“立学课堂”理念下的“常见气体的制备”复习课案例
包慧 王佩君
摘要：“立学课堂”是课改所期待的一种生态课堂模式，它强调了“立德树人，学为中心”的育人理念。以“常见气体的制备”复习课教学为例，阐述了在“立学课堂”中通过创设问题情境，引导学生自主复习、自主合作、自主探究，让学生成为学习的主人。
关键词：初中化学;立学课堂;问题情境;合作学习;气体的制备
文章编号：1008-0546（2022）06x-0058-04 中图分类号：G632.41 文献标识码：
B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.06x.015
立学课堂要求课堂教学要优化教学过程，坚持“以学生为主体，以学习为中心”，教师教授简明、引领得当，学生自觉先学、有效合作。教学中，一是通过创设问题情境，为学生提供自学、自问、自练的方法和机会，增强学生学习的兴趣，使学生深刻体验自主学习的重要性;二是按照学生的需要，选择共同学习的内容，引导学生在独立思考的基础上进行深度合作学习，掌握知识和发展能力的统一[1]。以下是“常见气体的制备”复习课的教学设计和教学实录。
一、学情分析
通过前面的学习，学生已经掌握了氧气、二氧化碳的实验室制法，初步形成了实验室制取气体的一般研究思路：反应原理、制取装置、气体的验证和验满。本节课是对氧气和二氧化碳实验室制法的复习，并在原有基础上对实验室制备气体的难点“如何控制反应的发生和停止”以及“如何控制化学反应的速率”进行突破，让学生在原有基础上得到提高，提升学生综合运用知识解决问题的能力。
二、教学目标
1.复习氧气、二氧化碳的实验室制法的基础知识。
2.通过探究能对气体制备过程中反应的“发生和停止”以及“反应的速率”进行控制。
3.通过小组合作，培养学生合作能力，使学生在合作学习中体验合作、发现的乐趣。
三、教学重点
1.能对气体制备过程中反应的“发生和停止”以及“反应的速率”进行控制。
2.培养学生自主复学习、自主合作、自主探究的能力
四、教学过程
创设情境引入新课
师：同学们，老师前些日子养了一缸小鱼，可是好景不长，可能是因为气温高了一些，或是鱼缸小了一些，鱼儿由于缺少氧气，一下死了好几条。于是身边好心的生物老师建议我在鱼缸里养上一些水草，大家知道这是为什么吗？
生：植物的光合作用可以产生氧气。
师：说得很对，于是，我又在鱼缸里养了一些水草，本想着应该是“鱼戏莲叶东、鱼戏莲叶西”的生动画面，没想到的是，小鱼还在继续死亡，水草也出现了发黄的现象。这次好心的生物老师告诉我，不是她的方法有问题，而是水里溶解的二氧化碳太少，植物的光合作用不够充分。然后她还给我开出了一份养鱼宝典。让我们一起来看一看这份养鱼宝典。
投影：养鱼宝典
上午通5-10分钟二氧化碳（光照强烈可适当延长时间），下午通30-60分钟氧气（气温高可适当延长时间）。
教学环节一：学生自主复习制取氧气和二氧化碳的相关知识
师：昨天我已经请同学们通过导学案将实验室制备氧气和二氧化碳的相关知识自己进行回顾和总结。现在请几名同学到讲台上发言。
学生活动：根据自己画的“知识树”复习氧气和二
师：同学们复习得很全面。通过复习，我们得出在实验室中制备气体的一般研究思路是什么？
生：反应原理、制取装置、对气体进行验证和验满。
设计意图：以养鱼为情境，激发学生学习的兴趣，并由此引出對实验室制取氧气和二氧化碳相关知识的复习。因为这两种气体的制取学生已经学过，所以在课前布置学生将这部分内容以“知识树”的形式在学案上整理归纳出来，课堂上邀请学生到讲台上带领大家一起复习。由“学生讲、学生问、学生答”的学习模式，学生学习积极性高，课堂气氛轻松愉快，教学效果良好，发挥了学生的主体作用。
教学环节二：小组合作探究，设计合理装置，控制固液常温型气体发生装置中反应的发生和停止。
师：在同学们构建的知识树中我看到了这样几套制取二氧化碳的发生装置（图2），现在我们要给鱼缸里通二氧化碳，你会选择哪一套？
生：长颈漏斗带塑料隔板和弹簧夹的一套。师：为什么？
生：可以控制反应的发生和停止。
师：你还能设计出其他可以控制反应发生和停止的气体发生装置吗？可以利用我们实验室的仪器，也可以利用我们生活中常见的一些物品。请大家在学案上画一画，小组讨论，我们来比一比赛一赛，看看哪个组设计出来的装置最多。
学生活动：小组合作，设计装置。
汇报各自小组设计的装置（图3）。
师：同学们的设计都很不错。老师这里有这样一个仪器，它也可以控制反应发生开始和停止。有同学认识它吗？
生：启普发生器。
