給你不一樣的課堂——碳酸鈣分解的探究

鄧佳卉

（南京外國語學校 江蘇 南京 210018）

［引言］

對于化學這門以實驗為基礎的學科來說，改變學生過去那種被動的、機械的學習方式，倡導學生主動參與的探究性教學已成為當下的主旋律。 化學實驗不但能為化學知識與技能的形成提供生動、具體的感性材料，而且能為化學知識技能的應用、檢驗、鞏固提供良好的情境和機會。 在化學實驗這一實踐過程中，學生的觀察能力、思維能力和實驗操作能力都會得到進一步的發(fā)展和提高。

［案例描述］

這是一節(jié)以石灰石為主題的課，我給學生展示了圓明圓被毀前后的圖片，引發(fā)學生思考堅硬的漢白玉石材“粉身碎骨”之謎。 指導學生設計出可行的實驗方案并探究如何證明石灰石灼燒后發(fā)生了化學變化。

師：展示火燒圓明園前后的圖片，為什么堅硬的漢白玉經(jīng)不起烈火焚燒呢？

生：漢白玉高溫分解了。

師：漢白玉的主要成分你們知道嗎？

生：應該是碳酸鈣。

師：對，漢白玉就是白色的大理石，主要成分就是碳酸鈣。 我今天帶來了大理石，我們就來做一做大理石分解的實驗。

演示實驗：取一小塊大理石，用坩堝鉗夾住，在酒精燈（加燈罩）上灼燒大約一分鐘。

師：通過觀察，你們能否判斷這塊大理石已經(jīng)發(fā)生分解了呢？

生：看不出來。

師：請大家思考一下，我們能設計什么樣的實驗來證明大理石灼燒后確實發(fā)生了化學變化呢？

學生經(jīng)過熱烈的分組討論得出了以下幾種方案：

方案1． 探究生成的氣體， 將生成氣體通入澄清石灰水，石灰水變渾濁，證明有二氧化碳生成，從而說明大理石灼燒發(fā)生了化學變化。

方案2． 測定物質灼燒前后的質量變化。

方案3． 檢驗生成的氧化鈣。 加少量水，振蕩，在溶液中滴加酚酞，如果酚酞變紅，證明有新物質生成，發(fā)生了化學變化。

方案4． 驗證碳酸鈣已經(jīng)不存在。 在灼燒后的固體上滴加足量稀鹽酸，如果沒有氣泡產(chǎn)生，說明碳酸鈣已經(jīng)不存在，所以生成了新物質。

方案5． 生成的氧化鈣加水后會放熱， 只要取生成固體加水，看是否放熱就行了。

師：我們再討論一下，這些方案中哪些可行性更高一些。

學生再次分組討論。

生1：我覺得，第四種方案不太現(xiàn)實，因為我們只加熱了一分鐘，不能保證碳酸鈣完全分解。

生2：方案2 中的質量變化，普通的天平稱不出來。

師：如果有電子天平，應該能稱出來。

生3：方案1 中的氣體很難收集，操作起來有難度。

師：那第五種方案呢？ 你們覺得操作性怎么樣？

生4：如果生成的氧化鈣量比較多的話，應該有明顯現(xiàn)象，在這里可能不太明顯，反應時間太短，生成物少。

師：那我們就選擇方案3 來探究一下，碳酸鈣灼燒后，是否發(fā)生了化學變化。 請同學設計詳細的實驗步驟。

學生討論。

生1：取一小塊大理石，用坩堝鉗夾住，在酒精燈（加燈罩）上灼燒大約一分鐘，冷卻后，將大理石放入試管，加少量水，振蕩，在溶液中滴加酚酞。

生2：我覺得應該做個對比實驗，未灼燒的大理石也需要加水并滴加酚酞。

生3：應該取同一塊大理石（砸碎），一半灼燒，一半不灼燒，這樣對比才更有說服力。

師：大家已經(jīng)有了控制變量的基本思想。 那我請兩個同學上來做一做這個實驗。

［學生演示實驗］

實驗步驟：

1．取一小塊大理石，用錘子砸成兩塊。

2．用坩堝鉗取其中一塊，在酒精燈上灼燒一分鐘。

