教与学一体化设计案例——二氧化碳制取的研究

王 锋

（厦门市教育科学研究院，福建 厦门 361004）

教与学一体化设计案例
——二氧化碳制取的研究

王 锋

（厦门市教育科学研究院，福建 厦门 361004）

学案教学模式落实了学生主体的思想，有效地推动了课堂教与学方式的转变，增强了新课程实施的有效性。但我们在学案教学研讨中发现了一些问题，即学案在体现学生主体的同时，教师的主导地位却是严重弱化了：课堂生动活泼的情境创设没了，老师精彩的教学环节没了，取而代之的学生埋头苦干地完成学案的枯燥内容。这一问题最直接的结果是学生在机械的操练中完成学习任务，这种过程毫无深层次的体验可言。学案毕竟是一种教学手段，它不是万能的，太过于夸大其作用，以学案代替教学的全部，这种教学就有局限性。

为防止出现以上问题，笔者建议可在备课中应用教与学一体化思想来进行教学设计。教与学一体化设计是指把通常所指的“教案”与“学案”融为一体，充分针对学案及其应用环节而进行设计。教与学一体化设计在充分体现学生主体的前提下，最有效地发挥教师的主导作用，体现教与学双方高度交融、互相推进并生成教学过程。应用教与学一体化设计，对课堂流程进行真实推演，优化教学各细节，提升教学设计的流畅性，增强教学整体的有效性。下面以人教版义教化学教科书“第六单元课题2 二氧化碳的制取的研究”的设计为案例说明这一设计样式。

一、教学目标

（一）知识与技能

理解实验室制取常见气体的反应原理的选择依据和实验装置的设计原理，并能应用于实验室制取二氧化碳，能在教师指导下，根据实验目的选择实验药品和仪器，能安全操作。

（二）过程与方法

通过对制取二氧化碳的探究，初步学习实验室制取气体的思路和方法。情感态度价值观

通过参与二氧化碳制取的研究，发展学习化学的兴趣，认识到合作与交流在科学探究中的重要作用。教学重点、难点

实验室制取二氧化碳的原理选择和装置的设计等探究活动。

二、教学思路

气体的制取是初中实验知识的重要组成部分。本单元的“二氧化碳制取的研究”，作为初中气体制取实验的终结篇，它对同学初步形成实验室制取气体的一般思路和方法起着关键性的作用。作为科学探究的课题，它既培养了同学的创新精神和实践能力，同时又加深学生对本课题内容的理解。人教版教材在知识系统和科学探究上，能按照学生的认知顺序循序渐进地推进，我们应充分利用这一特点逐步地展开教学。首先，建立在制取氧气知识的基础上，通过对实验室制取气体系统地归纳，能使学生对制取气体知识进一步地建构。其次，在培养学生科学探究能力方面，前面的课题从教材示范到学生部分参与，直到这一课题较为完整地开展探究，从而逐步积累和提高学生的探究能力。这一课题是在学习二氧化碳性质之前开展的，这又是提供机会让学生进行资料探究二氧化碳的性质，进而再探究有关气体制取的内容。课后，让学生学生利用家中现有材料自制装置，参加班级展示，将探究由课内延伸课外，达到学以致用的效果。

三、教学过程

教与学过程方案设计＜教师导入＞今天我们要以二氧化碳为代表研究如何制取一种气体。我们已学习了如何制取氧气，下面我们复习实验室制取氧气的内容。[设计说明]明确本课题探究的内容和思路。＜学生回答预习学案的内容＞[设计说明]复习学生相关知识，为开展本课题的教学作好铺垫。

