基于建構主義理論的“二氧化碳制取的研究”教學過程

摘要：以建構主義理論“拋錨式”教學模式為指導，引導學生利用氧氣的制取實驗來確定實驗室制取二氧化碳需探究的問題，不僅掌握了二氧化碳的實驗室制法，并了解實驗室制取氣體的思路和方法，同時進行了科學思維方法和探究能力的訓練。

關鍵詞：建構主義理論；二氧化碳氣體制取；教學設計

文章編號：1005－6629(2007)11－0047－02 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

1 教材

人教版九年級《化學》上冊（06年4月第2版）第六單元課題2。

2 設計思想

初中學生的思維特點是以經驗型的邏輯思維為主，理解抽象的概念和結論往往需要借助生動直觀的形象和已有生活經驗的支持。本課題教材的編排正是根據學生的這個認知特點，以活動與探究的方式來研究實驗室制取二氧化碳的問題。

根據學生和教材的特點，本設計運用新課程的基本理念，以建構主義理論為指導，采用“拋錨式”教學思路，拋錨式教學強調以富有感染力的真實事件或真實問題為基礎（稱為“錨”）來確定教學內容和教學進程（就像輪船被錨固定一樣）， 因此我利用學生學過的實驗室制取氧氣的實驗來創設情景，激發他們對實驗室制取二氧化碳產生濃厚的興趣和探究欲望，同時確定二氧化碳制取過程需探究的問題，并利用實驗室提供的儀器藥品進行探究。在探究過程中教師適時引導學生進行抽象和概括，最終讓學生掌握二氧化碳的實驗室制法，并了解實驗室制取氣體的思路和方法。整個過程突出自主、合作、探究的學習方式，讓學生充分體驗學習成功的樂趣。

3 教學目標(略)

4 教學過程

4.1創設情景，確定問題

師：同學們已經學習了實驗室制取氧氣的方法，大家能不能利用實驗室為你們提供的儀器、藥品，自己制取一瓶氧氣？

生答：當然可以。

師：那就請大家自選儀器、藥品，動手制取。

學生動手操作，合作交流，完成實驗；老師巡視指導，幫助有困難的學生完成實驗。

師：大家真的就那么肯定剛制取得到的那一瓶氣體就是氧氣？

生：我們用實驗結果向你證明。

學生用帶火星的木條檢驗制得的氣體是氧氣。

師：很好！現在請大家根據剛才的實驗思考一個問題，若實驗室要我們完成另一種氣體CO₂的制取，那需要研究解決的問題有哪些？

板書：二氧化碳制取的研究

學生激烈討論，師鼓勵學生踴躍回答，師生共同分析篩選，最后把問題集中如下：

(1)尋找能生成CO₂的反應，從中選出最適合實驗室制取CO₂的反應（原料及原理）。

(2)設計何種裝置來完成上述的反應？

(3)氣體如何收集？如何驗滿？

(4)如何確定得到的氣體就是我們所要的CO₂（氣體檢驗問題）？

(5)整個實驗要完成需如何操作（操作步驟和注意事項）。

師：現在我們就按照大家剛才討論的思路，對二氧化碳的實驗室制法進行研究，首先對第1個問題進行探究。

4.2問題探究

板書：一．所需藥品和反應原理：

師：現在大家回憶一下，有哪些反應可生成二氧化碳？

學生討論回答：碳完全燃燒；碳酸鈣高溫分解；碳還原氧化銅；呼吸作用。

多媒體演示：包含上述四個反應的表格一（教科書第113面習題5的表格）。

師：我們能否利用這些反應來制取二氧化碳？

在教師的引導下，學生從反應條件、生成氣體的純度、生成的氣體是否便于收集等方面積極展開討論，教師把討論結果用多媒體演示在上面的“表格一”中。

師：上面的反應都不宜用來制取二氧化碳，請同學們再根據我給你們提供的信息，對實驗室制取二氧化碳應選擇什么藥品作進一步的探究。

多媒體演示：石灰石或大理石（主要成分都是CaCO₃）與稀鹽酸或稀硫酸反應都能生成二氧化碳，碳酸鈉與稀鹽酸或稀硫酸反應也都能生成二氧化碳，它們能否用于實驗室制取二氧化碳？為什么？

