“實(shí)驗(yàn)裝置復(fù)習(xí)課”教學(xué)設(shè)計(jì)案例

　　一、教學(xué)理念和背景
　　有一句值得細(xì)細(xì)品味的廣告詞：“人生就像一場旅行，不必在意目的地，在乎的是沿途的風(fēng)景和看風(fēng)景的心情。”很多人都很欣賞這句十分愜意和引人入勝的廣告語，但我要說的是：不僅僅是人生，我們的教學(xué)工作也應(yīng)該“在乎沿途的風(fēng)景”；因?yàn)樵诮虒W(xué)過程中，學(xué)生獲取的不僅僅是知識(shí)，還有方法和情感，他們的品格、情操、看待問題的角度等，都在會(huì)教學(xué)過程的潛移默化中成長；如果只是一味追求結(jié)果，學(xué)生就不會(huì)享受到過程的甜美，就會(huì)忽視那些過程中可以得到的美好東西。我們應(yīng)該反思：如何才會(huì)使學(xué)生變成課堂學(xué)習(xí)的主人，如何讓課堂教學(xué)顯得生機(jī)勃勃，如何讓學(xué)生享受到成功的喜悅，并使這種喜悅成為一種巨大的情緒力量，從而大大激發(fā)學(xué)生的求知興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能。
　　本文以“實(shí)驗(yàn)裝置復(fù)習(xí)”教學(xué)設(shè)計(jì)為例，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，讓學(xué)生在過程中享受喜悅。傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)往往將實(shí)驗(yàn)裝置直接呈現(xiàn)給學(xué)生，看似效率提高了，但很多學(xué)生喪失了提問題的空間：這些儀器有什么結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？為什么這樣設(shè)計(jì)？有什么優(yōu)缺點(diǎn)？它們之間有什么聯(lián)系和區(qū)別？等等，我認(rèn)為喪失的不僅是這些問題本身，而且有能夠培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維方法的教學(xué)契機(jī)。本文本著這樣的目的，把一些實(shí)驗(yàn)教學(xué)中容易忽略的問題還原、放大，希望能起到拋磚引玉的作用。
　　二、教學(xué)設(shè)計(jì)和過程
　　教師：問題引入：試管是同學(xué)們非常熟悉的一種實(shí)驗(yàn)儀器（見圖1），請(qǐng)大家仔細(xì)觀察一下它的形狀，有什么特點(diǎn)？
　　學(xué)生：①細(xì)圓柱狀；②底部呈半球狀；③試管口卷邊。
　　教師：引發(fā)思考：為什么要這樣設(shè)計(jì)？這樣的設(shè)計(jì)有利于哪些實(shí)驗(yàn)操作？
　　學(xué)生：①細(xì)圓柱狀可以在盛取液體試劑后振蕩，又可以節(jié)約藥品；②半球狀底部便于加熱少量固體或液體；③試管口卷邊能與橡皮塞導(dǎo)氣管配套，能作為制取少量氣體的反應(yīng)容器；等等。
　　教師：深入問題：這樣設(shè)計(jì)又有哪些不足之處？
　　學(xué)生：①試管容積小，只能用于少量藥品的反應(yīng)；②不能穩(wěn)定放置，需用試管夾或用鐵架臺(tái)。
　　教師：思維啟發(fā)：如果既要增大反應(yīng)藥品的容量又要能穩(wěn)定放置，在設(shè)計(jì)上要作怎樣的改變？
　　學(xué)生：使用燒杯（見圖2）。
　　教師：推進(jìn)提問：燒杯和試管相比，形狀的改變，失去了哪些特點(diǎn)？
　　學(xué)生：燒杯不能振蕩，不能直接加熱。
　　教師：發(fā)散思維：如何既能保持燒杯的優(yōu)點(diǎn)（參加反應(yīng)的液體的體積多、穩(wěn)定放置）又能發(fā)揮試管的長處（能在反應(yīng)過程中不斷充分振蕩）？
　　學(xué)生：思考后得出：使用錐形瓶（見圖3）。
　　教師：燒杯和錐形瓶底面積增大后，又有什么不足？怎樣補(bǔ)救？
　　學(xué)生：容易受熱不均勻，必須墊石棉網(wǎng)后加熱。
　　教師：過渡導(dǎo)入：前面我們分析了試管形狀特點(diǎn)中①呈細(xì)圓柱狀；②底部呈半球狀這兩方面的一些變化，下面我們再來研究一下③試管口卷邊的功能。正如同學(xué)們所說的那樣，卷邊可以與橡皮塞導(dǎo)氣管配套，實(shí)現(xiàn)制氣（見圖4）。請(qǐng)大家思考：如果將圖4裝置中導(dǎo)氣管由一個(gè)變?yōu)閮蓚€(gè)，裝置將發(fā)生什么變化？
　　學(xué)生：相互交流，發(fā)表各種意見。
　　生1：導(dǎo)管長進(jìn)短出，可以除去氣體中的雜質(zhì)即洗氣（見圖5）；
　　生2：導(dǎo)管短進(jìn)長出，可以通過排水法收集氣體（見圖6）；
