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新课程改革的主旋律是培养学生的创新精神和实践能力,让课堂教学充满创新活力。特级教师缪徐在人教版九年级《化学》“二氧化碳制取的研究”的教学中,对如何培养学生创新能力作了有益的尝试。缪老师运用新课程理念,通过新旧知识联系、对比分析,让学生进行自主的创新探索和实践,整个教学过程成为一个师生交流、共同发展的互动过程,学生在这个过程中既获得了知识,又体验到了知识的获得过程,课堂充满创新活力,很好地培养了学生的创新能力。
【片段一】温故知新,引导创新
师:打开可乐、雪碧、啤酒等饮料的封口,我们就会发现大量的气泡,这些气泡是什么气体的气泡呢?
生:CO2。
师:怎么去检验呢?
生:用澄清石灰水。
师:讲得好,我们来试试,这是一瓶澄清石灰水,这是一瓶可乐饮料,将可乐饮料中逸出的气体通入澄清石灰水中(演示实验,石灰水变浑浊),可以判断出可乐中逸出的气体是?
生:CO2。
师:很好,这节课我们就来研究CO2的制取。
师:我们知道制取气体的研究思路是什么?
生:确定反应的原理,气体的验证和验满,确定制取装置。
师:制取装置包括发生和收集两部分,发生装置确定的依据是什么?
生:反应物状态,反应条件。
师:收集装置确定的依据又是什么呢?
生:气体的密度、溶解性,以及气体是否与水反应。
师:一般来说,气体的验证和验满方法都是利用气体的什么性质?
生(齐):化学性质。
【赏析】建构主义认为,学习不是简单的信息积累,更重要的是新旧知识经验的相互作用以及由此而发生的认知结构的重组。实验室制取二氧化碳的原理、实验装置设计、气体的检验是本节的新知识点,为了使本节知识网络更容易让学生理解,缪老师首先用学生熟悉的可乐做实验引入课题,然后把学生的注意力集中到对已学过的氧气实验室制法的反应原理、制取装置以及气体的验证和验满方法上来,通过对这些知识的复习、归纳,总结出了实验室制取气体的研究思路。缪老师并没有直接把实验室制二氧化碳的原理、收集装置告诉学生,而是引导学生利用已有知识去主动建构,让新旧知识之间建立起非人为的实质性联系,实现认知迁移,引导学生进入创新状态。
【片段二】引发想象,激发创新
师:今天这节课我们就沿着这条思路来研究CO2的实验室制取。首先,请同学们回忆一下,在我们学过的反应中,有哪些是能产生CO2气体的?
生1:木炭在氧气中燃烧,石蜡在氧气中燃烧。
师:好,还有么?
生2:氧化铁和炭在高温下反应。
生3:动植物的呼吸。
生4:氧化铜与木炭在高温下反应。
师:好,刚才同学们回顾了几个能产生CO2气体的反应,下面我们再来思考一下,这些反应能用做我们实验室制取CO2的反应么?
生:不能。
师:这么肯定不能,说说理由吧。
生:因为生成的气体不纯。
师:你发现这些反应有什么参与了?
生:氧气。
师:有氧气参与了,氧气的用量很难控制,控制不好的话,生成的CO2里面就会有什么啊?
生:氧气。
师:对,氧气或者其他的杂质,因此生1和生2说的这两个反应不行,那么能不能用生3和生4说的两个反应来制取CO2呢?
生:不可以。
师:为什么?
生:反应条件很难达到。
【赏析】“请同学们回忆一下,在我们学过的反应中,有哪些是能产生CO2气体的?”缪老师用这个开放性问题,引发学生想象,为学生提供自主探索的机会,使处于不同思维水平的学生都能参与到活动中来。学生从自己的实际出发,用自己的思维方式自由自在地进行想象,从而激发了学生的创新能力。同时,通过对比各种反应的优缺点,培养学生独立思考的能力和创新的能力,培养学生思维的深刻性及质疑精神。假如缪老师采取灌输式教学方法,直接告诉学生制CO2气体的方法,所花的时间肯定更少,通过强化记忆也能使学生掌握这些知识,但这样不仅降低了学生的学习水平,使得一部分学生失去想象的机会,而且还使学生的活动缺乏自主性,学生的创造潜能不能得到发挥和展示,不利于激发学生的自主创新能力。
【片段三】动手实践,培养创新
师:老师现在将半药匙的碳酸钠粉末以及两到三粒石灰石分别投放到三支试管里面去,把试管固定在试管架上面,然后再向里面分别加稀盐酸或者稀硫酸,注意这三支试管里的反应情况有什么不同?(进行实验)
生:三支试管气体产生的快慢不同。
师:很好,同学们也可以自行设计出一套制取CO2的装置来,现在老师先做一个示范。
(教师进行实验)
师:动手做实验之前,同学们要注意两个问题。第一个问题:要知道我们做的实验是要制取什么气体?
