基于互助式學習重構化學實驗課堂

楊茜

摘 要：“互助式學習”包括學生之間的互相幫助學習，以及小組與小組間的競爭學習。教師由過去的知識講授者變為和學生一起發現知識的共同探索者，師生共同經歷知識的發現和建構過程，實現真正意義上的教學相長。“互助式學習”是一種多元化的合作學習范式，在化學實驗課中應用，效果良好。

關鍵詞：化學實驗；互助式學習；二氧化碳制取

一、問題的提出

化學是一門以實驗為基礎的學科，要想提高中學生對于化學的學習興趣，就需要教師正確看待自己在教學中的角色以及相應的任務，并致力于培養學生在學習過程中的創新性思維。本校正大力發展“小組合作模式”，構建“361”生態課堂，我有幸參與其中，并將其運用到化學實驗的課堂中。互助式學習遵循學生認知規律，以實現每個學生的最好發展。

二、教學內容分析

《二氧化碳制取的研究》是人教版九年級化學第六單元課題二的內容。由于有了前面氧氣的實驗室制法的學習，學生已基本掌握了實驗室制法的一些思路，還掌握了一些物質之間發生化學反應可以生成二氧化碳的知識。因此教師可以在學習氧氣制取的基礎上，讓學生從反應物的狀態、反應條件等方面比較，選擇氣體發生裝置；從氣體密度、溶解性等方面比較，選擇氣體收集裝置。這樣的設計，符合學生的思維發展，有利于提高學生不斷探索、不斷創新實踐的科學學習態度。該課題實驗較多，可以發展學生勤于思考、嚴謹求實、善于合作、勇于創新實踐的科學精神。

三、教學目標

1.了解實驗室里制取二氧化碳的化學反應原理。

2.探究實驗室里制取二氧化碳的裝置。

3.了解實驗室里制取氣體的一般思路和方法。

四、教學流程

環節1：回顧舊知，引入新課

【教師】引課：滅火器原理示意圖、二氧化碳的用途圖片引入二氧化碳氣體。

【教師】請同學們回憶：（1）實驗室制取氧氣的裝置回顧；（2）總結發生裝置和收集裝置的選擇原理。

【學生】總結：實驗室制取氣體思路和方法。

藥品選擇→反應原理→發生裝置選擇→收集裝置選擇

設計意圖：學生在第二單元已經學習了氧氣的實驗室制法，為接下來二氧化碳的制取方法的選擇奠定了基礎。

環節2：合作學習，選擇藥品

【教師】列舉你所知道的能生成二氧化碳的反應，這些反應適用于實驗室里制取CO2嗎？以此討論出實驗室制取CO2的理想原料。

【學生】木炭燃燒、蠟燭燃燒都能生成二氧化碳，碳酸鈣高溫分解，碳酸鈉和稀鹽酸反應也生產二氧化碳……

【教師】實驗室中選擇藥品必定要易操作，生成物易收集，不能有引入雜質的可能，在此基礎上選擇以下幾種藥品組合，請大家實驗探究其可行性。

教師呈現任務單：學生按小組（6～7人一組，并且每位同學都有小組內編號）共同完成實驗，探究實驗室制取二氧化碳的最佳藥品。

任務單1：

（1）第1-3小組的6號同學在點滴板中分別放置碳酸鈉（一藥匙）、石灰石、石灰石（1～2顆）；第4-7組的6號同學在點滴板中分別放置碳酸鈣粉末（一藥匙）、石灰石、石灰石（1～2顆）

（2）每組3、4、5號同學分別用滴管吸取稀鹽酸、稀鹽酸、稀硫酸同時滴在點滴板中

（3）每組1、2號同學負責記錄實驗現象并討論選出最佳藥品

【展示】反應原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑（學生根據實驗能直觀地選擇出石灰石與稀鹽酸為實驗室制取二氧化碳的最佳藥品，此時教師再講解反應原理）

