“制取氧氣”在人教版九年級化學(xué)教材上冊第二單元編排了“實驗室制取氧氣的3個反應(yīng)原理”:“催化劑”“分解反應(yīng)”和“實驗活動1”。如何在上述內(nèi)容的教學(xué)中實現(xiàn)有效教學(xué)呢?即如何促進學(xué)生形成良好思維品質(zhì)、理解和提升科學(xué)探究能力、學(xué)習(xí)科學(xué)方法、學(xué)會基本實驗技能呢?筆者現(xiàn)介紹如下具體做法。
一、創(chuàng)設(shè)系列問題
本課教學(xué)中,在學(xué)生學(xué)習(xí)了“實驗室制取氧氣的3個反應(yīng)原理”后,筆者創(chuàng)設(shè)了如下系列問題:
問題1:取2份質(zhì)量相等的氯酸鉀置于2支試管中,向其中一份加入適量二氧化錳,加熱時的異同點有哪些?
問題2:取2份質(zhì)量相等的氯酸鉀置于2支試管中,向其中一份加入適量高錳酸鉀,加熱時的異同點有哪些?
問題3:加熱氯酸鉀和高錳酸鉀的混合物時會發(fā)生幾個反應(yīng)?高錳酸鉀是氯酸鉀分解時的催化劑嗎?為什么?
問題4:能用簡單的語言文字概括出“催化劑”的特征嗎?
問題5:除二氧化錳外,可選擇其他物質(zhì)作為過氧化氫分解的催化劑嗎?由此你能得出什么結(jié)論?
以上系列問題層次分明,有梯度和深度。這樣設(shè)問,能激活學(xué)生的思維,促進其產(chǎn)生深層次的思考,提升思維的深刻性,使思維活動發(fā)生質(zhì)的變化。學(xué)生在“思考-討論-表述”等學(xué)習(xí)活動中,能抓住催化劑的重要特征“能改變相應(yīng)反應(yīng)的速率、不能改變生成物質(zhì)的總質(zhì)量,而自身質(zhì)量、化學(xué)性質(zhì)不變”,學(xué)會發(fā)散性思維、學(xué)會判斷催化劑的方法,能通過自己的思考去認識“同一反應(yīng)可選用不同的物質(zhì)作催化劑”。值得一提的是:問題5解決之后,部分學(xué)生則會提出,“不同的反應(yīng)可選用相同的物質(zhì)做催化劑嗎?”此時,筆者迅速表揚說:“你們是會思考、會學(xué)習(xí)的同學(xué)!”并將該問題交給全班學(xué)生進行討論。經(jīng)過熱烈的課堂討論后,學(xué)生自主以“過氧化氫和氯酸鉀的分解均可用二氧化錳作催化劑”為例,證實“不同的反應(yīng)可選用相同的物質(zhì)作催化劑”。由此可見,在系列問題的誘導(dǎo)下,學(xué)生的思維被激活了,化“被動接受知識”為“主動思考、獲取知識”,實現(xiàn)了知識的主動建構(gòu)。
二、增補相關(guān)實驗
化學(xué)實驗是進行科學(xué)探究的主要方式,是學(xué)生積極主動獲取化學(xué)知識、認識和解決化學(xué)問題的重要實踐活動?;瘜W(xué)課堂中,增補一些相關(guān)實驗,能增進學(xué)生對科學(xué)的情感,理解科學(xué)的本質(zhì),可充分發(fā)揮化學(xué)實驗在德育和非智力品質(zhì)培養(yǎng)方面的教育價值。
本課教學(xué)中,筆者增補了如下實驗:
實驗1(分組):比較盛有等量過氧化氫溶液和水的兩支試管中液面以下部分內(nèi)壁上的異同。
實驗2(分組):觀察向盛水的試管中加入二氧化錳后的現(xiàn)象。
實驗3(分組):單獨加熱試管中的二氧化錳,并用帶火星的木條在管口試驗,觀察現(xiàn)象。
實驗4(演示):單獨加熱試管中的氯酸鉀,并用帶火星的木條在管口試驗,觀察現(xiàn)象。
實驗5(演示):加熱試管中的高錳酸鉀,并用帶火星的木條在管口試驗,觀察現(xiàn)象。
學(xué)生在[實驗2-5(1)]之前補做實驗1,對比中可感知:常溫下,過氧化氫能緩慢分解生成氣體,水則不能分解生成氣體;學(xué)生在[實驗2-6]之后補做實驗2,排除了“二氧化錳與水反應(yīng)生成氧氣或二氧化錳催化分解水生成氧氣”的疑慮,確認“二氧化錳催化分解的是過氧化氫”;學(xué)生在分析出[實驗2-7]中氧氣生成的三種情況(①只是氯酸鉀的分解;②只是二氧化錳的分解;③二氧化錳和氯酸鉀的同時分解)之后,經(jīng)過討論、分析確定補做實驗3,證實“只是氯酸鉀的分解”;通過演示實驗4,學(xué)生從中可知:①單獨分解氯酸鉀需要較高溫度;②二氧化錳能降低氯酸鉀的分解溫度。演示實驗5,除證實分解高錳酸鉀制取氧氣需要的溫度較低外,當學(xué)生觀察到“管口有紫煙冒出”的現(xiàn)象時,課堂迅速熱鬧起來,這對“發(fā)生裝置中管口放一團棉花”目的的理解起到了很好的鋪墊作用??梢姡鲅a的相關(guān)實驗,點燃了學(xué)生的學(xué)習(xí)激情,增強了“做科學(xué)”時的嚴謹性。
