基于互助式学习重构化学实验课堂

杨茜

摘 要：“互助式学习”包括学生之间的互相帮助学习，以及小组与小组间的竞争学习。教师由过去的知识讲授者变为和学生一起发现知识的共同探索者，师生共同经历知识的发现和建构过程，实现真正意义上的教学相长。“互助式学习”是一种多元化的合作学习范式，在化学实验课中应用，效果良好。

关键词：化学实验；互助式学习；二氧化碳制取

一、问题的提出

化学是一门以实验为基础的学科，要想提高中学生对于化学的学习兴趣，就需要教师正确看待自己在教学中的角色以及相应的任务，并致力于培养学生在学习过程中的创新性思维。本校正大力发展“小组合作模式”，构建“361”生态课堂，我有幸参与其中，并将其运用到化学实验的课堂中。互助式学习遵循学生认知规律，以实现每个学生的最好发展。

二、教学内容分析

《二氧化碳制取的研究》是人教版九年级化学第六单元课题二的内容。由于有了前面氧气的实验室制法的学习，学生已基本掌握了实验室制法的一些思路，还掌握了一些物质之间发生化学反应可以生成二氧化碳的知识。因此教师可以在学习氧气制取的基础上，让学生从反应物的状态、反应条件等方面比较，选择气体发生装置；从气体密度、溶解性等方面比较，选择气体收集装置。这样的设计，符合学生的思维发展，有利于提高学生不断探索、不断创新实践的科学学习态度。该课题实验较多，可以发展学生勤于思考、严谨求实、善于合作、勇于创新实践的科学精神。

三、教学目标

1.了解实验室里制取二氧化碳的化学反应原理。

2.探究实验室里制取二氧化碳的装置。

3.了解实验室里制取气体的一般思路和方法。

四、教学流程

环节1：回顾旧知，引入新课

【教师】引课：灭火器原理示意图、二氧化碳的用途图片引入二氧化碳气体。

【教师】请同学们回忆：（1）实验室制取氧气的装置回顾；（2）总结发生装置和收集装置的选择原理。

【学生】总结：实验室制取气体思路和方法。

药品选择→反应原理→发生装置选择→收集装置选择

设计意图：学生在第二单元已经学习了氧气的实验室制法，为接下来二氧化碳的制取方法的选择奠定了基础。

环节2：合作学习，选择药品

【教师】列举你所知道的能生成二氧化碳的反应，这些反应适用于实验室里制取CO2吗？以此讨论出实验室制取CO2的理想原料。

【学生】木炭燃烧、蜡烛燃烧都能生成二氧化碳，碳酸钙高温分解，碳酸钠和稀盐酸反应也生产二氧化碳……

【教师】实验室中选择药品必定要易操作，生成物易收集，不能有引入杂质的可能，在此基础上选择以下几种药品组合，请大家实验探究其可行性。

教师呈现任务单：学生按小组（6～7人一组，并且每位同学都有小组内编号）共同完成实验，探究实验室制取二氧化碳的最佳药品。

任务单1：

（1）第1-3小组的6号同学在点滴板中分别放置碳酸钠（一药匙）、石灰石、石灰石（1～2颗）；第4-7组的6号同学在点滴板中分别放置碳酸钙粉末（一药匙）、石灰石、石灰石（1～2顆）

（2）每组3、4、5号同学分别用滴管吸取稀盐酸、稀盐酸、稀硫酸同时滴在点滴板中

（3）每组1、2号同学负责记录实验现象并讨论选出最佳药品

【展示】反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑（学生根据实验能直观地选择出石灰石与稀盐酸为实验室制取二氧化碳的最佳药品，此时教师再讲解反应原理）