教与学过程方案设计A B C气体发生装置选择的依据：_________________________；气体收集装置选择的依据：________________________。[设计说明]应用学案自主复习，培养了归纳概括知识能力。＜教师板书小结＞一、制取气体装置1.气体发生装置气体发生装置 反应物的状态反应条件｛2.气体收集装置排空气法密度比空气的大——向上排气法密度比空气的小——向下排气法｛｛排水法（不易容于水、不与水发生反应）① ② ③ ④ ⑤[设计说明]及时进行梳理，增强知识的系统性和条理性。＜教师＞根据实验室制取氧气的经验，实验室制取二氧化碳要查阅并了解哪些有关二氧化碳的知识？为什么？＜学生回答，教师小结＞反应物的状态、反应条件、气体的密度、气体的水溶性。＜教师，并副板书＞气体的密度、气体的水溶性属于气体的物理性质，可通过查阅得出：二氧化碳密度比空气大，可溶于水。＜教师引导＞如果知道制取反应原理就可知反应物的状态和反应条件。我们学过能生成二氧化碳的反应很多，如何确定反应原理呢。请大家完成学案内容。[设计说明]自然地导入新课内容，缩短了与新知识心理距离。＜学生完成学案，并交流＞写出可以生成二氧化碳有关反应（能够用化学反应方程式表示的用化学反应方程式表示，其余的用文字表达）；然后指出哪些适合于实验室制取二氧化碳，并写出理由：[设计说明]通过资料探究，更深刻理解实验室制取二氧化碳的反应原理。生成二氧化碳的化学反应 能否用于实验室制取二氧化碳的理由＜学生小结，教师板书并梳理＞二、制取气体反应原理1.制取气体反应的选择：可操作性强、原料易得、安全、环保等。＜教师讲解并板书＞[设计说明]老师讲解和调强，学生能更明确学习要点，更到位地掌握相关内容。2．实验室制取二氧化碳原理：反应方程式：C a C O 3+2 H C l=C a C l 2+H 2 C O 3碳酸钙 氯化钙 碳酸H 2 C O 3=H 2 O+C O 2↑总反应：C a C O 3+2 H C l=C a C l 2+H 2 O+C O 2↑反应物：块状大理石和稀盐酸（或石灰石和稀盐酸）＜教师讲解＞①写实验室制取二氧化碳的化学方程式写总反应。②实验室不用纯的碳酸钙制取，反应速度太快，用块状大理石或石灰石作为反应物较为适宜。大理石或石灰石主要成分是碳酸钙，它们是不溶于水的固体，广泛存在于自然界。③制取过程中反应物用稀盐酸，不用浓盐酸。原因是反应速度太快，浓盐酸容易挥发出氯化氢气体。（实验室制取的二氧化碳气体中含有少量的氯化氢气体）[设计说明]如果学生水平允许，也可把石灰石形状及盐酸浓度对反应速率的影响设计成探究实验，培养学生的探究能力，并加深对这些内容的理解。＜教师提出问题＞请从以上复习学案装置图中选择制取二氧化碳的装置＜学生回答后，教师进一步小结并板书＞：回答 板书选择②→反应条件：固液反应、常温选择③→气体性质：密度比空气大、可溶于水＜教师边讲边演＞用简易装置制取二氧化碳①步骤：检验气密性→装药（先固后液）→收集②用石灰水检验二氧化碳③用燃着的小木条件放于瓶口验满＜学生实验并完成学案内容＞

教与学过程方案设计用简单实验装置制取二氧化碳（1）如何检查装置气密性？____________________________________________（2）检验二氧化碳气体的操作：____________________________________________（3）收集二氧化碳过程中如何验满？____________________________________________[设计说明]对重点目标达成情况进行反馈，明确达成这一目标的效果。＜教师小结并引导＞我们刚才用简单的实验装置制取二氧化碳气体。现在请同学选用课本P 1 1 1页仪器，也可自选仪器，设计其他可能的制取装置，画出简图，并说出它的特点。＜同学小组讨论并设计后用投影仪在全班交流，教师点评各种创意＞＜教师用P P T小结并说明＞制取二氧化碳气体通常选择如下发生装置：[设计说明]在用最简单的装置制取二氧化碳的基础上，让学生进一步进行装置设计探究。符合循序渐进原则，降低探究的难度。带孔塑料片以上发生装置主要有两部分：容器+带导管的橡皮塞（此外，为了便于添加液体常配置长颈漏斗或分液漏斗），可根据反应物的量选择大小不同的容器（试管、广口瓶、锥形瓶等）。使用后几种装置应把长颈漏斗未端伸进液面以下。如何检查上图中第二套装置的气密性？＜同学回答教师小结＞先往漏斗加水没过漏斗用铁夹夹住橡皮管，用铁夹夹住橡皮塞，再往漏斗内加少量的水后，观察漏斗液面如果没有变化，说明该装置具有气密性。[设计说明]及时进行梳理和提升，明确这部分知识内容的内涵和外延。＜教师用P P T介绍＞启普发生器发生装置：教与学过程方案设计＜课堂练习题＞课本 P 1 1 2 页 1、2、3 题[设计说明]迁移应用知识，巩固提高。反馈教学目标的达成效果。＜学生小结＞本课学习内容，谈学习体会和学到的学习方法。＜教师梳理与小结＞一、实验室里可用石灰石或大理石（主要成分都是碳酸钙）与稀盐酸反应来制取二氧化碳，反应的化学方程式为：C a C O 3+2 H C l=C a C l 2+H 2 O+C O 2↑二、实验室装置制取二氧化碳装置发生装置：带孔塑料片[设计说明]通过活泼的形式发动学生开展课堂小结，特别关注对学习方法的反思。发展学生主动与他人交流和讨论，清楚表达自己的观点。教师最好能借助P P T简单梳理课堂内容，强调部分难点，有助于学生进一步明确内容线索，优化知识结构。三、实验室制取气体要注意：1.选择合适的反应，包括反应物和反应条件。2.选择合适的实验装置（选择合适反应装置和收集装置的依据是什么？）；3.需验证所制得的气体。〈课后活动拓展〉1.完成“课外达标自测题”（略）2.小发明小制作：就地取材，选用家中现有的物品（墨水瓶、塑料瓶、圆珠笔芯等），自制一套制取C O 2的装置，参加班级展览、讨论，并在老师的指导下进行试验。[设计说明]迁移应用知识，根据作业情况了解教学目标的达成效果。开展“小发明小制作”拓展延伸课堂活动。

（责任编辑：张华伟）