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基于学科核心素养的初中化学教学设计——以“二氧化碳制取
的研究”为例
摘要：核心素养是在教学活动中感悟和提升的，是以知识、技能、方法为载体，通过解决实际问题的活动形式形成的。在教学活动过程中通过合理的情景设置、问题设置以及教学资源的合理利用等去潜移默化地引导学生，组织有效的学习活动，帮助学生理解。从二氧化碳在生活中的应用、设计实验、评价实验体系，分析实验制取的一般思路等方面培养落实学生发展核心素养的目标。
关键词：核心素养；初中化学；二氧化碳；制取气体思路研究；教学设计 1问题的提出
布鲁姆等人在认知学习领域中把教学目标分成六大层次，从低级到高级依次为识记、理解、应用、分析、综合和评价［1］。学生在学习过程中应该全面学习，批判性思考，积极建构，有效传递知识，解决实际问题。所以在化学教学中，设计合适的学习目标，促进学生的深入学习，是培养学生化学核心素养的关键。学生发展核心素养是让学生具备适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，主要是社会责任、国家认同、国际理解、人文底蕴、科学精神、审美情趣、身心健康、学会学习、实践创新［2］。
而二氧化碳制取的研究相对于人教版化学上册第二单元氧气的制取意义是不同的，与制取氧气对比，学生在学习的过程中不仅要对实验室如何制备二氧化碳有所掌握，还要在此基础上进一步研究，在实验室制取气体时，能有意识地选择药品、仪器，培养学生动手、应用、分析等能力，让学生具有团队合作精神、科学精神、理性思维、勇于探究崇尚真知、学会学习，了解人类文明进程和世界发展动态、实践创新、敢于批判质疑等等化学学科核心素养。 2教学流程与情景设计
[师]都说桂林山水甲天下，鬼斧神工的桂林山水到底是怎么形成的呢？其实，这也是二氧化碳的功劳。桂林所在地的石灰岩的主要成分是碳酸钙。从天上降下的雨水中含有二氧化碳。带有这种气体的雨水流到哪里，以碳酸钙为主的石灰岩就会被溶蚀，天长日久，就形成了我们大家看到的桂林的美景。
再有，在电视上我们经常会看到舞台上云雾缭绕的特殊效果，让舞台表演者看起来仙气十足。其实，这一切得感谢固态二氧化碳——干冰。
灭火也要靠二氧化碳。不知大家有没有注意，在学校或办公楼等公共场所里，立着一个个红色的钢筒。它就是泡沫灭火器。发生火灾时按照使用说明进行操作就可以进行灭火。
古人用冰块来保鲜，而我们现代有一种新型保鲜剂干冰。它既可以降低温度，又可以使细菌无法繁殖，从而保持果蔬的新鲜。
地球上没有植物行不行？答案是否定的。没有植物，这个世界不可想象。而植物之所以能茁壮成长，就是因为它们吸收了空气中的二氧化碳与水化合后，放出氧气，合成供植物生长必需的有机物。这就是光合作用，它是生物界赖以生存的基础。
从溶进汽水使人凉爽，到帮助植物进行光合作用，二氧化碳渗透到地球的每一个角落，与人类的生存息息相关。这也算是对科学家1500多年付出的超级回报吧。
[生]真的是神奇，没想到二氧化碳的功能这么强大。
2.1解读二氧化碳的发现史——提升“科学精神与社会责任”等学科核心素养
“科学精神与社会责任”是化学学科实践能力，是对化学学科科学价值很好的诠释。化学史是让同学们深切感受到科学研究者们严谨的态度、科学的精神的一种方法。在学校里，学生们不仅要学懂知识，还要拓展视野，了解我们所学内容的来龙去脉，远远比你只教授给他应试知识要好的多。何荣幸老师的课堂上，每每都要介绍很多故事，让我们更深切的感受到科学其实离我们并不遥远，我们如果更细心、更认真、更耐心也可以去发现真理。
