化学课程简报 第1期

化学课程简报第1期
编写：北京大学化学教育课程团队
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聚焦教学
氧气和二氧化碳的教学的区别和联系
现在已经开学近一个月，大部分学校进入了氧气的教学。

氧气是初中化学学习中的重点物质。

化学是物质科学，研究物质及其变化是化学学科的核心任务之一。

初中生通过化学课程的学习，应该能够了解身边的物质的化学能够化学的思路和方法，了解身边重要化学物质的形式和变化，能够从化学的视角、用化学的思路和方法认识、分析、研究身边的化学物质，进行物质转化。

化学教师大多重视身边的化学物质的教学，能够让学生熟记水、氧气、二氧化碳、酸碱盐等物质知识，但是通过这些物质的学习，帮助学生建立起认识身边物质的化学视角和研究法的意识很多教师还没有。

下面我们就以氧气和二氧化碳教学的比较为例，谈谈物质教学应注意些什么。

一、从课程标准看
课程标准中的规定是氧气和二氧化碳教学的根本基础，课程标准中对二者的规定如下：
对于两个物质的学习，课程标准都将其放在“身边的化学物质”主题中的“我们周围的空气”主题下。

课标规定“身边的化学物质”的总体学习目标是“引导学生观察和探究一些身边常见的物质，帮助学生了解它们对人类生活的影响，体会科学进步对提高人类生活质量所做出的巨大贡献；增强学生对化学的好奇心和探究欲望，使学生初步认识物质的用途与性质之间的关系，帮助学生从化学的角度认识和理解人与自然的关系，初步形成科学的物质观和合理利用物质的意识”。

“身边的化学物质”的基本学习方法是“注重从日常生活和生产中选取学生熟悉的素材，注重引导学生通过观察和实验探究活动，认识物质及其变化”。

也就是说，氧气和二氧化碳的教学都需要以生产生活中的素材为重要学习载体，让学生体会物质丰富多彩的变化，以及物质性质、变化与物质用途间的关系，体会化学对人类生产生活的贡献。

课标中有关氧气和二氧化碳的具体条款为：
（一）我们周围的空气
在课程标准修订稿中规定的学生实验活动也包括：氧气的实验室制取与性质实验、二氧化碳的实验室制取与性质实验。

可见，课程标准中对氧气和二氧化碳的教学要求是比较高的。

从具体的性质知识，到与其他物质间的反应与转化；从制备实验、性质实验的基本操作到实验方法的理解，再到尝试设计实验；从具体物质的学习到以元素为核心的物质转化观的建立和发展，并应用元素观、转化观看待自然界中的有关现象。

课标中对于氧气和二氧化碳学习的基本方法定位为实验和科学探究。

二、从教学内容的学科地位作用看
氧气是学生熟悉的物质，化学性质活泼又相对单一，容易获得，用途又很广泛，在大多数初中化学教科书中，氧气被安排为第一种系统研究其性质的物质。

因此，氧气的学习对后续元素化合物的学习起到示范引领的作用，通过氧气的学习，要帮助学生建立研究身边化学物质的研究框架和研究方法。

具体而言，通过对空气中氧气含量测定的学习，了解混合物与其组分间的关系，知道定量测量对化学学习的重要性。

通过对氧气性质用途的学习，体会化学视角是认识身边物质的一个重要的视角；化学是从物质的（组成结构）、物理性质、化学性质、用途、制备等几个维度研究物质；化学研究物质时常常借助实验手段，要依据实验目的设计实验方案；实验中可以使用对比等科学研究方法；实验现象的观察是有目的、有序的，实验现象与实验结论之间要有明确的逻辑关系。

通过氧气制备的学习，了解制备物质的思路框架，知道制备物质原料选
择和仪器设备选择的基本方法，训练由固体原料制备气体的实验操作技能，感受制备物质的神奇，获得成功体验。

二氧化碳是酸性氧化物的代表物，与氧气相比化学性质更为复杂，可以与水反应生成碳酸，可以与氢氧化钠、氢氧化钙发生反应，二氧化碳的学习丰富了学生了解的物质类别和物质间的反应关系。

酸和碱是初中阶段要求的基于物质类别认识的物质，因此，在义务教育化学课程后期，学生对二氧化碳性质的认识不会局限在二氧化碳与氢氧化钠或氢氧化钙的一两个反应中，可能发展到二氧化碳能与碱这一类物质发生反应，不过不要求判断反应产物。

由于各版本教材对二氧化碳安排的位置不同，在初学二氧化碳时，学生可能还缺少足够的化学反应知识，因此初学二氧化碳更强调二氧化碳物质自身的性质、转化、用途，而不是酸性氧化物的性质。

