“教—學(xué)—評”一體化的初中化學(xué)教學(xué)設(shè)計
——以“碳和碳的氧化物”單元為例

文| 孫良瓊

本文以“碳和碳的氧化物”單元為例，進(jìn)行“教—學(xué)—評”一體化教學(xué)方式的探究，以促使學(xué)生能在學(xué)習(xí)中積極思考，勤于實踐，以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度理解化學(xué)、學(xué)習(xí)化學(xué)。

一、教材分析

“碳和碳的氧化物”單元知識較為零散，大部分學(xué)生表示學(xué)習(xí)起來比較困難，因此，這一節(jié)的復(fù)習(xí)主要是把分散的知識進(jìn)行系統(tǒng)性整理，學(xué)生既能回顧自己所學(xué)的內(nèi)容，又能加深對所學(xué)知識的了解，從而更好地提高學(xué)習(xí)能力。在課程內(nèi)容的組織上，“空氣、氧、分子、水、氫、化學(xué)方程式”等主題起到了基礎(chǔ)作用，而“鐵、溶液、酸”等知識點起到了承上啟下的銜接作用。值得一提的是，碳元素與氧氣的關(guān)系及其與氫元素的相似性質(zhì)為學(xué)生提供了進(jìn)一步理解氧和氫性質(zhì)的機(jī)會。

二、學(xué)情分析

在開始本單元的學(xué)習(xí)之前，學(xué)生已經(jīng)完成了初中化學(xué)“第二單元：我們周圍的空氣”“第四單元：自然界的水”的學(xué)習(xí)。在這些單元中，學(xué)生了解了一些元素及化合物的知識，這將為他們探究碳及其化合物的性質(zhì)和用途提供有益的參考。學(xué)生可以運用前面階段學(xué)習(xí)所積累的化學(xué)知識與技能來探究新知，這將有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

三、教學(xué)目標(biāo)

（一）知識目標(biāo)

學(xué)生認(rèn)識金剛石、石墨的物理特性及主要應(yīng)用，并掌握C60分子的結(jié)構(gòu)特征，如木炭、活性炭的吸附特性。

（二）能力目標(biāo)

學(xué)生運用所學(xué)的碳和碳的氧化物知識，解決生活中的實際問題，如解釋干冰升華的現(xiàn)象，了解一氧化碳中毒的原理和如何預(yù)防等，以此來增強(qiáng)學(xué)生對化學(xué)實用性的認(rèn)識。

四、教學(xué)重難點

重點：碳單質(zhì)的性質(zhì)、二氧化碳的制法和性質(zhì)、一氧化碳的制法和性質(zhì)。

難點：二氧化碳與一氧化碳之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系以及在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。

五、教學(xué)過程

（一）課堂導(dǎo)入

在課堂的開始，教師通過一些有趣的小故事闡述，二氧化碳在生活中扮演的角色，以此來激發(fā)學(xué)生的好奇心，可以從生活中的例子開始，如講一講汽水是怎么生產(chǎn)的，也可以講講植物是怎么進(jìn)行光合作用的，等等，通過這幾個小故事，讓學(xué)生回想二氧化碳的溶解度、密度、與水的反應(yīng)等。教師可以通過多媒體教學(xué)的方式播放“死狗洞”視頻。

教師：為什么剛開始時沒有人能意識到殺死狗的兇手，不是具體的生物，而是二氧化碳呢？為什么人與狗同時處在那種環(huán)境下，人會安全無恙而狗會死掉？

學(xué)生1：在當(dāng)時的情況下，周圍沒有生物生成氧氣。

學(xué)生2：因為二氧化碳的質(zhì)量比氧氣重，所以二氧化碳會下沉。

學(xué)生3：當(dāng)人與狗同時位于洞中，人體的身高高于狗，狗的呼吸系統(tǒng)難以接觸到上層的空氣，最后會窒息而死。

教師：哪一位同學(xué)能用我們所學(xué)的知識解釋這一現(xiàn)象？

學(xué)生：二氧化碳自身的密度比空氣更大，因此其自身重量較沉，會在下方形成二氧化碳?xì)鈱?，久而久之隔絕氧氣，狗無法呼吸到空氣中的氧氣來進(jìn)行呼吸交換。

（設(shè)計意圖：“思起于疑”，教師創(chuàng)設(shè)新穎的教學(xué)情境，讓學(xué)生在思考、分析和比較中加深對所學(xué)內(nèi)容的認(rèn)識。在大自然中碳會以多種形式出現(xiàn)，因此教師在提問過程中可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識的分析與結(jié)果的猜想，促使其在濃厚的學(xué)習(xí)氛圍中強(qiáng)化自身學(xué)習(xí)化學(xué)的能力。）