三、注重滲透方法
運用科學(xué)的方法進行學(xué)習(xí),可以起到事半功倍的效果?!氨容^、分類法”是化學(xué)學(xué)科重要的思想方法,前期學(xué)習(xí)中,學(xué)生雖對“空氣和呼出氣體的異同”進行了比較,給物質(zhì)進行“混合物和純凈物”分類,但運用“比較、分類法”進行思考、學(xué)習(xí)的習(xí)慣還尚未形成。為此,課堂教學(xué)活動中有意識地滲透“比較、分類法”,對學(xué)生“養(yǎng)成運用科學(xué)方法進行學(xué)習(xí)的習(xí)慣”來說是很有必要的。
本課教學(xué)中,筆者讓學(xué)生書寫出“3個反應(yīng)原理”的文字表達式之后,把科學(xué)方法滲透在以下3個小活動中:其一是引導(dǎo)學(xué)生從“反應(yīng)物和生成物種類變化”的角度對“3個反應(yīng)原理”進行比較,分析出3個反應(yīng) “一變多” 的共同特征,并學(xué)習(xí)分解反應(yīng),之后引導(dǎo)其把“分解反應(yīng)”和“化合反應(yīng)”進行了比較,促使其加深理解了兩種基本反應(yīng)類型;其二是引導(dǎo)學(xué)生從“環(huán)保、節(jié)能”的角度對“3個反應(yīng)原理”進行分類、比較中分析出“分解過氧化氫”是實驗室制取氧氣的最佳原理;其三是引導(dǎo)學(xué)生從“反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件”的角度對“3個反應(yīng)原理”進行比較、分類中使其認識“分解過氧化氫”屬于“固-液,不加熱”類,而另外2個反應(yīng)則為“固-固,加熱”類,為學(xué)習(xí)氣體制取時發(fā)生裝置的選擇埋下伏筆。這樣做調(diào)整了學(xué)生思考問題的方式,提高了他們對問題的認識水平,“催化”其形成運用“比較、分類法”等方法的習(xí)慣。
四、加強引領(lǐng)示范
化學(xué)學(xué)習(xí)啟始階段的初三學(xué)生,由于實驗的機會和次數(shù)還很少,化學(xué)實驗的基本技能還尚未形成,而具備基本的化學(xué)實驗技能是其繼續(xù)學(xué)習(xí)化學(xué)和進行探究活動的基礎(chǔ)和保證。對劃火柴都不會的初三學(xué)生來說,如何才能學(xué)會基本的實驗技能呢?加強教師規(guī)范化的實驗示范,是實驗教學(xué)中必不可少的環(huán)節(jié)。
本課教學(xué)中,進行“制取氧氣和探究氧氣性質(zhì)”的活動”時,筆者將實驗課的時間一分為三:前10分鐘,學(xué)生觀察教師的實驗操作的全過程;中間25分鐘,學(xué)生動手親歷實驗活動;最后10分鐘,討論和交流相關(guān)操作注意事項。學(xué)生分組實驗活動中,筆者巡視時發(fā)現(xiàn)大部分小組的學(xué)生能正確取用藥品、連接儀器、加熱,做好基本操作,無損壞試管、集氣瓶的現(xiàn)象,少數(shù)組別的問題,能在點撥、回憶筆者的操作示范中自主解決。在10分鐘的討論中,學(xué)生根據(jù)自己的實驗過程并結(jié)合教師的示范,能把釋疑解難說到點子上。實驗活動結(jié)束后,經(jīng)統(tǒng)計:28組中共有25組觀察到鐵絲燃燒時火星四濺的現(xiàn)象,這些組別的學(xué)生在舉手示意時都表現(xiàn)得非常自豪。以往在教室內(nèi)介紹實驗步驟和注意事項,不做具體示范,后來給一節(jié)課的時間到實驗室進行分組實驗,最多的一次也只有18組成功完成鐵絲的燃燒實驗??梢?,10分鐘的“現(xiàn)做現(xiàn)賣”,學(xué)生技能學(xué)習(xí)的時間縮短了,在享受成功實驗的快樂中,增強了學(xué)好化學(xué)的自信心。
(作者單位:江蘇省海安縣海安鎮(zhèn)孫莊初級中學(xué))