺等物質(zhì)分別在空氣和氧氣中燃燒的對比實驗，進一步分析得出氧氣的化學性質(zhì)是活潑的，同時滲透對比的思想，為同學們今后自主設計實驗做好鋪墊。基于學生現(xiàn)階段學習能力，還無法獨立完成實驗設計，因此在這一節(jié)豐富的實驗活動中，重點是教會學生細心觀察，完整規(guī)范的描述現(xiàn)象。而難點是從現(xiàn)象到結(jié)論的得出過程，這個過程必須是教師引導下的一個嚴謹?shù)耐评砗退季S過程，使學生自然的、合乎情理的得出氧氣的化學性質(zhì)是活潑的。總的來說，氧氣的教學過程重在“教”，教學生理清研究物質(zhì)性質(zhì)的一般思路，教學生研究物質(zhì)性質(zhì)的重要手段——實驗，教學生如何一層層剖析隱藏在現(xiàn)象背后的實質(zhì)，分析得出結(jié)論。

如果說氧氣的教學是教師引領著學生一步步探索，那二氧化碳的教學是學生開始自主學習的一個嘗試。在討論交流中提出問題，學生提出猜想假設，嘗試自主設計實驗進行探究，最后得出結(jié)論。同時，也呈現(xiàn)了二氧化碳的性質(zhì)，就這樣不斷的豐富完善學習框架內(nèi)容，最終使知識點聚焦。

【師】打開雪碧瓶蓋：有氣體冒出。

【生】猜測是二氧化碳。

【師】如何證明這個猜想呢？

【生甲】用燃著的木條放在瓶口，木條熄滅了，說明產(chǎn)生的氣體是二氧化碳。

【生乙】氮氣也能使燃著的木條熄滅，這個方案不可行。

【生丙】可以用澄清石灰水。

【師】如何操作呢？

【生丁】把石灰水倒入雪碧。

【生丙】想辦法將氣體收集起來，再通入澄清石灰水。

【師】如何收集雪碧瓶中冒出的二氧化碳呢？

于是，大家一起想到，可以在雪碧瓶口塞一個單孔橡皮塞，插入導管，再把導管通入澄清石灰水。最后同學們分組完成實驗，根據(jù)現(xiàn)象得出結(jié)論。從中也可總結(jié)出二氧化碳的化學性質(zhì)：能與澄清石灰水反應。至此，同學們基本完成了“提出問題→猜想假設→實驗探究→形成結(jié)論→解釋應用”的科學探究過程。

這樣的教學過程更為開放，賦予了學生更多的參與性和自主性。過程中，可能有多種不同的聯(lián)想與猜測，但絕不是毫無根據(jù)的幻想。關于實驗方案也會有不同的想法，提出的方案設計可能有缺陷，這都很正常。集體的智慧、團隊的力量是無窮的，同學們會及時地發(fā)現(xiàn)問題并提出異議甚至完善方案，老師也會適時地進行點撥。總之，在不斷的思維碰撞中，學生掌握知識，提升能力，收獲自主學習、合作學習的成就感。

三、學生活動——“引領”氧氣，“實踐”二氧化碳

學習氧氣性質(zhì)時，雖然這一節(jié)實驗很多，但學生還不能自主地設計實驗，所以學生活動還是主要以觀察描述現(xiàn)象為主，逐步形成探究能力、概念認知的發(fā)展過程。這一階段，一方面不斷地訓練強化學生的觀察以及描述現(xiàn)象的能力；另一方面也是學生第一次使用化學變化的概念進行推理思維，進行物質(zhì)研究的過程。新課教授完成后，可開展學生實驗活動，讓學生自己制取氧氣并完成驗證氧氣性質(zhì)的實驗。在學生實驗中，復習升華對氧氣的認識，也初步鍛煉學生的實驗技能[2]。

到二氧化碳性質(zhì)的教學時，學生已熟悉一些化學儀器的使用，具有一定的操作能力，也感受到了化學實驗的樂趣和成就感。這時可開展更多的學生活動，將教師演示與學生分組實驗相結(jié)合。大膽放手，讓學生自主設計實驗，讓他們感受生動自然的探究過程，進一步發(fā)展他們的探究能力。

比如二氧化碳溶解性的問題，同學們依據(jù)雪碧中溶解的二氧化碳，猜測是可溶的。如何設計實驗進行驗證呢？問題剛拋出時，大家表情有些懵，沒有什么反應，可見這個方案設計有一些困難。提醒同學們聯(lián)系氣壓的變化進行思考，于是大家經(jīng)過討論交流，設計了這樣的實驗：向充滿二氧化碳的軟塑料瓶中加適量的水，蓋緊瓶蓋后，振蕩塑料瓶。再經(jīng)過分組實驗操作，順利得出二氧化碳能溶于水的性質(zhì)結(jié)論。

二氧化碳與水能否反應的疑問源自于雪碧這樣的飲料為何稱為碳酸飲料？其中碳酸是如何產(chǎn)生的？大家猜測二氧化碳與水反應生成了碳酸，如何驗證呢？由于學生還沒有學到酸的知識，這時候展示紫色石蕊試液，分別向蒸餾水、白醋、稀鹽酸中滴加紫色石蕊試液，對比觀察，讓大家了解它遇到酸性溶液會變成紅色的事實。接下來，請同學們將雪碧中的二氧化碳氣體通入紫色石蕊試液，觀察到試液變成了紅色，說明二氧化碳通入后形成了酸性溶液。再質(zhì)疑，到底是什么物質(zhì)使紫色石蕊試液變色的呢[3]？考慮到學生目前的探究能力，教師提供物品：紫色的小花、水、干燥的二氧化碳等，這時，學生就能比較順利的設計出實驗方案了，最后總結(jié)出二氧化碳能與水反應生成碳酸的性質(zhì)。這個過程中，涉及到對比實驗的設計、基本實驗操作、現(xiàn)象的觀察和描述、小組合作等好幾個方面，可以說是學生對所學知識和能力的一次運用、檢驗和提升。

“實踐”二氧化碳不僅體現(xiàn)在學生能自主地設計實驗獲得結(jié)論，還體現(xiàn)在能主動地遷移運用所學知識。例如，二氧化碳密度比空氣大，不可燃不助燃，因此生活中它可以用來滅火；干冰易升華吸熱，所以它可以用來做制冷劑、制造舞臺云霧；二氧化碳能參與光合作用，所以用作溫室氣體肥料等等。本節(jié)課的教學目標不僅僅是要掌握二氧化碳的性質(zhì)，還要求能與生活中的有關現(xiàn)象聯(lián)系起來，相互印證，加深理解，學會應用所學知識解釋生活中一些問題，真正地提升化學素養(yǎng)。

總之，在氧氣和二氧化碳的性質(zhì)教學中，筆者認為，不僅要傳授給學生知識，還要總結(jié)規(guī)律、歸納方法，逐漸滲透學法指導，有意識地培養(yǎng)學生的各種能力，做到“授人以漁”。為學生今后更好地研究金屬、酸堿鹽等其他核心化學物質(zhì)做好鋪墊，為學生今后的學習，乃至進入社會培養(yǎng)必要的自主學習的能力。

參考文獻

[1]錢海茹，閔蓉蓉.基于化學學科本質(zhì)的有效教學實踐[J].化學教與學，2014（6）：15-17

[2]郭春艷.初中化學實驗探究式教學研究[D].大連：遼寧師范大學，2016

[3]李學海.“二氧化碳性質(zhì)和用途”教學設計[J].化學教學，2008（11）：40-42