设计意图：通过任务单的设计，学生做实验更准确迅速；通过对比实验，学生对于药品的选择更加清晰，理解更深刻，同时锻炼了动手能力，培养了科学探究精神。

环节3：选择装置，制取气体

【学生】运用已有的知识，选择发生装置和收集装置：

1.探究制取二氧化碳的装置

发生装置：固液常温

收集装置：向上排空气法

2.CO2的检验方法和验满方法

检验：倒入澄清石灰水，振荡，若看到石灰水变浑浊，则为二氧化碳。

验满：将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则二氧化碳已集满。

3.当堂反馈

（1）基本概念复习

（2）找出实验装置图中的错误

（3）教师呈现任务单：制取一瓶二氧化碳气体并验满（学生实验过程中，教师巡视，拍下错误操作）

任务单2：

操作要求：

（1）组装仪器

（2）在大试管中加入5～6颗石灰石，再加入三分之一体积的稀盐酸

（3）每小组1号同学组织分工，制取一瓶二氧化碳并检验。操作规范、迅速，满分5分

（4）比较各组所用装置的优点与不足，抢答正确加2分

设计意图：将已有知识融会贯通，思考二氧化碳的制取原理、该气体的性质，进而选择合适的发生、收集装置，实现知识的迁移。教师将知识点反复强调，都不如学生亲手做实验来得印象深刻。

环节4：拓展提升

【教师】每组同学使用的实验装置略有不同，请学生归纳比较出长颈漏斗、分液漏斗的优点。

【学生】每组代表畅所欲言。

【教师】再用实验视频引入注射器及多孔隔板的特点。

设计意图：了解实验装置的多样性，及各装置的优缺点、使用注意事项，开拓学生眼界。

五、教学效果与反思

“互助式学习”不仅仅是教师的指导，学生个人的学习，还包括学生之间的互相帮助学习，以及小组与小组间的竞争学习。所以，“互助式学习”是一种多元化的合作学习范式，在化学实验课中应用，效果良好。

1.依据少而精的原则设置明确的学习任务单

我校在进行小组合作学习时，根据成绩分层，每组六人，分别编号1-6，其中1、2号为学优生；3、4号为中等生；5、6号后进生。设计学习任务单的过程是充分发挥教师领导才能的过程。在这个过程中，教师需要考虑让学生自主学习解决哪些问题，可以提供哪些方法帮助学生使自主学习更有效，课堂教学创新设计哪些活动，这些活动如何与自主学习相衔接，等等。使用自主学习任务单翻转课堂，并不是淡化了教师的作用，相反，教师作用的重要性前所未有地凸显出来。

例如：本节课的教学难点在于实验室制取二氧化碳的药品选择上。学生根据已有知识可以分析出■+CO2↑……这些反应有的条件要求较高，有的收集的气体易不纯，所以在任务单1的设置上，我仅仅要求学生比较石灰石与稀盐酸、石灰石与稀硫酸、碳酸钠与稀盐酸、碳酸钙与稀盐酸的实验现象，用到点滴板的优点是：用量少、易比较反应快慢。从学生当堂课的反馈来看，任务单的细化设置很成功，不用教师讲，学生就可以解决以下几个问题：①为什么不能选择稀硫酸与石灰石反应？因为反应一段时间后就停止，此时老师再补充：因为两者反应生成了微溶于水的硫酸钙，覆盖在大理石表面，从而阻止反应进一步发生。学生会有恍然大悟的感觉。②为什么不能选择碳酸钠与稀盐酸作为药品？因为反应速率太快。③为什么不能选择碳酸钙与稀盐酸作为药品？因为反应速率依旧太快。教师再追问：石灰石的主要成分不也是碳酸钙吗？为何它就能有效控制反应速率呢？引导学生理解实验室制取二氧化碳的原料都是混合物。任务单的设置能帮助互助式学习的完成，同时也能化解教学中的重难点，学生学得轻松，教师教得也轻松。

2.由“被动学习”变“自主学习”

