案例撰写：海淀区教师进修学校附属实验学校
案例分析：北京教科院基教研中心
本课是人民教育出版社《化学》九年级上册第二单元课题3《制取氧气》内容。创造新物质，是化学的独特魅力所在，也是其社会价值的最好体现。因此，学习物质的制备能增进学生对化学学科价值的理解。整个中学阶段，学习物质的制备是一个由浅入深、循序渐进的过程，本课题作为启蒙课，其主要任务是建立物质制备的基本思路，并初步感知原理与装置的制约关系。王严老师作为一名年轻教师，在课程标准的指导下，研读教材，应用了大量与学生生活实际以及生产相结合的资源，使得本节课的教学内容丰富，能让学生深刻地感受到“从生活走向化学”、“从化学走向社会”。同时也强调了研究问题的方法、策略。王严老师的本节课的说课参加了“北京市2007年初中教师基本功大赛”，获得一等奖。
一、教学背景分析及评析
（一）教学内容分析
1．感知学科价值：利用化学知识制造对人类有用的物质，使化学能够改善人类生活，促进社会发展，体现了化学学科知识在实际生活中的价值。本课题是学生第一次接触在实验室制备物质的方法，有助于帮助学生初步感知化学学科的重要价值。
2．建立方法体系：作为实验室制备物质的启蒙课，学生应通过本课题学习初步建立制备物质的一般方法，为今后学习制备其他物质建立方法体系，并逐步培养学生严谨有序的思维习惯。
3．基础知识和基本技能的生长点：本课题属于初中化学的入门章节，学生应以此为载体，丰富基本知识和基本技能的储备。本课题的教学内容能帮助学生形成催化剂、分解反应等基本化学概念，还能帮助学生初步学会加热固体、检验氧气等基本实验技能。
评析：王老师从感知学科价值、建立方法体系以及基础知识和基本技能的生长点三个方面对制取氧气这节内容进行了分析，将本节内容分析透彻、到位，为教学设计做好了充足的准备。
刚刚进入九年级学习化学不到一个月的时间，学生对于化学实验充满了好奇，制取氧气是学生第一次学习实验室制备物质，学习的内容重要，在学习过程中渗透方法，理清思路制备物质的一般思路就愈显重要了。
（二）学生情况分析
在课题2的学习之后，学生对氧气的性质、用途有了较为深入的认识，对氧气产生了浓厚的探究欲望，早已渴望亲手制得一瓶纯净的氧气。然而，学生的化学知识、实验技能、探究能力都处在初级的阶段，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。同时，学生对物质制备的认识仅限于小学自然课、生活经验等途径获得的零星的、感性的体验，还不能形成系统的、理性的思考。
评析：在以前的学习和生活中，学生对物质制备有了一些零散的、局部的认识，本课题的任务就是要把它们系统化。然而，要完成这个认识的提升，学生所必需的知识基础和能力基础都还很欠缺。毕竟学生学习化学才三周左右的时间，他们对化学的兴趣是浓厚的，科学探究的几个环节不清晰，只是充满了好奇心。教师充分利用了生活以及军事上遇到的有关制取氧气的资源，开阔了学生的视野，激发了兴趣，引发了思考，同时也有助于引导学生关注身边的化学物质，很好地体现了化学与生活的息息相关。
二、教学目标及评析
（一）知识与技能
1. 认识实验室用高锰酸钾、过氧化氢制取氧气的原理。
（二）过程与方法
1. 通过制取氧气的过程，初步学习通过化学实验制备物质的一般方法。
（三）情感态度与价值观
评析：王老师从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三方面制定了本节课的三维目标。教学目标的制定，应该注重选择恰当的行为动词，使教学目标尽可能清晰、明白地表明预期的外显行为。在本节课的教学目标中的知识与技能目标中，教师制定的是“认识实验室用高锰酸钾、过氧化氢制取氧气的原理。”应注意说明学生在何种情境下完成的该教学目标为好，可修改为：通过……活动，认识实验室用高锰酸钾、过氧化氢制取氧气的原理，能正确表示出实验室制取氧气的文字表达式。另外对于基本操作，应改为“再次练习……的操作”。在过程与方法维度的教学目标中，应加上“初步感受科学探究的步骤与环节”。