生:CO2
师:第二个问题:这实验必须经过哪几个步骤,同时还要考虑到每个步骤里面我们应该注意的事项,那么实验室制取CO2的主要步骤有哪些?
生:连接装置,检查装置气密性,装入药品,收集氧气。
师:说得很好,这些步骤简称:连、查、装、收,但是我们还得验满一下。现在请同学们开始实验,小组内的同学,要注意密切配合。
(学生进行实验)
【赏析】动手操作是培养学生创造性想象能力的最佳途径。因为借助具体的装置,让学生进行探究活动,就是要使学生不仅掌握知识,还要去思考知识、评判知识、创新知识。在教学过程中,缪老师引导学生深入思考、自己动手去实践:通过学生探究实验,对比分析找到实验室制取CO2的最佳药品;通过学生的动手实验,掌握制CO2的操作步骤及检验、验满方法。在深入思考及动手操作的过程中,学生的潜能得到充分发挥,学生的创新个性和创新能力得到极大培养。
【片段四】总结规律,自主创新
师:下面请同学来谈一下这节课的收获?
生:这节课我们学到了CO2的制取方法。
师:CO2的制取方法,能不能说得具体点。
生:CO2能够通过化学反应来制取。
师:也就是反应原理了,你能说出制CO2是什么反应来制取的么?
生:是用稀盐酸和石灰石反应。
师:反应的原理学到了,还有其他的么?
生:还有反应物的状态等因素。
师:是要考虑反应物的状态,其他同学还有么?
生:这节课我们学到了如何验证CO2。
师:用什么验证啊?
生:用澄清的石灰水。
师:嗯,很好。
生:还学得了可以通过对比实验来得到结论。
师:这既是知识又是方法。我们这节课又领悟到了哪些方法呢?
生:联系实际法。
师:联系了什么实际,联系了什么?
生:一开始拿可乐做实验。
师:用什么和什么对比我不记得了。
生:用制取氧气和制取CO2来对比。
【赏析】新课标强调:教学要以学生为主体,要让学生主动参与教学的全过程。为了使学生积极参与教学,进一步培养学生自主创新能力,缪老师采取了让学生对课堂教学进行小结的方法,结果学生不但对所学知识进行了小结,有的学生还对教学方法做出了尝试性的小结。通过这样的训练,教师掌握了课堂教学过程中学生的认知状况,使教学更具针对性,也充分调动了学生学习的积极性和主动性,训练了学生思维的概括性、深刻性,学生的自主创新能力得到进一步提高。(作者单位:江西省南昌市第三中学)
□责任编辑周瑜芽
【片段一】温故知新,引导创新
师:打开可乐、雪碧、啤酒等饮料的封口,我们就会发现大量的气泡,这些气泡是什么气体的气泡呢?
生:CO2。
师:怎么去检验呢?
生:用澄清石灰水。
师:讲得好,我们来试试,这是一瓶澄清石灰水,这是一瓶可乐饮料,将可乐饮料中逸出的气体通入澄清石灰水中(演示实验,石灰水变浑浊),可以判断出可乐中逸出的气体是?
生:CO2。
师:很好,这节课我们就来研究CO2的制取。
师:我们知道制取气体的研究思路是什么?
生:确定反应的原理,气体的验证和验满,确定制取装置。
师:制取装置包括发生和收集两部分,发生装置确定的依据是什么?
生:反应物状态,反应条件。
师:收集装置确定的依据又是什么呢?
生:气体的密度、溶解性,以及气体是否与水反应。
师:一般来说,气体的验证和验满方法都是利用气体的什么性质?
生(齐):化学性质。
【赏析】建构主义认为,学习不是简单的信息积累,更重要的是新旧知识经验的相互作用以及由此而发生的认知结构的重组。实验室制取二氧化碳的原理、实验装置设计、气体的检验是本节的新知识点,为了使本节知识网络更容易让学生理解,缪老师首先用学生熟悉的可乐做实验引入课题,然后把学生的注意力集中到对已学过的氧气实验室制法的反应原理、制取装置以及气体的验证和验满方法上来,通过对这些知识的复习、归纳,总结出了实验室制取气体的研究思路。缪老师并没有直接把实验室制二氧化碳的原理、收集装置告诉学生,而是引导学生利用已有知识去主动建构,让新旧知识之间建立起非人为的实质性联系,实现认知迁移,引导学生进入创新状态。
【片段二】引发想象,激发创新
师:今天这节课我们就沿着这条思路来研究CO2的实验室制取。首先,请同学们回忆一下,在我们学过的反应中,有哪些是能产生CO2气体的?
生1:木炭在氧气中燃烧,石蜡在氧气中燃烧。
师:好,还有么?