設計意圖：通過任務單的設計，學生做實驗更準確迅速；通過對比實驗，學生對于藥品的選擇更加清晰，理解更深刻，同時鍛煉了動手能力，培養了科學探究精神。

環節3：選擇裝置，制取氣體

【學生】運用已有的知識，選擇發生裝置和收集裝置：

1.探究制取二氧化碳的裝置

發生裝置：固液常溫

收集裝置：向上排空氣法

2.CO2的檢驗方法和驗滿方法

檢驗：倒入澄清石灰水，振蕩，若看到石灰水變渾濁，則為二氧化碳。

驗滿：將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，則二氧化碳已集滿。

3.當堂反饋

（1）基本概念復習

（2）找出實驗裝置圖中的錯誤

（3）教師呈現任務單：制取一瓶二氧化碳氣體并驗滿（學生實驗過程中，教師巡視，拍下錯誤操作）

任務單2：

操作要求：

（1）組裝儀器

（2）在大試管中加入5～6顆石灰石，再加入三分之一體積的稀鹽酸

（3）每小組1號同學組織分工，制取一瓶二氧化碳并檢驗。操作規范、迅速，滿分5分

（4）比較各組所用裝置的優點與不足，搶答正確加2分

設計意圖：將已有知識融會貫通，思考二氧化碳的制取原理、該氣體的性質，進而選擇合適的發生、收集裝置，實現知識的遷移。教師將知識點反復強調，都不如學生親手做實驗來得印象深刻。

環節4：拓展提升

【教師】每組同學使用的實驗裝置略有不同，請學生歸納比較出長頸漏斗、分液漏斗的優點。

【學生】每組代表暢所欲言。

【教師】再用實驗視頻引入注射器及多孔隔板的特點。

設計意圖：了解實驗裝置的多樣性，及各裝置的優缺點、使用注意事項，開拓學生眼界。

五、教學效果與反思

“互助式學習”不僅僅是教師的指導，學生個人的學習，還包括學生之間的互相幫助學習，以及小組與小組間的競爭學習。所以，“互助式學習”是一種多元化的合作學習范式，在化學實驗課中應用，效果良好。

1.依據少而精的原則設置明確的學習任務單

我校在進行小組合作學習時，根據成績分層，每組六人，分別編號1-6，其中1、2號為學優生；3、4號為中等生；5、6號后進生。設計學習任務單的過程是充分發揮教師領導才能的過程。在這個過程中，教師需要考慮讓學生自主學習解決哪些問題，可以提供哪些方法幫助學生使自主學習更有效，課堂教學創新設計哪些活動，這些活動如何與自主學習相銜接，等等。使用自主學習任務單翻轉課堂，并不是淡化了教師的作用，相反，教師作用的重要性前所未有地凸顯出來。

例如：本節課的教學難點在于實驗室制取二氧化碳的藥品選擇上。學生根據已有知識可以分析出■+CO2↑……這些反應有的條件要求較高，有的收集的氣體易不純，所以在任務單1的設置上，我僅僅要求學生比較石灰石與稀鹽酸、石灰石與稀硫酸、碳酸鈉與稀鹽酸、碳酸鈣與稀鹽酸的實驗現象，用到點滴板的優點是：用量少、易比較反應快慢。從學生當堂課的反饋來看，任務單的細化設置很成功，不用教師講，學生就可以解決以下幾個問題：①為什么不能選擇稀硫酸與石灰石反應？因為反應一段時間后就停止，此時老師再補充：因為兩者反應生成了微溶于水的硫酸鈣，覆蓋在大理石表面，從而阻止反應進一步發生。學生會有恍然大悟的感覺。②為什么不能選擇碳酸鈉與稀鹽酸作為藥品？因為反應速率太快。③為什么不能選擇碳酸鈣與稀鹽酸作為藥品？因為反應速率依舊太快。教師再追問：石灰石的主要成分不也是碳酸鈣嗎？為何它就能有效控制反應速率呢？引導學生理解實驗室制取二氧化碳的原料都是混合物。任務單的設置能幫助互助式學習的完成，同時也能化解教學中的重難點，學生學得輕松，教師教得也輕松。

2.由“被動學習”變“自主學習”

