“立學課堂”理念下的“常見氣體的制備”復習課案例

包慧　王佩君

摘要：“立學課堂”是課改所期待的一種生態課堂模式，它強調了“立德樹人，學為中心”的育人理念。以“常見氣體的制備”復習課教學為例，闡述了在“立學課堂”中通過創設問題情境，引導學生自主復習、自主合作、自主探究，讓學生成為學習的主人。

關鍵詞：初中化學;立學課堂;問題情境;合作學習;氣體的制備

文章編號：1008-0546（2022）06x-0058-04?? 中圖分類號：G632.41?? 文獻標識碼： B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.06x.015

立學課堂要求課堂教學要優化教學過程，堅持“以學生為主體，以學習為中心”，教師教授簡明、引領得當，學生自覺先學、有效合作。教學中，一是通過創設問題情境，為學生提供自學、自問、自練的方法和機會，增強學生學習的興趣，使學生深刻體驗自主學習的重要性;二是按照學生的需要，選擇共同學習的內容，引導學生在獨立思考的基礎上進行深度合作學習，掌握知識和發展能力的統一[1]。以下是“常見氣體的制備”復習課的教學設計和教學實錄。

一、學情分析

通過前面的學習，學生已經掌握了氧氣、二氧化碳的實驗室制法，初步形成了實驗室制取氣體的一般研究思路：反應原理、制取裝置、氣體的驗證和驗滿。本節課是對氧氣和二氧化碳實驗室制法的復習，并在原有基礎上對實驗室制備氣體的難點“如何控制反應的發生和停止”以及“如何控制化學反應的速率”進行突破，讓學生在原有基礎上得到提高，提升學生綜合運用知識解決問題的能力。

二、教學目標

1.復習氧氣、二氧化碳的實驗室制法的基礎知識。

2.通過探究能對氣體制備過程中反應的“發生和停止”以及“反應的速率”進行控制。

3.通過小組合作，培養學生合作能力，使學生在合作學習中體驗合作、發現的樂趣。

三、教學重點

1.能對氣體制備過程中反應的“發生和停止”以及“反應的速率”進行控制。

2.培養學生自主復學習、自主合作、自主探究的能力

四、教學過程

創設情境引入新課

師：同學們，老師前些日子養了一缸小魚，可是好景不長，可能是因為氣溫高了一些，或是魚缸小了一些，魚兒由于缺少氧氣，一下死了好幾條。于是身邊好心的生物老師建議我在魚缸里養上一些水草，大家知道這是為什么嗎？

生：植物的光合作用可以產生氧氣。

師：說得很對，于是，我又在魚缸里養了一些水草，本想著應該是“魚戲蓮葉東、魚戲蓮葉西”的生動畫面，沒想到的是，小魚還在繼續死亡，水草也出現了發黃的現象。這次好心的生物老師告訴我，不是她的方法有問題，而是水里溶解的二氧化碳太少，植物的光合作用不夠充分。然后她還給我開出了一份養魚寶典。讓我們一起來看一看這份養魚寶典。

投影：養魚寶典

上午通5-10分鐘二氧化碳（光照強烈可適當延長時間），下午通30-60分鐘氧氣（氣溫高可適當延長時間）。

教學環節一：學生自主復習制取氧氣和二氧化碳的相關知識

師：昨天我已經請同學們通過導學案將實驗室制備氧氣和二氧化碳的相關知識自己進行回顧和總結。現在請幾名同學到講臺上發言。

學生活動：根據自己畫的“知識樹”復習氧氣和二

師：同學們復習得很全面。通過復習，我們得出在實驗室中制備氣體的一般研究思路是什么？

生：反應原理、制取裝置、對氣體進行驗證和驗滿。

設計意圖：以養魚為情境，激發學生學習的興趣，并由此引出對實驗室制取氧氣和二氧化碳相關知識的復習。因為這兩種氣體的制取學生已經學過，所以在課前布置學生將這部分內容以“知識樹”的形式在學案上整理歸納出來，課堂上邀請學生到講臺上帶領大家一起復習。由“學生講、學生問、學生答”的學習模式，學生學習積極性高，課堂氣氛輕松愉快，教學效果良好，發揮了學生的主體作用。

