初中化學認知課堂教學的設計與應用

李桂東

【關鍵詞】初中化學 教學設計與應用 氧氣制取

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2016）08A-0065-02

化學是一門以實驗為基礎的學科，在實際教學中，教師要以初中化學課程目標為基礎，進一步激發學生學習化學的興趣，幫助學生建立和完善相應的化學知識結構體系，讓學生能夠熟練掌握化學的基礎知識并掌握化學學習的基本技能。因為化學是一門以實驗為基礎的學科，所以教師要善于利用化學實驗，幫助學生加深對化學知識的理解，提高學生對化學知識的認知能力和實踐運用能力。

針對初中學生的學習特點，基于初中化學的學習在后續工作中的作用，教師要對初中化學的認知課堂進行精心設計，進而提高學生對化學知識的認識與理解能力。鑒于初中化學教學的實驗性強的特點，本文以人教版“氧氣的實驗室制取”教學為例，對初中化學認知課堂進行設計，進一步提高學生的綜合素質。

一、創設情境，導出教學內容

導入是教師進入教學環節的第一步。在正式授課之前，教師要充分利用有效的導入把學生帶入新的教學內容中。在這個環節，教師可以通過提問的方式為學生創設情境，引導學生帶著對問題的好奇心來發現和研究問題。這樣，學生會在新舊知識之間形成認知沖突，從而引發認知矛盾，激起他們對新知識的探索興趣和學習欲望。針對化學學習的單調性和枯燥性，學生會很認可這種導入方式，因為這種方式不僅讓他們了解到教師在課堂中所要教授的內容，也給他們帶來了學習動力，為課堂教學創造了一個良好的開端。以《氧氣的實驗室制取》教學為例，教師在教學前提問學生：“我們上一節課學習了氧氣的物理性質及化學性質，同學們還有印象嗎？”由于是剛學過的知識，學生們的記憶比較清晰，因此他們會踴躍地回答：“記得，氧氣的物理性質是無色無味氣體，密度比空氣大，不易溶于水，加壓降溫變成藍色液體，再降溫變成藍色雪花狀固體。熔點-218.4℃，沸點-183℃。它的化學性質在常溫下不很活潑，與許多物質都不易發生作用。但在高溫下則很活潑，能與多種元素直接化合，具有助燃性和氧化性?！苯又處熖釂枺骸澳悄銈冎姥鯕庠谖覀兩a生活中有什么作用嗎？”此時學生們會根據自己的生活經驗以及對課本知識的了解說出氧氣的作用。問題到這里就進入了導入的關鍵階段，由于教師提問的知識都是已經學過的知識，學生的熱情高漲。在成功調動課堂氣氛后，教師乘勝追擊，繼續提問：“既然氧氣這么重要，那么我們怎么利用它的物理以及化學性質借助實驗室來制取以滿足生產生活的需要呢？”此時學生就會思考制取氧氣的方法，教師也成功實現了課堂教學的導入，同時有利于培養學生獨立思考問題的習慣。

二、合作討論，設計實驗方案

教師成功導入知識后，還要引導學生對所要教授的內容有一個基礎性的認知，并引導學生就教師提出的問題設計相應的方案。這個環節中，教師要充分利用學生的主觀能動性，讓學生在相互合作中設計出制取氧氣的方案。具體操作過程如下：①學生閱讀文本，進一步熟悉實驗內容。教師在進行新授課之前會讓學生預習新課，對于已經預習過的學生來說，課堂中再次預習會加深他們對知識內容的理解；對于沒有預習的學生，課堂預習則可以讓他們對知識內容有一個初步了解。②學生分組討論，提出實驗室制取氧氣的方法。在預習后，教師引導：“根據前面所學的與氧氣有關的知識，把它和實驗室制取氧氣聯系起來，找出相應的制取方案?！苯又鴮W生分組并且要求他們根據教材內容提出實驗室制取氧氣的方法。采用分組討論的方法是為了給學生營造一個寬松和諧的學習氛圍，讓學生在輕松愉悅的心情下展開學習。在討論過后，學生會根據課本和討論的結果說出實驗室制取氧氣的方案：“首先，固固加熱方案，例如用高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣；其次，固液常溫型方案，例如用過氧化氫制氧氣?！痹谶@個過程中，學生是課堂的主體，而教師則起到引導作用，很好地實現了教師“教”和學生“學”的有機統一。

