翻轉(zhuǎn)同課異構(gòu)
——二氧化碳的制取

◎林晗曦

在深入中學(xué)課堂的教研中，恰逢聽了2節(jié)內(nèi)容大致相仿的課：浙教版科學(xué)八下第3章第4節(jié)第2課時“二氧化碳的制取”。2節(jié)課上課呈現(xiàn)形式截然不同，下面是2位教師在講授實驗室制取CO2原理的片段。

片段一：上一節(jié)課我們了解了CO2的性質(zhì)及其相關(guān)用途，今天我們將根據(jù)其性質(zhì)，并結(jié)合之前實驗室制取O2的過程，共同探究CO2的制取。

教師出示探究CO2性質(zhì)的3個實驗，請學(xué)生分別回顧CO2的相關(guān)性質(zhì)：1）CO2使蠟燭自下而上熄滅，說明CO2不能燃燒也不支持燃燒，且密度比空氣大；2）充滿CO2的塑料瓶內(nèi)加水，瓶子會變癟，說明CO2能溶于水；3）向變癟瓶中的溶液滴加紫色石蕊試液會變成紅色，說明CO2與水會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成酸。學(xué)生在教師的講解中獲知：實驗室制取CO2的原材料是大理石或石灰石與稀HCl。接著教師出示實驗室制取O2的裝置，學(xué)生在教師引導(dǎo)下通過剖析實驗室制取O2的發(fā)生與收集裝置，嘗試在比對中選擇CO2的發(fā)生與收集裝置。

片段二：實驗探究

【實驗導(dǎo)入】教師引導(dǎo)學(xué)生回顧CO2的物理與化學(xué)性質(zhì)，并通過圖示舉出生活中CO2的常見用途。教師以滅火用途為例，通過簡易酸堿滅火器開展現(xiàn)場模擬滅火，并引導(dǎo)學(xué)生進行系列現(xiàn)象與原理的分析，逐步引出實驗室制取CO2的原材料，使學(xué)生從本質(zhì)認識實驗室如此選材的原因。

【實驗?zāi)康摹刻骄繉嶒炇抑迫O2的原材料選擇。

【實驗用品】飽和Na2CO3溶液、不飽和Na2CO3溶液、Na2CO3粉末狀固體、CaCO3塊狀顆粒、濃HCl、稀 HCl、洗滌劑、三角燒瓶、長頸漏斗、錐形瓶、雙孔橡皮塞、橡皮管、玻璃導(dǎo)管、小試管、燒杯、集氣瓶、玻璃片、鑷子、藥匙。

【實驗操作】

用簡易酸堿滅火器模擬滅火。先在小試管中裝入濃HCl，再將小試管正立放入裝有飽和Na2CO3溶液和少量洗滌劑的三角燒瓶里，并把塞子塞緊，將噴口對準(zhǔn)教室無人墻角處，然后把三角燒瓶倒置，完成模擬滅火。

教師讓學(xué)生描述實驗現(xiàn)象并寫出實驗原理：Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑。

【追問】能否用該滅火器原理制取CO2？

【生】不行，反應(yīng)速度太快來不及收集CO2。

【師】沒錯，此外還與濃HCl的性質(zhì)有關(guān)。（教師拿出一瓶濃HCl，請學(xué)生觀察打開瓶蓋后的現(xiàn)象）我們可以看到打開瓶蓋的瞬間，瓶口冒出白煙，這就是揮發(fā)的HCl氣體。由此可見濃HCl具有揮發(fā)性，會導(dǎo)致收集的CO2不純。

【師】同學(xué)們考慮得很全面。若把飽和Na2CO3溶液換成不飽和Na2CO3溶液，把濃HCl換成稀HCl，這樣的原料可以嗎？（教師用不飽和Na2CO3溶液和稀HCl在燒杯中進行實驗，學(xué)生觀察現(xiàn)象）

【生】也不行，2種溶液接觸面積太大，使得反應(yīng)仍太快，可用Na2CO3粉末替代不飽和Na2CO3溶液與稀HCl反應(yīng)。（教師用Na2CO3粉末和稀HCl在燒杯進行實驗，學(xué)生觀察現(xiàn)象）