生2:氧化铁和炭在高温下反应。
生3:动植物的呼吸。
生4:氧化铜与木炭在高温下反应。
师:好,刚才同学们回顾了几个能产生CO2气体的反应,下面我们再来思考一下,这些反应能用做我们实验室制取CO2的反应么?
生:不能。
师:这么肯定不能,说说理由吧。
生:因为生成的气体不纯。
师:你发现这些反应有什么参与了?
生:氧气。
师:有氧气参与了,氧气的用量很难控制,控制不好的话,生成的CO2里面就会有什么啊?
生:氧气。
师:对,氧气或者其他的杂质,因此生1和生2说的这两个反应不行,那么能不能用生3和生4说的两个反应来制取CO2呢?
生:不可以。
师:为什么?
生:反应条件很难达到。
【赏析】“请同学们回忆一下,在我们学过的反应中,有哪些是能产生CO2气体的?”缪老师用这个开放性问题,引发学生想象,为学生提供自主探索的机会,使处于不同思维水平的学生都能参与到活动中来。学生从自己的实际出发,用自己的思维方式自由自在地进行想象,从而激发了学生的创新能力。同时,通过对比各种反应的优缺点,培养学生独立思考的能力和创新的能力,培养学生思维的深刻性及质疑精神。假如缪老师采取灌输式教学方法,直接告诉学生制CO2气体的方法,所花的时间肯定更少,通过强化记忆也能使学生掌握这些知识,但这样不仅降低了学生的学习水平,使得一部分学生失去想象的机会,而且还使学生的活动缺乏自主性,学生的创造潜能不能得到发挥和展示,不利于激发学生的自主创新能力。
【片段三】动手实践,培养创新
师:老师现在将半药匙的碳酸钠粉末以及两到三粒石灰石分别投放到三支试管里面去,把试管固定在试管架上面,然后再向里面分别加稀盐酸或者稀硫酸,注意这三支试管里的反应情况有什么不同?(进行实验)
生:三支试管气体产生的快慢不同。
师:很好,同学们也可以自行设计出一套制取CO2的装置来,现在老师先做一个示范。
(教师进行实验)
师:动手做实验之前,同学们要注意两个问题。第一个问题:要知道我们做的实验是要制取什么气体?
生:CO2
师:第二个问题:这实验必须经过哪几个步骤,同时还要考虑到每个步骤里面我们应该注意的事项,那么实验室制取CO2的主要步骤有哪些?
生:连接装置,检查装置气密性,装入药品,收集氧气。
师:说得很好,这些步骤简称:连、查、装、收,但是我们还得验满一下。现在请同学们开始实验,小组内的同学,要注意密切配合。
(学生进行实验)
【赏析】动手操作是培养学生创造性想象能力的最佳途径。因为借助具体的装置,让学生进行探究活动,就是要使学生不仅掌握知识,还要去思考知识、评判知识、创新知识。在教学过程中,缪老师引导学生深入思考、自己动手去实践:通过学生探究实验,对比分析找到实验室制取CO2的最佳药品;通过学生的动手实验,掌握制CO2的操作步骤及检验、验满方法。在深入思考及动手操作的过程中,学生的潜能得到充分发挥,学生的创新个性和创新能力得到极大培养。
【片段四】总结规律,自主创新
师:下面请同学来谈一下这节课的收获?
生:这节课我们学到了CO2的制取方法。
师:CO2的制取方法,能不能说得具体点。
生:CO2能够通过化学反应来制取。
师:也就是反应原理了,你能说出制CO2是什么反应来制取的么?
生:是用稀盐酸和石灰石反应。
师:反应的原理学到了,还有其他的么?
生:还有反应物的状态等因素。
师:是要考虑反应物的状态,其他同学还有么?
生:这节课我们学到了如何验证CO2。
师:用什么验证啊?
生:用澄清的石灰水。
师:嗯,很好。
生:还学得了可以通过对比实验来得到结论。
师:这既是知识又是方法。我们这节课又领悟到了哪些方法呢?
生:联系实际法。
师:联系了什么实际,联系了什么?
生:一开始拿可乐做实验。
师:用什么和什么对比我不记得了。
生:用制取氧气和制取CO2来对比。
【赏析】新课标强调:教学要以学生为主体,要让学生主动参与教学的全过程。为了使学生积极参与教学,进一步培养学生自主创新能力,缪老师采取了让学生对课堂教学进行小结的方法,结果学生不但对所学知识进行了小结,有的学生还对教学方法做出了尝试性的小结。通过这样的训练,教师掌握了课堂教学过程中学生的认知状况,使教学更具针对性,也充分调动了学生学习的积极性和主动性,训练了学生思维的概括性、深刻性,学生的自主创新能力得到进一步提高。(作者单位:江西省南昌市第三中学)
□责任编辑周瑜芽