三、課堂實驗，提高學生的實踐操作能力

通過引導學生探索出實驗室制取氧氣的方案后，就正式進入到對氧氣的實驗室制取環節。這個環節主要是培養學生的動手操作能力，引導學生將理論與實踐相結合，用實踐來檢驗自己在課堂中學到的知識。在實驗中，教師要準備好相應的實驗工具和物品，具體開展步驟如下：①物品準備。開始實驗之前，基于學生對課本的熟悉程度，教師提問：“根據你們想到的方案，利用實驗室制取氧氣要準備哪些物品呢？”學生根據已有知識和經驗回答道：“試管、酒精燈、高錳酸鉀、氯酸鉀、氯化氫……”②裝置選擇。在化學實驗中，根據藥品的化學反應和發生反應的條件需要對化學實驗進行裝置選擇。教師要順著學生的探究方向，繼續提問：“既然準備好了實驗物品，那么針對接下來的實驗我們要怎樣選擇裝置呢？”這時學生會根據自己設計的方案，為用高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣選擇固體和固體加熱裝置，為利用過氧化氫制氧氣選擇固體和液體不加熱裝置。③設定實驗步驟進行實驗，教師提示實驗過程中的注意事項。在進行實驗之前，教師要根據學生的經驗進行實驗注意事項的提問：“結合你們對化學實驗的操作與實踐，說說在進行化學實驗的過程中需要注意哪些事項？”學生根據已有知識回答：“實驗中試管口要傾斜以防止水倒流炸裂試管；實驗藥品要均勻地平鋪于試管底部，實驗是、之前先預熱，加熱時候對準試管中裝有藥品的部位；試夾夾在管口三分之一的地方；導管要微微露出橡皮塞以便于排除氣體；實驗結束后，要及時熄滅酒精燈節約資源。正確的熄滅方法是先把導管移走再對酒精燈進行滅火，這樣是為了避免冷水倒流進入試管引起炸裂的情況?！睂τ趯W生的回答，教師要針對問題的完整性做相應的補充，比如怎么利用排空氣法進行氣體的收集等。接下來，教師要根據學生提出的方案利用與學生互動的方式進行實驗室制取氧氣的實驗。以利用過氧化氫制氧氣為例，教師在進行實驗之前可以問學生：“進行這個實驗的第一步要怎么做呢？”如果學生不能回答，教師明示：“檢查實驗裝置的氣密性?！苯處熡謫枺骸霸鯓訖z查氣密性呢？”學生對這個問題并不陌生，會對教師的問題作出回應：“用夾子夾住導管，接著在長頸漏斗中加水，如果漏斗中頸部的水柱不下降，則說明氣密性較好。”接著教師按照學生的說法進行演示，然后提問：“接下來的步驟呢？”學生此時會想到“裝藥品”。這時教師要讓學生注意藥品的裝置順序，先固體、后液體。接下來再讓學生們觀察氣體的反應，最后進入氣體的收集階段，利用排水法或者向上排空氣法進行收集。對氣體進行收集后，讓學生自己動手檢驗氣體。學生自己歸納檢驗氣體方法：“用帶火星的木條伸入集氣瓶內，如果木條復燃，證明是O2?！毖鯕怛灊M方法：“用帶火星的木條放在集氣瓶瓶口，如果木條復燃，證明O2已滿。”

四、歸納總結，布置作業

在實驗的基礎上，教師要針對課堂教學內容進行歸納和總結，尤其要對實驗方法進行明確。對化學實驗課而言，教師可以先讓學生根據自己在實驗中的觀察以及書本知識進行總結，歸納出相應的化學方程式：2H2O2——通電—— 2H2O+O2↑；2KMnO4——△——K2MnO4+MnO2+O2↑；2KClO3——△MnO2——2KCl+3O2↑（此處二氧化錳不參與反應，僅為催化劑）。在對化學方程式進行歸納后，教師再布置作業，作業內容的形式可以是操作性的，也可以是選擇性的。但是，就“氧氣的實驗室制取”而言，教師可以為學生布置以下作業：①有條件的同學可以利用課余時間自己動手進行氧氣的實驗室制取實驗；（選作）②根據本節課的實驗教學內容，用簡單的詞語對實驗步驟進行概括（查、裝、收）。③根據實驗觀察總結出物品發生反應時的現象，并對實驗的整個過程進行明確。

總的來說，初中化學認知課堂教學的設計關系到教師課堂教學以及學生學習的有效性，教師在實踐教學中，要把學生放在主體地位，堅持“學生為主體，教師為引導”的原則來設計教學，通過對創設情境，導出教學內容、合作討論，設計方案、課堂實驗、歸納總結、布置作業等教學步驟的實施，在提高教學效率的同時也激發了學生的學習興趣。