　　生3：排水法測氣體的體積（見圖7）。
　　教師：如果沒有水，又可以實(shí)現(xiàn)什么功能？
　　學(xué)生：可以做排空氣法收集氣體的裝置。
　　教師：如果要收集與空氣反應(yīng)的氣體如NO（不能用排水法），怎么辦呢？
　　學(xué)生：思考后回答：可以用排其它氣體的方法。
　　教師：總結(jié)：請(qǐng)看圖8。
　　學(xué)生：使用燒瓶。
　　教師：發(fā)散思考：圓底燒瓶與試管相比，其容量大大增加，請(qǐng)同學(xué)們回顧一下除了制氣和收集氣體外，還有哪些實(shí)驗(yàn)利用這一特點(diǎn)使用圓底燒瓶？
　　學(xué)生：回憶，討論。
　　教師：加以總結(jié)：（1）噴泉（見圖9）；（2）防倒吸（見圖10），等等。
　　教師：創(chuàng)設(shè)新情景：讓我們回到圖4，分析用這套裝置來制氣有什么缺點(diǎn)？
　　學(xué)生：發(fā)表各種意見，相互交流。
　　生1：液體反應(yīng)物的量無法控制，只能加多少反應(yīng)多少。
　　生2：反應(yīng)開始后若發(fā)現(xiàn)收集的氣體不夠，要再加液體反應(yīng)物，必須打開活塞，這就可能造成混入空氣或有害氣體泄露等問題。
　　生3：反應(yīng)一旦開始，即使所需收集的氣體已經(jīng)足夠，也無法停止反應(yīng)，造成實(shí)驗(yàn)藥品浪費(fèi)。
　　教師：充分肯定學(xué)生意見，并提出要求：根據(jù)這套裝置的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)一些實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn)。
　　學(xué)生：紛紛動(dòng)手，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置。
　　教師：歸納總結(jié)：同學(xué)們設(shè)計(jì)得都很好，我將大家設(shè)計(jì)的裝置收集整理補(bǔ)充一下。
　　1.使用長頸漏斗，必要時(shí)可再添加液體反應(yīng)物（見圖11），同時(shí)針對(duì)長頸漏斗液封需要較多液體的缺點(diǎn)，可以用小試管套住長頸的方法，既可液封，又可節(jié)省實(shí)驗(yàn)藥品，一舉兩得（見圖12）。
　　2.使用分液漏斗，可以隨時(shí)添加液體反應(yīng)物，且不用考慮液封的問題（見圖13），針對(duì)反應(yīng)中可能出現(xiàn)的試管內(nèi)短時(shí)間產(chǎn)生大量氣體，使氣壓增大，液體無法加入的現(xiàn)象，可以用恒壓分液漏斗（見圖14）。
　　3.為了可以控制氣體的制備，可以在試管中加一塊多孔隔板，并在導(dǎo)氣管上加上活塞，就成了啟普發(fā)生器簡易裝置（見圖15）。
　　三、案例分析和反思
　　愛因斯坦說：“興趣是最好的老師。”有了興趣，就會(huì)產(chǎn)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和原動(dòng)力。化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科，學(xué)生親自動(dòng)手設(shè)計(jì)、組裝實(shí)驗(yàn)儀器，并在自主探索中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，能體會(huì)樂趣，真正有所收獲。這對(duì)于學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，形成終身學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力是非常有益的。
　　在本案例中，我從引導(dǎo)學(xué)生分析試管的優(yōu)缺點(diǎn)開始，通過層層深入的問題，使學(xué)生形成新的知識(shí)體系，使學(xué)生的視角在不知不覺中，由熟悉的簡單的實(shí)驗(yàn)儀器自然延伸到了一些較為復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)儀器。這比把舊知識(shí)簡單重現(xiàn)，把新知識(shí)硬塞給學(xué)生的做法效果更為明顯。學(xué)生感覺是自己在設(shè)計(jì)儀器，當(dāng)自己的設(shè)想與展示的儀器相符時(shí)感到特別的興奮，當(dāng)然理解也更全面深刻。實(shí)踐證明，整堂復(fù)習(xí)課學(xué)生非常投入，他們被我設(shè)計(jì)的一個(gè)個(gè)問題吸引，被教學(xué)中沿途的風(fēng)景所深深吸引，積極探討解決遇到的問題。通過本節(jié)課，學(xué)生開始真正走近了科學(xué)研究、走近了科學(xué)精神，達(dá)到了較好的教學(xué)效果。