學生探討，設計實驗；教師巡視指導，提醒學生注意觀察現象，以便得出結論。

師：請同學們根據剛才的實驗，說說選擇什么藥品最合適，并說出理由。

生：石灰石與稀鹽酸最合適，其他的反應不是過快就是過慢。

板書：一、藥品：石灰石（或大理石）與稀鹽酸

二、反應原理（要求學生寫出化學方程式）：

師：藥品確定后，那么接下來就得考慮用什么裝置來實現這個反應？該用什么方法收集反應產生的氣體？請同學們根據制取氧氣的經驗和我下面提供給你們的信息，利用實驗室給你們提供的儀器，自己設計一套最理想的二氧化碳制取和收集裝置。

多媒體演示：表格二：實驗室用過氧化氫、高錳酸鉀制取氧氣的氣體發生、收集裝置及這兩個反應的反應物狀態、反應條件；表格三：氧氣和二氧化碳的相關性質比較。

學生討論、設計實驗裝置；師巡視指導，提醒有困難的學生注意從反應物的狀態和反應條件來考慮問題。

教師從學生設計的裝置中選擇有代表性的兩套進行講評，確定較好的裝置，并引導學生把裝置抽象出來與氧氣的裝置比較。

板書：三．制取和收集裝置：

多媒體演示：表格四：實驗室制取氧氣、二氧化碳等氣體的發生、收集裝置小結。

師：如何檢驗所制得的氣體是二氧化碳？

生：將氣體通入澄清石灰水，若石灰水變渾濁，則可確定氣體是二氧化碳。

師：二氧化碳只能用向上排空氣法收集，那該如何驗滿？

生：將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條火焰熄滅，則氣體已滿。

板書：四．驗證方法：

1．檢驗：將氣體通入澄清石灰水，若石灰水變渾濁，則確定氣體是二氧化碳。

2．驗滿：將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條火焰熄滅，則氣體已滿。

師：那么接下來請大家思考如何操作才能使實驗順利完成？即操作步驟問題。

學生討論、回答；教師引導、講評、歸納。

板書：五．操作步驟：

多媒體演示：實驗室制取二氧化碳的操作步驟。

師：現在就請同學們根據剛才的討論和屏幕上的操作步驟，自己設計裝置制取并收集一瓶二氧化碳氣體。

學生討論、完成實驗；教師巡視指導，幫助有困難的學生完成實驗。

4.3 小結

師：現在我們一起來回顧本節課的教學內容。

教師引導學生回憶、再現本節課的主要教學內容，結合閱讀課本p112“學完本課題你應該知道”。

多媒體演示課堂練習：氨氣（NH₃）是一種無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，極易溶于水。實驗室通常用加熱氯化銨和熟石灰兩種固體的混合物來制取氨氣。則實驗室用此方法制取氨氣的發生裝置應選用_____，收集裝置應選用________。（圖略）

5 教學反思

本課采用“拋錨式”教學思路，學生圍繞“錨”進行自主、協作學習，互相取長補短，共享學習成果，感受和體驗探究的過程和樂趣。因此學生的積極性受到了充分的調動，到下課時仍意猶未盡，自然也就收到較好的教學效果。

本課讓學生討論的內容較多，交流的機會也多，這就要求老師必須有較強的課堂教學調控能力，運用靈活的教學技巧，才能把握好教學時機，使課堂松弛有度，形成有序動態的課堂教學局面，并保證教學目標的順利實現。

參考文獻：

[1]課程教材研究所，化學課程教材研究開發中心．九年級《化學》上冊．第2版[M]，北京：北京師范大學出版社，2006:109-113.

[2]吳晗清，李遠蓉.建構主義理論下《鹽類的水解》教學設計［J］.化學教學，2006，（12）：30.