教學環節二：小組合作探究，設計合理裝置，控制固液常溫型氣體發生裝置中反應的發生和停止。

師：在同學們構建的知識樹中我看到了這樣幾套制取二氧化碳的發生裝置（圖2），現在我們要給魚缸里通二氧化碳，你會選擇哪一套？

生：長頸漏斗帶塑料隔板和彈簧夾的一套。師：為什么？

生：可以控制反應的發生和停止。

師：你還能設計出其他可以控制反應發生和停止的氣體發生裝置嗎？可以利用我們實驗室的儀器，也可以利用我們生活中常見的一些物品。請大家在學案上畫一畫，小組討論，我們來比一比賽一賽，看看哪個組設計出來的裝置最多。

學生活動：小組合作，設計裝置。

匯報各自小組設計的裝置（圖3）。

師：同學們的設計都很不錯。老師這里有這樣一個儀器，它也可以控制反應發生開始和停止。有同學認識它嗎？

生：啟普發生器。

師：對，這個儀器叫啟普發生器，用它就可以控制反應的發生和停止，效果究竟如何，實踐出真知，我們一起來試一試，現在我就準備用它向魚缸里通入一些二氧化碳。

演示實驗：利用啟普發生器給魚缸里通入二氧化碳。

師：通過剛才的實驗，我們發現啟普發生器是通過壓強變化實現固液分離來控制反應發生和停止的，在剛才同學們設計的裝置中，有哪些裝置的原理和啟普發生器是一樣的？

生：思考回答。

師：對，其實我們這些裝置設計的依據都來自于啟普發生器。

師：你們知道啟普發生器的由來嗎？我們一起來看一段資料。

資料：啟普發生器的由來。

啟普發生器是一種氣體發生器，又稱啟氏氣體發生器或氫氣發生器。它常被用于實驗中以制取氣體，典型的實驗就是制取氫氣。它是荷蘭科學家啟普發明，并以他的姓名命名。啟普曾經學過一點化學，但是一個藥物商人。啟普除了經商以外，還根據前人制作的發生硫化氫氣體的簡單裝置，設計出這種氣體發生器，用的時候就發生氣體，不用的時候，酸液上升，反應就停止了，從而節約了藥品。79B5AC69-035A-4E27-BEBC-B457838A7D03

師：通過這段資料，你們知道啟普發生器可以在實驗室中制備哪些氣體？

生：氫氣和硫化氫氣體。

師：那你們猜測一下實驗室里制備氫氣和硫化氫氣體的藥品應該呈什么狀態？反應的條件是什么？

生：固體和液體，常溫。

師：大家猜測的對不對呢我們一起來看看。

師：在實驗室中制備氫氣我們用的是金屬鋅粒和稀鹽酸或者稀硫酸，而制備硫化氫氣體用到的藥品是硫化亞鐵和稀硫酸或者稀鹽酸。啟普發生器可以在實驗室中制備氫氣、二氧化碳，你們認為啟普發生器能否在實驗室中制取氧氣？

生：不可以，高錳酸鉀或氯酸鉀都需要加熱。而過氧化氫和二氧化錳雖然是固體液體常溫下的反應，但是二氧化錳是一種粉末，在啟普發生器中粉末狀的固體和液體無法分離開，所以不行。