（二）講解新知識

重點講解碳的單質(zhì)、性質(zhì)、二氧化碳和一氧化碳的制法、性質(zhì)、用途，并配合實驗演示，幫助學(xué)生更好地理解相關(guān)知識。

教師：同學(xué)們，今天我們將深入探討碳的單質(zhì)以及其性質(zhì)。你們知道金剛石、石墨、C60嗎？

學(xué)生：知道，這些都是碳的單質(zhì)。

教師：非常好！那么你們能告訴我它們各自有哪些性質(zhì)嗎？

學(xué)生1：金剛石非常堅硬，常常用于切割和磨削；石墨是導(dǎo)電的，常用作電極；C60是一種球形的分子，常用于材料科學(xué)的研究。

教師：非常棒！那么接下來我們看看二氧化碳和一氧化碳在我們的生活中也扮演著重要的角色。

學(xué)生2：二氧化碳是造成溫室效應(yīng)的主要原因之一。

教師：沒錯，二氧化碳確實是一個重要的溫室氣體。那么你們知道如何制取二氧化碳嗎？

學(xué)生：可以通過燃燒含碳的物質(zhì)來制取二氧化碳。

教師：那么二氧化碳又有哪些性質(zhì)和用途呢？

學(xué)生：二氧化碳可以溶于水，形成碳酸；還可以用于滅火，因為二氧化碳不支持燃燒。

教師：那么一氧化碳呢？你們知道如何制取一氧化碳嗎？

學(xué)生：也可以通過燃燒含碳的物質(zhì)制取。

教師：一氧化碳是一種有毒的氣體，會讓人中毒，但它也有一些特殊的性質(zhì)和用途，你們知道是什么嗎？

學(xué)生：一氧化碳可以還原金屬氧化物，這是它在工業(yè)方面的主要用途。

教師：很好！為了幫助大家更好地理解這些知識，我們將會進(jìn)行一些實驗演示，通過實驗，你們能更直觀地了解這些物質(zhì)的性質(zhì)和制取方法。

【實驗演示】二氧化碳的制取和性質(zhì)

準(zhǔn)備實驗器材：試管、鐵架臺、酒精燈、石灰石、稀鹽酸、紫色石蕊試液、澄清石灰水。

制取二氧化碳：（1）在試管中放入適量石灰石（主要成分是碳酸鈣），將稀鹽酸滴入試管中。（2）用酒精燈加熱試管，觀察到石灰石逐漸溶解，同時有氣泡產(chǎn)生。（3）將產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水中，觀察到石灰水變渾濁。

驗證二氧化碳的性質(zhì)：（1）將生成的氣體導(dǎo)入紫色石蕊溶液，可讓紫色石蕊試液變?yōu)榧t色。（2）將一塊燃著的木條放進(jìn)一個小玻璃管中，木條熄滅，表明二氧化碳不支持燃燒。（3）在澄清的石灰水中通入所生成的氣體，發(fā)現(xiàn)其混濁程度進(jìn)一步加深，驗證了二氧化碳的存在。

（設(shè)計意圖：分組進(jìn)行試驗，能夠培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計和創(chuàng)造意識，促使其親身體會到探究的樂趣，并逐漸掌握探究的方式。這對于學(xué)生的思考與動手能力也是一種很好的鍛煉機(jī)會。）

教師：我們都知道物質(zhì)由各種不同的元素構(gòu)成，由同種元素組成的純凈物叫做什么？

學(xué)生：單質(zhì)。

教師：既然有多種元素可以構(gòu)成各種物質(zhì)，那么同樣的元素也可以構(gòu)成各種物質(zhì)。大家討論，能不能舉例說明？

學(xué)生：比如，氧可以構(gòu)成兩種單質(zhì)氧，一種是臭氧，一種是氧氣；磷既能構(gòu)成白磷，又能構(gòu)成紅磷。

【小結(jié)】同種元素可能組成不同的單質(zhì)。

教師:是否可以用各種單質(zhì)組成為整體？讓我們看一看玻璃商店發(fā)生的小故事。

【組織表演】由事先排練過的兩位學(xué)生扮演店主和客人，登臺表演，其他學(xué)生觀看。

教師：通過這個小故事，你知道了什么？

回答：金剛石非常堅硬，可以用來裁割玻璃。

【實物投影】展示玻璃刀上的金剛石。

教師：金剛石還有什么特性？有什么作用？

學(xué)生自學(xué)材料。教師指導(dǎo)學(xué)生對金剛石的物性進(jìn)行總結(jié)，填寫板書表格。

（設(shè)計意圖：通過角色扮演的方式，讓學(xué)生感受到金剛石的“堅硬”，有利于提高學(xué)生的求知欲和積極性，密切化學(xué)與學(xué)生生活的聯(lián)系，增強(qiáng)學(xué)生的認(rèn)知能力。只有這樣，學(xué)生才能更好地認(rèn)識到化學(xué)無所不在，生活中到處都是化學(xué)。）