师：对，这个仪器叫启普发生器，用它就可以控制反应的发生和停止，效果究竟如何，实践出真知，我们一起来试一试，现在我就准备用它向鱼缸里通入一些二氧化碳。
演示实验：利用启普发生器给鱼缸里通入二氧化碳。
师：通过刚才的实验，我们发现启普发生器是通过压强变化实现固液分离来控制反应发生和停止的，在刚才同学们设计的装置中，有哪些装置的原理和启普发生器是一样的？
生：思考回答。
师：对，其实我们这些装置设计的依据都来自于启普发生器。
师：你们知道启普发生器的由来吗？我们一起来看一段资料。
资料：启普发生器的由来。
启普发生器是一种气体发生器，又称启氏气体发生器或氢气发生器。它常被用于实验中以制取气体，典型的实验就是制取氢气。它是荷兰科学家启普发明，并以他的姓名命名。启普曾经学过一点化学，但是一个药物商人。启普除了经商以外，还根据前人制作的发生硫化氢气体的简单装置，设计出这种气体发生器，用的时候就发生气体，不用的时候，酸液上升，反应就停止了，从而节约了药品。79B5AC69-035A-4E27-BEBC-B457838A7D03
师：通过这段资料，你们知道启普发生器可以在实验室中制备哪些气体？
生：氢气和硫化氢气体。
师：那你们猜测一下实验室里制备氢气和硫化氢气体的药品应该呈什么状态？反应的条件是什么？
生：固体和液体，常温。
师：大家猜测的对不对呢我们一起来看看。
师：在实验室中制备氢气我们用的是金属锌粒和稀盐酸或者稀硫酸，而制备硫化氢气体用到的药品是硫化亚铁和稀硫酸或者稀盐酸。启普发生器可以在实验室中制备氢气、二氧化碳，你们认为启普发生器能否在实验室中制取氧气？
生：不可以，高锰酸钾或氯酸钾都需要加热。而过氧化氢和二氧化锰虽然是固体液体常温下的反应，但是二氧化锰是一种粉末，在启普发生器中粉末状的固体和液体无法分离开，所以不行。
师：同学们说得有道理，那有解决的办法吗？老师在课前查阅了大量的资料，终于发现了解决问题的办法。让我们一起来看一看。
投影资料：利用启普发生器用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气。
师：老师按照专家们的配方经过反复试验，也终于制得二氧化锰和水泥的块状混合物。现在它们已经被我放进了这只启普发生器里，效果究竟如何？动手试一试就知道了。
演示实验：利用启普发生器向鱼缸里通入氧气
设计意图：本环节以“定时给鱼缸里通入氧气和二氧化碳”为问题引入，引导学生首先思考通入二氧化碳气体选择哪一套发生装置最佳？然后让学生设计可以控制反应发生和停止的固液常温型发生装置。接着介绍启普发生器，让学生知道自己的设计原理和启普发生器是一样的。最后拓展如何使用启普发生器制备氧气。问题的设计由浅入深，循序渐进。学生小组内讨论设计装置时思维碰撞激烈，汇报展示时争先恐后，气氛热烈。启普发生器的介绍不但开拓了学生的视野，而且从商人启普的身上，学生能够感受到任何的发明和发现都离不开细心观察、积极思考和反复尝试。
教学环节三：学生实验探究如何控制固液常温型发生装置中反应的速率
过渡：我们已经成功的给鱼缸里通入氧气和二氧化碳，正在我为此洋洋得意的时候，某天生物老师过来了，本以为她会对我的设计赞不绝口，没想到的是，她和我说：“无论是输入氧气还是二氧化碳，这个速度都太快了，小鱼儿吃不消啊！”哎，老专家又碰上了新问题，不过老师一直相信这样一句话“只要精神不滑坡，办法总比困难多”，同学们有办法控制刚才反应中气流的快慢吗？
学生思考回答。
生：使用分液漏斗的发生装置。
师：是个不错的办法。除此之外还有其他办法吗？
生1：控制反应物的浓度、控制反应物的接触面积。
生2：控制反应的温度。
师：这些因素又是如何影响反应速率的呢？
师：你能利用今天桌面上给大家提供的药品和仪器，设计对比试验，探究浓度、接触面积以及温度对反应速率的影响吗？大家先小组讨论，将你们的设计写在学案上。
学生讨论并汇报实验方案（图4）。
师：同学们都已经设计好了，动手实验前，我还有几个注意点要提醒大家：①二氧化锰的量取半药匙;②过氧化氢溶液用量筒取25 mL;③二氧化锰和水泥的块状混合物取8-10粒。最后提醒大家，小组分工合作，相互配合。
学生实验并汇报实验现象。
学生归纳影响化学反应速率的因素。
师：通过刚才的探究，我们知道了通过控制反应物的浓度、反应物的接触面积以及反应时的温度都可以控制反應的速率。
师：在刚才的探究过程中你还有什么问题？你能编出一道和刚才的探究相关的题目吗？