師：同學們說得有道理，那有解決的辦法嗎？老師在課前查閱了大量的資料，終于發現了解決問題的辦法。讓我們一起來看一看。

投影資料：利用啟普發生器用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣。

師：老師按照專家們的配方經過反復試驗，也終于制得二氧化錳和水泥的塊狀混合物。現在它們已經被我放進了這只啟普發生器里，效果究竟如何？動手試一試就知道了。

演示實驗：利用啟普發生器向魚缸里通入氧氣

設計意圖：本環節以“定時給魚缸里通入氧氣和二氧化碳”為問題引入，引導學生首先思考通入二氧化碳氣體選擇哪一套發生裝置最佳？然后讓學生設計可以控制反應發生和停止的固液常溫型發生裝置。接著介紹啟普發生器，讓學生知道自己的設計原理和啟普發生器是一樣的。最后拓展如何使用啟普發生器制備氧氣。問題的設計由淺入深，循序漸進。學生小組內討論設計裝置時思維碰撞激烈，匯報展示時爭先恐后，氣氛熱烈。啟普發生器的介紹不但開拓了學生的視野，而且從商人啟普的身上，學生能夠感受到任何的發明和發現都離不開細心觀察、積極思考和反復嘗試。

教學環節三：學生實驗探究如何控制固液常溫型發生裝置中反應的速率

過渡：我們已經成功的給魚缸里通入氧氣和二氧化碳，正在我為此洋洋得意的時候，某天生物老師過來了，本以為她會對我的設計贊不絕口，沒想到的是，她和我說：“無論是輸入氧氣還是二氧化碳，這個速度都太快了，小魚兒吃不消啊！”哎，老專家又碰上了新問題，不過老師一直相信這樣一句話“只要精神不滑坡，辦法總比困難多”，同學們有辦法控制剛才反應中氣流的快慢嗎？

學生思考回答。

生：使用分液漏斗的發生裝置。

師：是個不錯的辦法。除此之外還有其他辦法嗎？

生1：控制反應物的濃度、控制反應物的接觸面積。

生2：控制反應的溫度。

師：這些因素又是如何影響反應速率的呢？

師：你能利用今天桌面上給大家提供的藥品和儀器，設計對比試驗，探究濃度、接觸面積以及溫度對反應速率的影響嗎？大家先小組討論，將你們的設計寫在學案上。

學生討論并匯報實驗方案（圖4）。

師：同學們都已經設計好了，動手實驗前，我還有幾個注意點要提醒大家：①二氧化錳的量取半藥匙;②過氧化氫溶液用量筒取25 mL;③二氧化錳和水泥的塊狀混合物取8-10粒。最后提醒大家，小組分工合作，相互配合。

學生實驗并匯報實驗現象。

學生歸納影響化學反應速率的因素。

師：通過剛才的探究，我們知道了通過控制反應物的濃度、反應物的接觸面積以及反應時的溫度都可以控制反應的速率。

師：在剛才的探究過程中你還有什么問題？你能編出一道和剛才的探究相關的題目嗎？

設計意圖：本環節由“給魚缸通氣速度太快”為問題引入，引導學生思考如何控制化學反應中反應的速率。這樣的問題情景激發學生學習的興趣，引導學生積極思考。學生自己設計實驗，自己開展實驗探究，增強參與意識，培養學生自主學習能力，使學生由“想學”提升為“會學”，由“會學”升級為“互學”。整個實驗的過程中充分發揮學生的主觀能動性，讓學生在探究中培養觀察能力、思維能力和動手能力。

總結提升課堂小結

師：通過今天的學習，對于氣體的制取，你又有了哪些新的收獲？

生1：知道了影響化學反應速率的因素。

生2：認識了啟普發生器，知道了它的工作原理。

生3：知道了化學探究離不開實驗。

生4：知道了實驗室制備氣體的一般思路。

師：通過今天的學習，同學們自主構建了實驗室制取氧氣和二氧化碳的知識樹，明確了實驗室制備氣體的一般思路。課堂上同學們通過親身實驗，學會了一種科學探究的方法——對比實驗法。在今天這節化學課上我們還認識了一種新的化學儀器——啟普發生器，通過啟普發生器的發明歷史感受到了只要我們善于觀察、勤于動腦、樂于動手，就會有所發現，找到解決問題的辦法。