“互助式”课堂教学模式特别关注了“生生之间”学习的主动性与积极性，例如任务单1设置的简单任务由后进生来完成，若后进生不会操作，中等生会主动讲解、帮助；最后，问题的升华由学优生完成。这样，给每位学生展示的机会，后进生也不会因为害怕做错而不敢动手，他们有强大的“后援团”。课堂上，不再是优等生的天下，充分给予了每位同学实际操作的机会。老师的作用就是巡视，在“学生老师”没有能力解决问题的时候，教师再进行指导、点拨。学生没有学习动机，就不会积极主动地参与学习活动，学生的学习动机并不会无缘无故地产生，而要靠教师在师生、生生的交往中去激发、去培养。

这种课堂模式让学生免除机械记忆、重复练习之痛苦，以自我表现的形式，一方面消化和深化知识，并内化成自身素质，另一方面凸现主体、张扬个性、加强合作，养成活泼自信的品格和团结协作的精神。课上主要在“动”字上下功夫，任务单2中，我采用小组加分的形式鼓励学生动起来，做到身动、心动、人人动。加分的形式也多种多样：有“平均分”——即能制取出一瓶二氧化碳并成功验满得五分，我在学生操作过程中，找出学生操作中的小错误，并拍照，总结时给学生直观的感受。很多组的同学不记得滴管悬空滴加；有的不记得将试管固定在铁架台上，直接拿在手上操作了；还有的将燃着的木条伸入集气瓶内……每错一处，扣一分，学生发现有“证据”，也心服口服。还有“抢答分”——学生小组实验仪器多种多样，有的是试管，有的是长颈漏斗，有的是分液漏斗，各小组根据自己手上拿到的实验仪器，若能说出优点，再加两分。“抢答分”不易挣，这就轮到学优生表现了，各小组学优生之间PK也是促进其成长的一种方法。在学校课改的大背景下，小组加分还可以累计晋级，更能增加学生小组合作的积极性。

3.构建了师生平等对话的氛围

作为协作学习的一种——互助式学习，是学生之间围绕不同情境互助，从而获得认知的过程。在互助过程中，每个学生的观点在和其他学生以及教师一起建立的协商环境中受到考查、评论，同时每个学生也对别人的观点、看法进行思考并作出反应。并在此基础上由学习者自身最终完成对所学知识的意义建构。在课堂场域中每一个学生都有要求被尊重的权利，都有自由表达自己思想观点而不受压制的自由。互助式的课堂就是一种生态课堂，它能让每一个学生都有获得与其他学生同样参与和发展的机会，比如每次任务單中，都要求学生总结、归纳，给他们以表达的机会，充分锻炼了学生表达的能力。在化学实验课中，经常会遇到不一样的实验现象，学生也会有不同的想法，甚至会有小组间的“争吵”情况发生，这样的课堂才是教师喜欢的课堂，学生畅所欲言，老师精练点拨，师生都得到了发展和提高。

4.促进教师自身素质的提高

“互助式”学习实现的一个有效形式是任务单的布置，那么这就要求教师充分备课，预设学生的疑难点，简而精地设置任务单，才能达到师生共鸣的良好教学效果。我在设计这节课前，反复通读教材，研究教学大纲，查阅中考题，及时了解考查的重难点，再试讲、修改。同时，还需要教师要有尽快适应新的课程改革的能力。由简单的教书匠转变为实践的研究者和研究的实践者；由教学活动的主角转变为学生学习的指导者和配合者。在教育方法上，要体现出以人为本，以学生为中心，让学生真正成为学习的主人而不是知识的奴隶。教师要善于捕捉和激发学生思想的火花和学习的灵感，发现和挖掘学生发展的潜能。教师还要具备创造性使用教材的能力。创造性使用教材是一名新型教师应具备的基本素质。很多优秀教师的教学经验证明，只有创造性地使用教材，才可能实现教学内容和教学方法与手段的完美统一；才能使教材的普遍性同本地区教学实践的特殊性实现有机结合；才能最大限度地满足学生对学习内容、教学方法的需求，充分调动教学双方的积极性，提高教学效率。

参考文献：

[1]王晶.义务教育教科书·九年级化学[M].北京：人民教育出版社，2012.

[2]杨剑春.中学化学教学建议[M].南京：南京师范大学出版社，2010.

编辑 段丽君