“互助式”課堂教學模式特別關注了“生生之間”學習的主動性與積極性，例如任務單1設置的簡單任務由后進生來完成，若后進生不會操作，中等生會主動講解、幫助；最后，問題的升華由學優生完成。這樣，給每位學生展示的機會，后進生也不會因為害怕做錯而不敢動手，他們有強大的“后援團”。課堂上，不再是優等生的天下，充分給予了每位同學實際操作的機會。老師的作用就是巡視，在“學生老師”沒有能力解決問題的時候，教師再進行指導、點撥。學生沒有學習動機，就不會積極主動地參與學習活動，學生的學習動機并不會無緣無故地產生，而要靠教師在師生、生生的交往中去激發、去培養。

這種課堂模式讓學生免除機械記憶、重復練習之痛苦，以自我表現的形式，一方面消化和深化知識，并內化成自身素質，另一方面凸現主體、張揚個性、加強合作，養成活潑自信的品格和團結協作的精神。課上主要在“動”字上下功夫，任務單2中，我采用小組加分的形式鼓勵學生動起來，做到身動、心動、人人動。加分的形式也多種多樣：有“平均分”——即能制取出一瓶二氧化碳并成功驗滿得五分，我在學生操作過程中，找出學生操作中的小錯誤，并拍照，總結時給學生直觀的感受。很多組的同學不記得滴管懸空滴加；有的不記得將試管固定在鐵架臺上，直接拿在手上操作了；還有的將燃著的木條伸入集氣瓶內……每錯一處，扣一分，學生發現有“證據”，也心服口服。還有“搶答分”——學生小組實驗儀器多種多樣，有的是試管，有的是長頸漏斗，有的是分液漏斗，各小組根據自己手上拿到的實驗儀器，若能說出優點，再加兩分。“搶答分”不易掙，這就輪到學優生表現了，各小組學優生之間PK也是促進其成長的一種方法。在學校課改的大背景下，小組加分還可以累計晉級，更能增加學生小組合作的積極性。

3.構建了師生平等對話的氛圍

作為協作學習的一種——互助式學習，是學生之間圍繞不同情境互助，從而獲得認知的過程。在互助過程中，每個學生的觀點在和其他學生以及教師一起建立的協商環境中受到考查、評論，同時每個學生也對別人的觀點、看法進行思考并作出反應。并在此基礎上由學習者自身最終完成對所學知識的意義建構。在課堂場域中每一個學生都有要求被尊重的權利，都有自由表達自己思想觀點而不受壓制的自由。互助式的課堂就是一種生態課堂，它能讓每一個學生都有獲得與其他學生同樣參與和發展的機會，比如每次任務單中，都要求學生總結、歸納，給他們以表達的機會，充分鍛煉了學生表達的能力。在化學實驗課中，經常會遇到不一樣的實驗現象，學生也會有不同的想法，甚至會有小組間的“爭吵”情況發生，這樣的課堂才是教師喜歡的課堂，學生暢所欲言，老師精練點撥，師生都得到了發展和提高。

4.促進教師自身素質的提高

“互助式”學習實現的一個有效形式是任務單的布置，那么這就要求教師充分備課，預設學生的疑難點，簡而精地設置任務單，才能達到師生共鳴的良好教學效果。我在設計這節課前，反復通讀教材，研究教學大綱，查閱中考題，及時了解考查的重難點，再試講、修改。同時，還需要教師要有盡快適應新的課程改革的能力。由簡單的教書匠轉變為實踐的研究者和研究的實踐者；由教學活動的主角轉變為學生學習的指導者和配合者。在教育方法上，要體現出以人為本，以學生為中心，讓學生真正成為學習的主人而不是知識的奴隸。教師要善于捕捉和激發學生思想的火花和學習的靈感，發現和挖掘學生發展的潛能。教師還要具備創造性使用教材的能力。創造性使用教材是一名新型教師應具備的基本素質。很多優秀教師的教學經驗證明，只有創造性地使用教材，才可能實現教學內容和教學方法與手段的完美統一；才能使教材的普遍性同本地區教學實踐的特殊性實現有機結合；才能最大限度地滿足學生對學習內容、教學方法的需求，充分調動教學雙方的積極性，提高教學效率。

參考文獻：

[1]王晶.義務教育教科書·九年級化學[M].北京：人民教育出版社，2012.

[2]楊劍春.中學化學教學建議[M].南京：南京師范大學出版社，2010.

編輯 段麗君