教與學(xué)一體化設(shè)計(jì)案例——二氧化碳制取的研究

王 鋒

（廈門市教育科學(xué)研究院，福建 廈門 361004）

教與學(xué)一體化設(shè)計(jì)案例
——二氧化碳制取的研究

王 鋒

（廈門市教育科學(xué)研究院，福建 廈門 361004）

學(xué)案教學(xué)模式落實(shí)了學(xué)生主體的思想，有效地推動(dòng)了課堂教與學(xué)方式的轉(zhuǎn)變，增強(qiáng)了新課程實(shí)施的有效性。但我們?cè)趯W(xué)案教學(xué)研討中發(fā)現(xiàn)了一些問題，即學(xué)案在體現(xiàn)學(xué)生主體的同時(shí)，教師的主導(dǎo)地位卻是嚴(yán)重弱化了：課堂生動(dòng)活潑的情境創(chuàng)設(shè)沒了，老師精彩的教學(xué)環(huán)節(jié)沒了，取而代之的學(xué)生埋頭苦干地完成學(xué)案的枯燥內(nèi)容。這一問題最直接的結(jié)果是學(xué)生在機(jī)械的操練中完成學(xué)習(xí)任務(wù)，這種過程毫無(wú)深層次的體驗(yàn)可言。學(xué)案畢竟是一種教學(xué)手段，它不是萬(wàn)能的，太過于夸大其作用，以學(xué)案代替教學(xué)的全部，這種教學(xué)就有局限性。

為防止出現(xiàn)以上問題，筆者建議可在備課中應(yīng)用教與學(xué)一體化思想來(lái)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。教與學(xué)一體化設(shè)計(jì)是指把通常所指的“教案”與“學(xué)案”融為一體，充分針對(duì)學(xué)案及其應(yīng)用環(huán)節(jié)而進(jìn)行設(shè)計(jì)。教與學(xué)一體化設(shè)計(jì)在充分體現(xiàn)學(xué)生主體的前提下，最有效地發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，體現(xiàn)教與學(xué)雙方高度交融、互相推進(jìn)并生成教學(xué)過程。應(yīng)用教與學(xué)一體化設(shè)計(jì)，對(duì)課堂流程進(jìn)行真實(shí)推演，優(yōu)化教學(xué)各細(xì)節(jié)，提升教學(xué)設(shè)計(jì)的流暢性，增強(qiáng)教學(xué)整體的有效性。下面以人教版義教化學(xué)教科書“第六單元課題2 二氧化碳的制取的研究”的設(shè)計(jì)為案例說(shuō)明這一設(shè)計(jì)樣式。

一、教學(xué)目標(biāo)

（一）知識(shí)與技能

理解實(shí)驗(yàn)室制取常見氣體的反應(yīng)原理的選擇依據(jù)和實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)原理，并能應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳，能在教師指導(dǎo)下，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇實(shí)驗(yàn)藥品和儀器，能安全操作。

（二）過程與方法

通過對(duì)制取二氧化碳的探究，初步學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室制取氣體的思路和方法。情感態(tài)度價(jià)值觀

通過參與二氧化碳制取的研究，發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，認(rèn)識(shí)到合作與交流在科學(xué)探究中的重要作用。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的原理選擇和裝置的設(shè)計(jì)等探究活動(dòng)。

二、教學(xué)思路

氣體的制取是初中實(shí)驗(yàn)知識(shí)的重要組成部分。本單元的“二氧化碳制取的研究”，作為初中氣體制取實(shí)驗(yàn)的終結(jié)篇，它對(duì)同學(xué)初步形成實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路和方法起著關(guān)鍵性的作用。作為科學(xué)探究的課題，它既培養(yǎng)了同學(xué)的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，同時(shí)又加深學(xué)生對(duì)本課題內(nèi)容的理解。人教版教材在知識(shí)系統(tǒng)和科學(xué)探究上，能按照學(xué)生的認(rèn)知順序循序漸進(jìn)地推進(jìn)，我們應(yīng)充分利用這一特點(diǎn)逐步地展開教學(xué)。首先，建立在制取氧氣知識(shí)的基礎(chǔ)上，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)室制取氣體系統(tǒng)地歸納，能使學(xué)生對(duì)制取氣體知識(shí)進(jìn)一步地建構(gòu)。其次，在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力方面，前面的課題從教材示范到學(xué)生部分參與，直到這一課題較為完整地開展探究，從而逐步積累和提高學(xué)生的探究能力。這一課題是在學(xué)習(xí)二氧化碳性質(zhì)之前開展的，這又是提供機(jī)會(huì)讓學(xué)生進(jìn)行資料探究二氧化碳的性質(zhì)，進(jìn)而再探究有關(guān)氣體制取的內(nèi)容。課后，讓學(xué)生學(xué)生利用家中現(xiàn)有材料自制裝置，參加班級(jí)展示，將探究由課內(nèi)延伸課外，達(dá)到學(xué)以致用的效果。