从二氧化碳对于生产生活的社会价值来看，二氧化碳对于动植物的生存、生长具有重要意义，二氧化碳也是温室效应、碳排放等环境问题中的焦点物质。

另外，作为含有碳元素的物质，二氧化碳又是自然界中碳循环的重要结点，因此合理使用二氧化碳，有效控制二氧化碳的生成和转化，是化学科学界重要的研究课题，也是学生们应该有意识的主动关注的问题。

可见，氧气和二氧化碳在学科中都有重要的地位作用，但其价值体现又不相同，所以在教学素材选取和教学活动设计上也会有所不同。

三、从学生学习基础看
程标准是教学的依据，学生情况则是教学的基础。

把握学情是进行教学活动的重要前提。

在教师们发的帖子中，几乎每一位教师都注意到了学生学习氧气和二氧化碳时学习基础的差异是非常大的，因此在进行两种物质的教学时，大家会选择不同的教学思路和过程。

学生的学习基础可以从学生已有学习基础和可能的学习障碍点两个方面进行分析，对这两个方面的分析又可以从以下三个角度进行：学生的知识基础、能力基础以及学生对化学的学习兴趣、对物质的研究兴趣基础等。

学生对氧气和二氧化碳学习基础的具体分析如下（学生不同、使用教材版本不同、教学进度程序不同，学情会有较大差异，本处只是简单示范）：
（一）氧气学习的学情分析
1.已有基础分析
学生对氧气毫不陌生。

他们在小学的科学课程中和各种课外科技活动、科普材料中对氧气有了大量了解，比如说知道氧气是供给呼吸的，知道燃烧时要有氧气，食物腐烂可能与氧气有关等等。

但是学生对氧气的认识往往只停留在知道一些信息，从来没有真正的操作过氧气，更没有系统的从组成、制备、性质、用途这样全面
的研究过，因此氧气的学习对学生是用新的角度认识熟悉的物质，使学生第一次妻子动手研究物质、获得物质，对学生是很有吸引力的。

2.学习障碍点分析
氧气性质的学习中有较多的实验，学生还不能自主确定实验观察的目标和顺序、不能熟练、有序地完成实验操作，还不能从实验现象中概括出实验结论，因此氧气性质的教学要注意学生实验能力的培养，其中又以实验观察能力、实验现象描述能力为主。

实验室制备氧气，是学生第一次系统进行气体制备实验，其实验技能还处在初级的阶段，对如何分析和处理实际实验中遇到的问题仍感到束手无策。

因此，氧气的实验室制法的教学，在帮助学生顺利获得氧气的同时，要注意制备物质的思路的总结和落实。

（二）二氧化碳学习的学情分析
1.已有基础分析
学生对二氧化碳是十分熟悉的，碳酸饮料中有二氧化碳、二氧化碳可以灭火、二氧化碳可以使澄清石灰水变浑、二氧化碳参与光合作用、人呼出的气体中含有高浓度二氧化碳、二氧化碳过度排放对环境的影响等。

但是学生对自己已有的这些知识掌握的并不深入确切，比如如何证明碳酸饮料中确实有二氧化碳，碳酸饮料中有多少二氧化碳，二氧化碳使澄清石灰水便混得过程中发生了什么，二氧化碳为什么可以灭火……由于学生对二氧化碳的熟悉，以及基于这种熟悉可以自然而然产生问题，所以二氧化碳的教学可以考虑开放一些，以激发和满足学生的好奇心为主线索，进行问题解决是的探究教学，最后再通过对问题解决结果的梳理形成对二氧化碳从物理性质到化学性质的全面认识。

同时，由于在前面内容的学习中学生已有了较为丰富的实验探究经验，在二氧化碳的教学中可以进一步增加学生实验操作的数量，并尝试留给学生一定的实验设计空间。

2.学习障碍点分析
由于学生对二氧化碳十分熟悉，所以对于二氧化碳性质的具体内容学生较容易理解，不构成学习障碍。

对学生而言，这部分学习较为困难的是如何从实验现象获得结论，如，为什么向烧杯中倾倒二氧化碳，烧杯中的蜡烛灭了，就说明二氧化碳不支持燃烧且密度比空气大？基于实验现象做出严谨逻辑的推理，从而形成实验结论，而不是想当然的给出结论，是这部分学习对学生的挑战。

同时，在二氧化碳性质的学习中，对学生探究能力的要求也提高了，对“二氧化碳溶于水有没有发生化学变化”的探究需要学生理解探究活动方案与探究问题及预期假设间的关系，并能依据实验结果形成探究活动结论。

如果在这部分教学以及制备二氧化碳的教学中能引导学生根据探究问题自主进行实验方案的设计会更好。

四、从教学目标看
通过上述分析，我们对氧气和二氧化碳的教学进行三维目标分析，可以得到如下结果：
五、从教学策略看
在论坛中很多教师都提出，氧气教学和二氧化碳教学在教学策略选取上应该有很大不同，氧气的教学更多以教师引导、学生模仿为主；二氧化碳教学则要给学生更多的开放空间。