設計意圖：學生從三個維度對本節課所學內容進行總結：知識層面——復習了實驗室制取氧氣和二氧化碳的相關知識，構建了實驗室制備兩種氣體的“知識樹”，明確了實驗室制取氣體的一般思路;方法層面——通過親身的實驗探究學會了對比實驗的方法;情感層面——感受到了科學的發明和發現都源自細心觀察、積極思考、不斷嘗試。

五、教后反思

1.創設問題情境，落實學科教育價值

整節課以“魚缸里養魚”為線索：首先以“需要向魚缸中通入氧氣和二氧化碳”為問題情境，展開對氧氣和二氧化碳制備的復習;然后以“需要定時向魚缸中通入氧氣和二氧化碳”為問題情景，展開對“控制反應的發生和停止裝置”的探究;最后以“需要控制魚缸里輸入氣體的速率”為問題情境，展開對“氣體制備過程中影響反應速率因素”的探究。三個環節環環相扣且層層遞進，不但激發了學生學習的興趣，而且將本節課的三個教學環節有機的串聯在了一起。79B5AC69-035A-4E27-BEBC-B457838A7D03

《義務教育化學課程標準（2011年版）》（以下簡稱課程標準）建議“根據教學目標、教學內容、學生的已有經驗，以及學校的實際條件，有針對性地選擇學習情境素材，引導學生從真實的學習情境中發現問題，展開討論，提出解決問題的思路”，從而“優化課堂教學過程，提高課堂教學的有效性”[2]。有效的教學情境，能感染學生的情緒，激發學生的學習欲望，促進學生的思維發展，培養學生正確的價值觀念。化學有效教學情境的創設要以全面發展學生學科核心素養為主旨，符合教學內容的邏輯結構，包含有待解決的化學問題，能夠促進學生在問題中積極思考，從而使學生通過學習逐步形成關鍵能力和必備品格[3]。

2.充分利用合作學習，發揮學生主觀能動性

本節課三個教學環節都體現了學生的主體性：第一個教學環節中，學生自主構建“知識樹”，自己上講臺講解兩種氣體制備的相關知識;第二個教學環節中，學生小組合作設計裝置，上講臺介紹自己小組設計的裝置;第三個教學環節中，學生通過小組合作，開展實驗探究，尋找問題的答案。從“猜想和假設”到討論“設計實驗”方案，到小組合作“進行實驗”，再到“分析實驗數據得出結論”，最后進行“交流和表達”。每一個環節都充分發揮了學生的主觀能動性。

課堂是學生學習的主陣地，課堂教學應以學生為中心，關注學生未來的發展。只有以學生為中心才能真正培養學生自主學習的能力。在課堂教學中，學生應該學會管理自己的學習，形成自主學習方式，明確學習目標，掌握解決問題的方法，真正成為自主學習者。新課改要求以學生發展為本，所以在教學中，要使課程目標全面落實，只有學生的積極參與和有效參與相統一，才能實現用化學知識解決生活中的問題，拉近化學與生活的距離，同時也體會了化學的學習方法，從心底里認識到想學、會學、敢學、樂學帶給自己的意義[4]。

參考文獻

[1]楊林全，王曙華.“立學課堂”理念下教學優化的實踐——以“碳和碳的氧化物”復習課為例[J].江蘇教育，2021（28）：18-20，24.

[2]中華人民共和國教育部.義務教育化學課程標準（2011版）[S].北京：北京師范大學出版社，2012.

[3]吳叢鐸.化學有效教學情境的類型、特征與創設——以“燃燒及其利用”復習課為例[J].化學教與學，2020（8）：76-79.

[4]任永兵.讓學生成為初中化學課堂的主人[J].中學化學教學參考，2020（12）：3.79B5AC69-035A-4E27-BEBC-B457838A7D03