三、教學(xué)過程

教與學(xué)過程方案設(shè)計(jì)＜教師導(dǎo)入＞今天我們要以二氧化碳為代表研究如何制取一種氣體。我們已學(xué)習(xí)了如何制取氧氣，下面我們復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的內(nèi)容。[設(shè)計(jì)說(shuō)明]明確本課題探究的內(nèi)容和思路。＜學(xué)生回答預(yù)習(xí)學(xué)案的內(nèi)容＞[設(shè)計(jì)說(shuō)明]復(fù)習(xí)學(xué)生相關(guān)知識(shí)，為開展本課題的教學(xué)作好鋪墊。

教與學(xué)過程方案設(shè)計(jì)A B C氣體發(fā)生裝置選擇的依據(jù)：_________________________；氣體收集裝置選擇的依據(jù)：________________________。[設(shè)計(jì)說(shuō)明]應(yīng)用學(xué)案自主復(fù)習(xí)，培養(yǎng)了歸納概括知識(shí)能力。＜教師板書小結(jié)＞一、制取氣體裝置1.氣體發(fā)生裝置氣體發(fā)生裝置 反應(yīng)物的狀態(tài)反應(yīng)條件｛2.氣體收集裝置排空氣法密度比空氣的大——向上排氣法密度比空氣的小——向下排氣法｛｛排水法（不易容于水、不與水發(fā)生反應(yīng)）① ② ③ ④ ⑤[設(shè)計(jì)說(shuō)明]及時(shí)進(jìn)行梳理，增強(qiáng)知識(shí)的系統(tǒng)性和條理性。＜教師＞根據(jù)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的經(jīng)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳要查閱并了解哪些有關(guān)二氧化碳的知識(shí)？為什么？＜學(xué)生回答，教師小結(jié)＞反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)條件、氣體的密度、氣體的水溶性。＜教師，并副板書＞氣體的密度、氣體的水溶性屬于氣體的物理性質(zhì)，可通過查閱得出：二氧化碳密度比空氣大，可溶于水。＜教師引導(dǎo)＞如果知道制取反應(yīng)原理就可知反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件。我們學(xué)過能生成二氧化碳的反應(yīng)很多，如何確定反應(yīng)原理呢。請(qǐng)大家完成學(xué)案內(nèi)容。[設(shè)計(jì)說(shuō)明]自然地導(dǎo)入新課內(nèi)容，縮短了與新知識(shí)心理距離。＜學(xué)生完成學(xué)案，并交流＞寫出可以生成二氧化碳有關(guān)反應(yīng)（能夠用化學(xué)反應(yīng)方程式表示的用化學(xué)反應(yīng)方程式表示，其余的用文字表達(dá)）；然后指出哪些適合于實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳，并寫出理由：[設(shè)計(jì)說(shuō)明]通過資料探究，更深刻理解實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理。生成二氧化碳的化學(xué)反應(yīng) 能否用于實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的理由＜學(xué)生小結(jié)，教師板書并梳理＞二、制取氣體反應(yīng)原理1.制取氣體反應(yīng)的選擇：可操作性強(qiáng)、原料易得、安全、環(huán)保等。＜教師講解并板書＞[設(shè)計(jì)說(shuō)明]老師講解和調(diào)強(qiáng)，學(xué)生能更明確學(xué)習(xí)要點(diǎn)，更到位地掌握相關(guān)內(nèi)容。2．實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳原理：反應(yīng)方程式：C a C O 3+2 H C l=C a C l 2+H 2 C O 3碳酸鈣 氯化鈣 碳酸H 2 C O 3=H 2 O+C O 2↑總反應(yīng)：C a C O 3+2 H C l=C a C l 2+H 2 O+C O 2↑反應(yīng)物：塊狀大理石和稀鹽酸（或石灰石和稀鹽酸）＜教師講解＞①寫實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的化學(xué)方程式寫總反應(yīng)。②實(shí)驗(yàn)室不用純的碳酸鈣制取，反應(yīng)速度太快，用塊狀大理石或石灰石作為反應(yīng)物較為適宜。大理石或石灰石主要成分是碳酸鈣，它們是不溶于水的固體，廣泛存在于自然界。③制取過程中反應(yīng)物用稀鹽酸，不用濃鹽酸。原因是反應(yīng)速度太快，濃鹽酸容易揮發(fā)出氯化氫氣體。（實(shí)驗(yàn)室制取的二氧化碳?xì)怏w中含有少量的氯化氫氣體）[設(shè)計(jì)說(shuō)明]如果學(xué)生水平允許，也可把石灰石形狀及鹽酸濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響設(shè)計(jì)成探究實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，并加深對(duì)這些內(nèi)容的理解。＜教師提出問題＞請(qǐng)從以上復(fù)習(xí)學(xué)案裝置圖中選擇制取二氧化碳的裝置＜學(xué)生回答后，教師進(jìn)一步小結(jié)并板書＞：回答 板書選擇②→反應(yīng)條件：固液反應(yīng)、常溫選擇③→氣體性質(zhì)：密度比空氣大、可溶于水＜教師邊講邊演＞用簡(jiǎn)易裝置制取二氧化碳①步驟：檢驗(yàn)氣密性→裝藥（先固后液）→收集②用石灰水檢驗(yàn)二氧化碳③用燃著的小木條件放于瓶口驗(yàn)滿＜學(xué)生實(shí)驗(yàn)并完成學(xué)案內(nèi)容＞

