凸显学科观念突出科学思维

　　摘要：初中化学教学中，通过精简课时教学内容，确保课内有更为充裕时间引导学生形成化学的基本观念、启迪学生的科学思维，是实现“轻负高效”的重要途经之一。以“二氧化碳制取的研究（第1课时）”的教学为例，简析了“引导学生形成元素观、实验观以及启迪学生的归纳、类比与系统思维”的具体过程。
　　关键词：实验室制取CO2;元素观;实验观;归纳思维;类比思维;系统思维
　　文章编号：1008-0546（2015）01-0008-03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
　　doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2015.01.003
　　人教版九年级化学教材上册第六单元课题2 编排了“二氧化碳制取的研究[1]”，其中具体内容是实验室制取CO2的化学反应原理、实验装置以及实验室制取气体的一般思路和方法。笔者从实际教学中发现，大多教师虽然能在1课时内完成上述三部分教学内容，但他们从不安排学生实验活动，就连演示实验也是“来去匆匆”，课中总在不断给出相应化学知识，很少顾及学生“学”的过程。如此大容量的课堂，从“学”上看，学生基本是在被动地、急切地接受着知识，吃着不利于消化的“夹生饭”，鲜有的思维活动都较为简单、浅薄，参与深度学习的人数极少，课堂缺乏生命活力;从“教”上看，与“灌香肠”极为相似，不但没有很好地帮助学生解决“为什么选用稀盐酸与大理石（或石灰石）反应来制取CO2？”等重要问题，而且未能突出教材所编“实验装置的探究”等重点内容，弱化了学生对“学科观念”的建构，削减了训练学生的“科学思维”，课堂教学思想匮乏。上述化学教学的课堂实际情况提醒我们：教师需要精编课时教学内容总量，要在“引导和启迪”上多多发力，才有利于激发学生积极主动参与到学习化学的思考与实践中来，也才有利于帮助他们实现化学观念的形成和思维品质的提升，“急于求成”要不得。基于此，笔者将本课题的教学内容分为2个学时，第1课时内完成“反应原理（包括认知生成CO2的化学反应和选取制取CO2的药品）”，把学生心灵深处的疑问加以有效解决，也为“引导学生形成化学的基本观念、启迪学生的科学思维[2]”创设了充裕的时间，这样可在第2课时内把教材所编的重点内容更为深入地完成。现将第1课时的具体教学过程作如下展示。
　　一、教学过程
　　学习活动㈠：认知生成CO2的反应
　　板演1：写出实验室制取O2的反应原理（3个分解反应的化学方程式）。
　　问题1：从组成元素上看，为什么分解KClO3、H2O2或KMnO4都能生成O2？
　　问题2：若制取CO2，反应物必须能提供哪些元素？
　　板演2：CO2中C、O可以由2种反应物分别提供（如，图1），写出一些有CO2生成的其他化学反应。
　　问题3：哪些类别的物质之间进行反应，可能会生成CO2？
　　板演2：写出可以单独提供C、O给CO2的一些物质的化学式，思考其中都含有哪种原子团？
　　问题4：通过哪些方法可以使上述含有CO32-的物质中C、O原子重新结合成CO2？
　　问题5：在“C25H32+O2、C+O2、C+CuO、CaCO3（高温分解）、CaCO3+HCl和Na2CO3+HCl”6个反应中，哪些反应适合实验室制取CO2呢？请分别加以解释说明。
　　此教学版块着重引导学生建构元素观以及启迪学生进行了归纳与类比思维。第一，以学生板演的三个制取O2 的化学反应方程式为学习“支架”，借问题1启迪他们通过归纳思维获得了“KClO3、H2O2和KMnO4的组成中都含有O，所以可以用来制取O2”，据此以问题2为载体启迪他们通过类比思维得出了“制取CO2的反应物中必须含有C、O”。第二，以图1反应为例引导学生书写并选出了“C分别与O2和CuO发生反应的化学方程式”之后，以问题3为载体启迪他们通过归纳思维得出了“含C化合物+O单质、C单质+O单质和C单质+含O化合物等类别的物质之间发生反应均可能生成CO2”以及诱导学生甲交流了“CO2中的C、O还可以由1种反应物单独提供”的想法，从而使他们顺利步入了板演出化学式（CaCO3、Na2CO3等）和调出了CO32-。第三，笔者依次展示了石灰石粉末、块状石灰石和Na2CO3粉末样品并解析了其组成，使学生对样品有了简单认识，从而为后续教学活动的开展做好了铺垫。第四，在问题4的引导下，学生经过回忆、思考、交流等学习活动调出了“高温条件可使CaCO3中的C、O原子重新结合成CO2、盐酸也可使CaCO3或Na2CO3中C、O原子重新结合成CO2”，之后笔者对“CaCO3和Na2CO3与盐酸的反应基本历程（教材内容）”进行了具体解释，帮助他们认知了“碳酸盐与盐酸的反应实质”。最后，依托问题5启迪学生进行了多向思维，促成他们从反应条件、生成CO2的纯度等理论角度认同了“实验室选用CaCO3或Na2CO3与盐酸反应制取CO2相对较好”。这样，课堂教学内容就自然流畅地引渡到实践角度的“选取制取CO2的药品”。
　　学习活动㈡：选择制取CO2的药品
　　阅读资料：Na2CO3粉末、CaCO3粉末的市场参考价分别为52元/千克、12元/千克;浓盐酸和稀盐酸都是氯化氢气体的水溶液，前者氯化氢的质量分数大，极易从中挥发出氯化氢气体，后者氯化氢的质量分数小，不易从中挥发出氯化氢气体。