[师] 公元299年秋，一个老头张华发现一个奇怪的现象：只见仆人把一盆水浇在一堆烧白石上，瞬间升起一股白烟。“这是怎么回事？”望着白烟，想了半天，也没弄明白。后来没来得及研究，他就死了。这就是关于二氧化碳的最早记录。 时光匆匆，转眼到了17世纪。一位苏格兰人做了一些实验。测来测去，由于这种气体就好像是固定在石灰石中一样，因此称它为“固定空气”。布拉克想用排水法收集这种气体。但由于它溶解在水中，所以未能取得成功。
再后来英国化学家卡文迪许对它进行一系列研究，发现“固定空气”与一般的空气并不相同，它会无情地扼杀麻雀、老鼠等动物。后来，他发现，“固定空气”与动物呼吸、木炭燃烧产生的气体相同。
后来法国化学家拉瓦锡做实验时，发现钻石高温燃烧后，产生的也是这种“固定空气”。为了研究其成分，他让纯氧与纯碳进行燃烧试验，发现生成的气体就是“固定空气”。这一实验有力地证明了“固定空气”是由碳和氧两种元素组成的化合物。
19世纪20年代，化学家们终于证明了“固定空气”分子中碳、氧原子个数之比为1:2。于是，“固定空气”名称被二氧化碳所代替。
从“白烟”到“固定空气”再到二氧化碳，前后花了15个世纪。发现时间跨度最长的气体，非二氧化碳莫属！
[生]沉浸于科学的发现过程，感慨二氧化碳的发现史这么婉转曲折啊！ 对二氧化碳产生强烈的好奇心。
[师]这么厉害的二氧化碳我们有必要去学习一下，在实验室里是怎样的制取的，本节课我们一起来研究。 [生]好的。
[师]对于气体的制备，其实我们并不陌生，在第二单元学习了什么的制取？ [生]制取氧气
[师]对的，大家还记不记得当时怎么制取的？现在让我们一起回顾下氧气制取的相关知识。
学生回顾氧气制取相关知识。
设计意图：距离学习氧气的制取已有一段时间，一部分学生已经忘记或者说不太熟悉氧气的制取装置了，从而回顾氧气的制取可以激起学生对气体制备的一个总体感官，为接下来教师在介绍完二氧化碳的实验室制取原理后应该选用什么装置做一个铺垫。
2.2探究实验室制取二氧化碳的原理和装置——提升“勇于探究崇尚真知、批判质疑团队合作”等学科核心素养
探究实验原理和装置时，应让学生通过自身已有的文化知识来考量化学实验室制取二氧化碳制取的方法，让学生感受到始终处于最近发展区，兴趣增加，加上教师的不断引导，让学生体会到学习的乐趣、探究的乐趣，培养学生科学探究精神、理性思考能力和质疑批判团队合作能力等核心素养。
[师]以上我们回想了氧气制备的实验，那么，对于二氧化碳的制取，你将如何
设计实验呢？设计实验之前首先我们要弄清什么？ [生]用什么来制二氧化碳
[师]对的，在我们所有学过以及了解的反应中，大家能不能想出有哪些反应可以产生二氧化碳？再有大家所能想到的这些反应可不可以用于实验室制取二氧化碳呢？请大家思考，并列举出来。
[生]讨论、踊跃发言、列举：木炭燃烧、蜡烛燃烧、石墨单质等的燃烧、碳酸分解、人或动物的呼吸、碱式碳酸铜分解、木炭还原氧化铜、木炭还原氧化铁、高温煅烧石灰石等等。 参考文献：
[1]陈立,张秀丹.化学核心素养下真实的化学学习——以“二氧化碳制取的研究”为例[J].中学化学教学参考,2018(16):29-30.
[2]张瑞瑛.用问题引导 促学生思维发展——以初中化学“二氧化碳制取的研究”教学为例[J].教育与装备研究,2018,34(03):28-31.
[3]张跃飞,韩冰,付新花.优化课堂教学过程 提高课堂教学效率——以人教版“二氧化碳制取的研究”教学为例[J].化学教与学,2018(02):38-41.
[4]胡巢生.“二氧化碳的实验室制取和性质”实验活动设计[J].化学教学,2017(12):29-32.
本文来源：https://www.wddqxz.cn/556122031837f111f18583d049649b6648d70996.html
2022-05-04