设计意图：本环节由“给鱼缸通气速度太快”为问题引入，引导学生思考如何控制化学反应中反应的速率。这样的问题情景激发学生学习的兴趣，引导学生积极思考。学生自己设计实验，自己开展实验探究，增强参与意识，培养学生自主学习能力，使学生由“想学”提升为“会学”，由“会学”升级为“互学”。整个实验的过程中充分发挥学生的主观能动性，让学生在探究中培养观察能力、思维能力和动手能力。
总结提升课堂小结
师：通过今天的学习，对于气体的制取，你又有了哪些新的收获？
生1：知道了影响化学反应速率的因素。
生2：认识了启普发生器，知道了它的工作原理。
生3：知道了化学探究离不开实验。
生4：知道了实验室制备气体的一般思路。
师：通过今天的学习，同学们自主构建了实验室制取氧气和二氧化碳的知识树，明确了实验室制备气体的一般思路。课堂上同学们通过亲身实验，学会了一种科学探究的方法——对比实验法。在今天这节化学课上我们还认识了一种新的化学仪器——启普发生器，通过启普发生器的发明历史感受到了只要我们善于观察、勤于动脑、乐于动手，就会有所发现，找到解决问题的办法。
设计意图：学生从三个维度对本节课所学内容进行总结：知识层面——复习了实验室制取氧气和二氧化碳的相关知识，构建了实验室制备两种气体的“知识树”，明确了实验室制取气体的一般思路;方法层面——通过亲身的实验探究学会了对比实验的方法;情感层面——感受到了科学的发明和发现都源自细心观察、积极思考、不断尝试。
五、教后反思
1.创设问题情境，落实学科教育价值
整节课以“鱼缸里养鱼”为线索：首先以“需要向鱼缸中通入氧气和二氧化碳”为问题情境，展开对氧气和二氧化碳制备的复习;然后以“需要定时向鱼缸中通入氧气和二氧化碳”为问题情景，展开对“控制反应的发生和停止装置”的探究;最后以“需要控制鱼缸里输入气体的速率”为问题情境，展开对“气体制备过程中影响反应速率因素”的探究。三个环节环环相扣且层层递进，不但激发了学生学习的兴趣，而且将本节课的三个教学环节有机的串联在了一起。79B5AC69-035A-4E27-BEBC-B457838A7D03
《义务教育化学课程标准（2011年版）》（以下简称课程标准）建议“根据教学目标、教学内容、学生的已有经验，以及学校的实际条件，有针对性地选择学习情境素材，引导学生从真实的学习情境中发现问题，展开讨论，提出解决问题的思路”，从而“优化课堂教学过程，提高课堂教学的有效性”[2]。有效的教学情境，能感染学生的情绪，激发学生的学习欲望，促进学生的思维发展，培养学生正确的价值观念。化学有效教学情境的创设要以全面发展学生学科核心素养为主旨，符合教学内容的逻辑结构，包含有待解决的化学问题，能够促进学生在问题中积极思考，从而使学生通过学习逐步形成关键能力和必备品格[3]。
2.充分利用合作学习，发挥学生主观能动性
本节课三个教学环节都体现了学生的主体性：第一个教学环节中，学生自主构建“知识树”，自己上讲台讲解两种气体制备的相关知识;第二个教学环节中，学生小组合作设计装置，上讲台介绍自己小组设计的装置;第三个教学环节中，学生通过小组合作，开展实验探究，寻找问题的答案。从“猜想和假设”到讨论“设计实验”方案，到小组合作“进行实验”，再到“分析实验数据得出结论”，最后进行“交流和表达”。每一个环节都充分发挥了学生的主观能动性。
课堂是学生学习的主阵地，课堂教学应以学生为中心，关注学生未来的发展。只有以学生为中心才能真正培养学生自主学习的能力。在课堂教学中，学生应该学会管理自己的学习，形成自主学习方式，明确学习目标，掌握解决问题的方法，真正成为自主学习者。新课改要求以学生发展为本，所以在教学中，要使课程目标全面落实，只有学生的积极参与和有效参与相统一，才能实现用化学知识解决生活中的问题，拉近化学与生活的距离，同时也体会了化学的学习方法，从心底里认识到想学、会学、敢学、乐学带给自己的意义[4]。
参考文献
[1]杨林全，王曙华.“立学课堂”理念下教学优化的实践——以“碳和碳的氧化物”复习课为例[J].江苏教育，2021（28）：18-20，24.
[2]中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准（2011版）[S].北京：北京师范大学出版社，2012.
[3]吴丛铎.化学有效教学情境的类型、特征与创设——以“燃烧及其利用”复习课为例[J].化学教与学，2020（8）：76-79.
[4]任永兵.讓学生成为初中化学课堂的主人[J].中学化学教学参考，2020（12）：3.79B5AC69-035A-4E27-BEBC-B457838A7D03
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