【師】現(xiàn)在調(diào)整后會發(fā)現(xiàn)反應(yīng)還是進展很快，若把稀HCl再稀釋成極稀的狀態(tài)你們覺得可行嗎？

【生】不行，反應(yīng)物濃度太低會讓生成的CO2濃度不高。

【師】大家分析的有道理，為了有足夠時間收集濃度較高的CO2，實驗室一般用CaCO3塊狀顆粒（大理石或石灰石的主要成分）和稀HCl進行反應(yīng)。原理是CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。

【追問】能否用稀H2SO4代替稀HCl和CaCO3反應(yīng)？

【生】理論上可以。

【師】雖然理論上可以，但實際上不行（教師示范CaCO3與H2SO4在燒杯進行實驗），根據(jù)反應(yīng)原理：CaCO3+H2SO4＝CaSO4↓+H2O+CO2↑，生成物CaSO4是微溶的，它會包裹在石灰石表面使酸液不能和石灰石接觸，從而使反應(yīng)中止。因此實驗室制取CO2一般要采用CaCO3塊狀顆粒和稀HCl。

【過渡】接著教師出示實驗室制取O2的裝置，學(xué)生在教師引導(dǎo)下通過剖析O2的實驗室制取裝置，嘗試根據(jù)原料選擇CO2的制取裝置。

2個片段相比之下，片段一省時省力，1節(jié)課僅用5min就能導(dǎo)入到實驗室制取CO2的裝置選擇。但對于原料的選擇是直接一筆帶過，這種最傳統(tǒng)的教學(xué)手段——灌輸式，使學(xué)生只能機械的記住實驗室制取CO2是通過大理石或石灰石和稀HCl的反應(yīng)來完成，若深究選材原因，學(xué)生最多會答到大理石易獲取，對于本質(zhì)性的理由他們并不清楚。所以這樣的知識呈現(xiàn)方式有些走馬觀花，可以說整節(jié)課只是為了教教材而設(shè)計，沒替學(xué)生的終身發(fā)展而考慮。學(xué)生能在短時間內(nèi)享受“魚”的美味——成績暫時有提升，但難以保證其日后能一直坐享其成，若遇到的情境稍有不同，他們只會在不知所措中錯失更多的“魚”——難以舉一反三，最終我們的教學(xué)留給學(xué)生的將會所剩無幾。

片段二從學(xué)生已有的知識儲備出發(fā)，并結(jié)合生活實際感受科學(xué)。通過模擬現(xiàn)實滅火場景，引發(fā)對科學(xué)的思考，并在教師的啟發(fā)下，通過實驗探究逐步解鎖現(xiàn)象背后的秘密，學(xué)會辯證的分析。在放大簡易酸堿滅火器弊端的同時，試著改進其選材，從而了解實驗室制取CO2的選材意圖。看似費時費力，但在教學(xué)中，學(xué)生不僅能深刻理解知識點，還能培養(yǎng)其邏輯思維能力，并學(xué)會理論聯(lián)系實際，從而推進有效教學(xué)。當(dāng)學(xué)生理解實驗室制取CO2的選材原因后，再結(jié)合實驗室制取O2的原理，就能較快的掌握CO2制取裝置的選擇。

通過比對這2個教學(xué)片段，可以看出我們在教學(xué)中過于注重備教材，而忽略備學(xué)生，沒考慮學(xué)生前概念的影響，使得教師自身對知識的引入仍處在理所當(dāng)然的認識中。“稀釋”課堂易使學(xué)生錯失實驗探究、剖析現(xiàn)象的機會，而這種“劃水”式教學(xué)，最終會導(dǎo)致學(xué)生知識建構(gòu)的不扎實，使得一些有探索價值的問題被無情的忽視。

未來競爭力的關(guān)鍵離不開前期思維品質(zhì)的培養(yǎng)，以學(xué)科知識為載體，引導(dǎo)學(xué)生樹立良好的思維品質(zhì)是當(dāng)下教育的重中之重，比純粹的知識傳授更有意義。因為教師不能陪伴學(xué)生一輩子，學(xué)生要自己承擔(dān)日后的發(fā)展，教師只是其成長路上的引路人，解決的是“如何鋪路”的問題，而“路怎么鋪”就要看學(xué)生自己的造化。因此教師在備課中，要充分考慮學(xué)生已有的知識體系，想方設(shè)法在激發(fā)其學(xué)習(xí)動機的同時，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會知識間的銜接與拓展，即學(xué)會學(xué)習(xí)。那么學(xué)生即使離開學(xué)校，也能通過自學(xué)來完善認識，實現(xiàn)終身性的發(fā)展。