【活動探究】讓學(xué)生把一支鉛筆切成小塊，然后從上面切下來一點粉末，發(fā)現(xiàn)鉛筆芯是石墨和泥土做成的。通過對實驗結(jié)果的分析，引導(dǎo)學(xué)生對實驗結(jié)果進(jìn)行分析，以促使學(xué)生能夠更好地了解在實驗中可以運用什么材料獲取真實結(jié)果。

【實物投影】6B、HB、6H 鉛筆的筆跡以及鉛筆上的“H”“HB”“B”代表的意思。

（設(shè)計意圖：通過對鉛筆芯中問題的探討，〈重新表述〉使學(xué)生對二氧化碳的化學(xué)特性和二氧化碳、一氧化碳的不同之處有了牢固的印象。）

（三）鞏固練習(xí)

為學(xué)生提供幾道關(guān)于碳和碳的氧化物的練習(xí)題，要求他們運用所學(xué)知識進(jìn)行解答，以此來鞏固所學(xué)知識。

1.下列有關(guān)一氧化碳和二氧化碳的說法錯誤的是（）

A.二氧化碳可用于滅火

B.一氧化碳可用于工業(yè)煉鐵

C.可用氫氧化鈉溶液鑒別二氧化碳和一氧化碳

D.干冰可用于人工降雨

2.下列有關(guān)一氧化碳和二氧化碳的說法錯誤的是（）

A.一氧化碳具有還原性，可用于冶煉金屬

B.二氧化碳不能燃燒，也不支持燃燒

C.一氧化碳具有可燃性，可作燃料

D.二氧化碳能使紫色石蕊溶液變紅

3.下列有關(guān)二氧化碳的檢驗、制備、用途說法正確的是（）

A.干冰用于人工降雨

B.二氧化碳?xì)怏w通入紫色石蕊試液中，溶液變?yōu)樗{(lán)色

C.用塊狀石灰石和稀硫酸制備大量二氧化碳

D.將燃著的木條伸入集氣瓶，火焰立即熄滅，證明瓶內(nèi)原有氣體就是二氧化碳

六、評價反饋

（一）知識掌握程度

設(shè)計合理的隨堂測試或課后作業(yè)，可以對碳元素、二氧化碳、一氧化碳的基本性能、制備方法及用途等進(jìn)行有效的評估。考試內(nèi)容涉及碳元素的物理化學(xué)性質(zhì)，二氧化碳、一氧化碳的性質(zhì)、制備方法以及它們在生活中的應(yīng)用。

（二）實驗技能

通過對實驗操作過程的觀察，對學(xué)生的實驗操作能力、觀察能力、分析能力等進(jìn)行評估。如在進(jìn)行二氧化碳制取實驗的過程中，學(xué)生能在教師的引導(dǎo)下逐步提升實驗操作能力，并觀察實驗現(xiàn)象，進(jìn)而提升對實驗結(jié)果的分析能力。

（三）實際應(yīng)用能力

在講解的過程中，教師運用視頻提升學(xué)生探究問題的積極性并用問題激發(fā)學(xué)生的好奇心，使其能根據(jù)教師的問題逐步增強(qiáng)探究二氧化碳知識的積極性，從而逐步增強(qiáng)自身對此單元知識的理解能力，強(qiáng)化自身的化學(xué)核心素養(yǎng)。

（四）情感、態(tài)度與價值觀

教師從學(xué)生的參與程度、小組討論的情況等方面對學(xué)生的情感、態(tài)度進(jìn)行評估，觀察他們對化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣和對環(huán)境問題的正確認(rèn)識等。

（五）反饋與改進(jìn)

依據(jù)上述評估結(jié)果，教師對學(xué)生進(jìn)行及時反饋，指出他們在學(xué)習(xí)中存在的長處和短處，并給他們提出具體的改進(jìn)意見。在此基礎(chǔ)上，教師還要針對學(xué)生的實際情況適時調(diào)整教學(xué)方式，滿足學(xué)生的實際學(xué)習(xí)需求。