教與學(xué)過程方案設(shè)計(jì)用簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)裝置制取二氧化碳（1）如何檢查裝置氣密性？____________________________________________（2）檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w的操作：____________________________________________（3）收集二氧化碳過程中如何驗(yàn)滿？____________________________________________[設(shè)計(jì)說(shuō)明]對(duì)重點(diǎn)目標(biāo)達(dá)成情況進(jìn)行反饋，明確達(dá)成這一目標(biāo)的效果。＜教師小結(jié)并引導(dǎo)＞我們剛才用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)裝置制取二氧化碳?xì)怏w。現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)選用課本P 1 1 1頁(yè)儀器，也可自選儀器，設(shè)計(jì)其他可能的制取裝置，畫出簡(jiǎn)圖，并說(shuō)出它的特點(diǎn)。＜同學(xué)小組討論并設(shè)計(jì)后用投影儀在全班交流，教師點(diǎn)評(píng)各種創(chuàng)意＞＜教師用P P T小結(jié)并說(shuō)明＞制取二氧化碳?xì)怏w通常選擇如下發(fā)生裝置：[設(shè)計(jì)說(shuō)明]在用最簡(jiǎn)單的裝置制取二氧化碳的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生進(jìn)一步進(jìn)行裝置設(shè)計(jì)探究。符合循序漸進(jìn)原則，降低探究的難度。帶孔塑料片以上發(fā)生裝置主要有兩部分：容器+帶導(dǎo)管的橡皮塞（此外，為了便于添加液體常配置長(zhǎng)頸漏斗或分液漏斗），可根據(jù)反應(yīng)物的量選擇大小不同的容器（試管、廣口瓶、錐形瓶等）。使用后幾種裝置應(yīng)把長(zhǎng)頸漏斗未端伸進(jìn)液面以下。如何檢查上圖中第二套裝置的氣密性？＜同學(xué)回答教師小結(jié)＞先往漏斗加水沒過漏斗用鐵夾夾住橡皮管，用鐵夾夾住橡皮塞，再往漏斗內(nèi)加少量的水后，觀察漏斗液面如果沒有變化，說(shuō)明該裝置具有氣密性。[設(shè)計(jì)說(shuō)明]及時(shí)進(jìn)行梳理和提升，明確這部分知識(shí)內(nèi)容的內(nèi)涵和外延。＜教師用P P T介紹＞啟普發(fā)生器發(fā)生裝置：教與學(xué)過程方案設(shè)計(jì)＜課堂練習(xí)題＞課本 P 1 1 2 頁(yè) 1、2、3 題[設(shè)計(jì)說(shuō)明]遷移應(yīng)用知識(shí)，鞏固提高。反饋教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成效果。＜學(xué)生小結(jié)＞本課學(xué)習(xí)內(nèi)容，談學(xué)習(xí)體會(huì)和學(xué)到的學(xué)習(xí)方法。＜教師梳理與小結(jié)＞一、實(shí)驗(yàn)室里可用石灰石或大理石（主要成分都是碳酸鈣）與稀鹽酸反應(yīng)來(lái)制取二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：C a C O 3+2 H C l=C a C l 2+H 2 O+C O 2↑二、實(shí)驗(yàn)室裝置制取二氧化碳裝置發(fā)生裝置：帶孔塑料片[設(shè)計(jì)說(shuō)明]通過活潑的形式發(fā)動(dòng)學(xué)生開展課堂小結(jié)，特別關(guān)注對(duì)學(xué)習(xí)方法的反思。發(fā)展學(xué)生主動(dòng)與他人交流和討論，清楚表達(dá)自己的觀點(diǎn)。教師最好能借助P P T簡(jiǎn)單梳理課堂內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)部分難點(diǎn)，有助于學(xué)生進(jìn)一步明確內(nèi)容線索，優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu)。三、實(shí)驗(yàn)室制取氣體要注意：1.選擇合適的反應(yīng)，包括反應(yīng)物和反應(yīng)條件。2.選擇合適的實(shí)驗(yàn)裝置（選擇合適反應(yīng)裝置和收集裝置的依據(jù)是什么？）；3.需驗(yàn)證所制得的氣體。〈課后活動(dòng)拓展〉1.完成“課外達(dá)標(biāo)自測(cè)題”（略）2.小發(fā)明小制作：就地取材，選用家中現(xiàn)有的物品（墨水瓶、塑料瓶、圓珠筆芯等），自制一套制取C O 2的裝置，參加班級(jí)展覽、討論，并在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行試驗(yàn)。[設(shè)計(jì)說(shuō)明]遷移應(yīng)用知識(shí)，根據(jù)作業(yè)情況了解教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成效果。開展“小發(fā)明小制作”拓展延伸課堂活動(dòng)。

（責(zé)任編輯：張華偉）