这样的说法是有道理的。

氧气学习时学生化学学习的知识经验很少，所以学习过程一定是教师主导的，推动着学生前行，但是在这个过程中，学生不仅仅是被动接受，也要给学生设计开放的学习活动。

比如，教师演示氧气的性质实验时，引导学生讨论观察到什么，应该重点观察什么，实验目的和实验设计、实验观察间的关系，实验结论和实验现象间的关系等。

在氧气的学习中，学习活动的开放点多放在思维活动上，以学生讨论、回答问题为主，学生的实验活动则以模仿为主。

二氧化碳的学习中，学生有了更丰富的学习经验，有了认识物质的思路方法，也有一定的实验操作能力和实验设计能力。

因此二氧化碳的学习中，学生活动以实验探究活动为主，开放点从实验设计到仪器选择都可以适当的放手给学生，必要时，教师可以通过班级讨论交流、提供学习素材或者其他示范方式给予学生学习支持。

另外，在学习素材选择上氧气和二氧化碳的教学也可以有所不同。

氧气更强调认识物质思路方法的建立，所以学习可以以系统认识氧气为线索，学习素材以性质实验为主。

学生对二氧化碳的原有认识更丰富，二氧化碳自身的社会应用价值也有更多方面的体现，所以学习时可以更多使用真实情境为学习素材，在对真实情境的认识和真实问题解决的过程中学习二氧化碳。

这个学期的绪言课大家都上过了吧，您对自己的教学满意吗？“独立思考——共享研究——实践探索——反思交流”这是优秀教师成长过程中经常要做的事情。

下面选取北京96中高平老师的《初中绪言课教学反思》与大家共享，愿能激发大家思想的火花，共同更好的完成下面的学习！
高平老师的《初中绪言课》是与北师大王磊教授等专家合作“高端备课”研究项目的一堂研究课，授课对象是刚刚开始初中化学学习的学生，孩子们上完课后，表现出了对化学极高的学习热情，同时也向老师和专家们提出了许多极富创造性的问题，教学相长，孩子们的这种热情和创造性也激发了我们对于化学教学的深入思考，本节课是对于“绪言课”教学的有益而又成功的尝试！
《初中化学序言课》教学设计的反思
高平北京九十六中学
第一阶段我设计的思路修改为从高科技到身边的化学，先从中国的骄傲：“上天”——“天宫一号”与“神州八号”宇宙飞船对接；“入海”——“蛟龙号”潜水器下水；隐形飞机J-20；超级计算机；“鸟巢”“水立方”……引出化学的贡献：新材料、新能源、化学与生命……再介绍衣、食、住、行
•明确了初中绪言课的功能和价值
并不符合学生的认识发展脉络。

与“高备”专家研讨，我们体会到在中学阶段研究物质的出发点和落脚点主要还是在物质的性质上，这是我们核心的内容。

我们为了更好的了解物质的性质，而要认识物质的变化，或者有意识让物质发生变化。

性质就是我们主要讨论的地方。

因此我们分析完化学研究的
质的性质（主要是物理性质）鉴别物质，让学生初步体会鉴别物质要根据物质性质的差异性，当然这种差异不仅仅是物理性质，更重要的是化学性质，引出后面对物质化学性质的探究。

水的加热及镁与温水的反应实验对比物理变化和化学变化的区别，学生实验镁与盐酸的反应及镁条的燃烧，让学生进一步体会化学变化的实质是有新物质生成。

在实验过程中我吸收了老师们的建议，增加了一个验证环节，让学生思考如何证明化学反应产生了新物质，如镁条的燃烧及“暖宝宝”是否产生了新物质？学生想到将镁燃烧后的产物再烧看看是不是还能燃烧等。

通过这个环节的设置用事实证明化学反应的确是产生了新物质，加深了学生对化学反应的认识，这个思考环节打开了学生的思维，这样学生对化学反应的认识就不是我们强加给他的认识。

铬与近视
铬是一种银光闪闪的金属，自行车上镀的“克罗米”就是铬。

铬也是人体必需的微量元素。

科学家通过实验指出：如果没有铬，人体里的胰岛素就不能充分发挥作用，造成生长发育不良。

铬的缺少，又会影响视力。

通过对青少年近视病例的调查分析表明，日常饮食中缺少铬，会使眼睛的晶状体变得凸出，屈光度增加，因而造成近视。

如果饮食正常，一般是不会缺铬的。

可是偏食，总吃精细食品，就可能造成缺铬。

因为越精制的食品，含铬量越低。

相反，粗制食物的含铬量就比较高。

如粗糖的铬含量比精糖的铬含量高100—200倍。

人体每天需要从食物中得到20到500ug的铬，只要饮食正常，可以满足人体对铬的需求。

假如你感到缺铬，或者开始近视，那么，不妨经常吃含铬量较多的食物，如糙米、全麦片、小米、玉米、粗制红糖等等。