3．冷卻后，將兩塊大理石分別放入試管中，加等量的水，分別滴加兩滴酚酞，振蕩。

實驗現(xiàn)象： 未經(jīng)灼燒的大理石試管中酚酞不變色，灼燒后的大理石試管中，酚酞變紅。

［案例分析］

探究性實驗教學是以問題為核心的教學，這種教學方式， 為學生提供了發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的機會。探究性實驗是以學生的直接經(jīng)驗為基礎而實施的，在進行過程中需要提出問題、設計方案，需要親自動手實驗，需要分析和解釋，需要運用判斷思維和邏輯思維。 上述活動中，學生始終處于緊張、積極、活躍、興奮的狀態(tài)，對學習活動進行自主支配。

1． 化學探究性實驗教學的一般程序

按學生的主體活動程序，探究性實驗教學可分為引導探究和開放探究兩種模式， 教學的基本程序為：提出問題，猜想與假設，設計實驗，進行實驗，驗證假設，解釋與結論。

2． 把握好實驗探究中的“扶”與“放”

如果教師將所有的內容都讓學生自己提問、自己探究，他們所學到的知識和掌握的技能很可能是不系統(tǒng)或者是不全面的。 所以教師的適時引導和參與對于學生探究的目的性和效果起著非常關鍵的作用。 這一案例中的科學探究就屬于引導探究，學生的活動限制在一定的范圍內，在教師的引導下逐步進行探究。 本節(jié)課中探究的問題是由教師提出的，學生主要精力放在設計實驗上。

學生提出設計方案后，對各種方案的評價也很重要。 課堂上不可能有那么全面的儀器設備也沒有充足的時間，讓學生把所有方案都進行實驗。 所以要對實驗方案進行篩選。 在篩選的過程中，學生的能力再次得到提高。 鍛煉了學生理論聯(lián)系實際的能力。 讓學生明白化學實驗可操作性的重要。

3． 恰當運用分組討論，體現(xiàn)教學全體性

這案例中，有的學生思維很活躍，想出了很多種方案，而也有些學生只能想到一種或兩種方案。 這時候就體現(xiàn)了分組的必要性。 在全班集體討論時往往可能有一部分同學沒有發(fā)言的機會，這就需要通過分組討論來彌補。 組內學生能力有差異，可以進行互補，在小組討論過程中，每個人都有機會發(fā)言，能讓全體同學都參與其中。

4． 積極營造合作的教學氛圍，體現(xiàn)課堂民主性

如果這節(jié)課沒有這樣的探究， 按傳統(tǒng)的 “滿堂灌”也能進行下去，學生也能學到知識，但是知識的學習跟能力的提升相比，能力提升就更為重要了。 探究性實驗注重的是過程性， 學生在自主參與的過程中，形成了獲取知識的探究能力，培養(yǎng)了積極的探究未知事物的態(tài)度以及合作性的學習方式。 學生在獨立進行探究的同時，還要與同學進行討論、交流、爭論和意見綜合等合作學習， 學生在合作學習中將自己的觀點進行客觀的比較和鑒別， 從不同角度改進自己的經(jīng)驗和認識， 克服原先獨立探索中的片面性和局限性，最終完成對所學知識意義的完整建構。 只有充分尊重學生的主體地位，才能使學生打開思路，勤于思考，敢于提出問題，敢于探索，也只有這樣的教與學才能共融互進。

［1］ 王祖浩等． 初中化學新課程案例與評析［M］． 北京：高等教育出版社，2006：107－109

［2］ 鐘啟泉． 概念重建與我國課程創(chuàng)新［J］． 北京大學教育評論，2005，3（1）

［3］ 劉懷樂． 碳酸鈣的熱分解溫度是多少［J］． 化學教育，2009，（7）：73