三、教学过程设计及评析
本节课的教学设计的理论基础主要有
（一）建构主义教学观：知识并不能简单地由教师传授给学生而只能由每个学生依据自身已有的知识和经验主动地加以建构。即：学习的过程是主体借助于自身已有的知识经验（认知结构），在外部环境的制约和影响下，能动地再建构对客体的认知过程。
（二）认识论：认识真理、认识客观实在的辨证途径是“从生动的直观到抽象的思维，并从抽象的思维到实践”，即“实践——认识——再实践”的过程。
（三）主体教育理论：学生是学习活动的主体，学生的认识是在主动参与的学习过程中形成的，同时，学生又是发展自身的主体，学生通过自立创造、自我发展来完成主体意识与能力的发展。
教学过程示意图如下：
评析：王严老师依据建构主义教学观、认识论和主题教育理论设计了《制取氧气》一课的教学过程。本节课从复习氧气的用途导入新课，激发学生制得氧气的欲望。而后，我为学生提供了两个真实的生活情境：一个是渔民为了缓解鱼塘缺氧的问题，向其中加入增氧剂“氧来乐”。并引导学生关注产品标签中的主要成分、增氧功能、产物无残留、绿色环保的信息。在此基础上指出了过氧化氢分解的产物——氧气和水。另一个情境是特种部队30 s钟野外生火的技巧。这个情境一下子激发了学生，尤其是男生的兴趣。原来这一过程是利用了高锰酸钾在摩擦中产生了氧气的性质。对于这两个情境的分析，紧扣氧气的两大用途——供给呼吸、支持燃烧，自然引出了实验室制取氧气的反应原理，还能帮助学生加深对反应产物的印象。更重要的是，能让学生真切的体会到化学制备在生产生活中的重要作用，体会化学的学科价值。
四、教学片段实录及评析
片段一：复习导入，创设情境——在生活实际情景中认识氧气的制取
【教师】经过前面的学习，我们已经知道了氧气的性质和用途，大家回忆一下，氧气有哪些用途呢？
【学生】氧气能供给呼吸，用在航天、登山、潜水、医疗等方面，氧气还能支持燃烧，可以用于炼钢等方面。
【教师】那么，如此重要的气体，我们怎样才能得到呢？下面，我们就一起来看看两个生活中获得氧气例子。我们知道，如果鱼塘里缺氧，就会造成大量的鱼死亡，对渔民造成很大的经济损失。渔民们常用一种叫做“氧来乐”的增氧剂给鱼塘增氧。（展示氧来乐图片和文字说明书：大家看，氧来乐的主要成分“过氧化氢”会分解成氧气和水。所以，这里写到“分解快、无残留、绿色环保”。
【学生】大家一起在笔记本上试着默写一下这个反
应的反应物和生成物。
【教师】下面我们再来看一个例子。这是特种部队正在野外生火。要想在30 s之内燃起篝火，离不开特种兵背包里的法宝——高锰酸钾（出示高锰酸钾药品实物）。原来，高锰酸钾可以分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气。产生了支持燃烧的氧气，生火当然不成问题。这个化学反应的反应物、生成物名字有点长，大家先认真记忆一下，也可以观察一下实验台上的试剂样品，加深一下记忆。看看谁能最先记住它们。
【学生】一分钟后，尝试默写反应的反应物和生成物。
评析：引入环节是由复习氧气的性质和用途进行的，紧接着教师展示了两个生活中的例子——“氧来乐生氧”和“生特种部队野外生火”，这两个例子深深地引起了学生的注意，一方面使学生感受到氧气的用途广泛，另一方面也使得氧气的制取有了切入点，很好地引入了本节课的核心内容——如何制取氧气。通过恰当的情景设置，特别是选择与生活实际紧密联系的情景，能极大地激发兴趣，引发思考，更有利于本节课重点内容的突出与学生的掌握。
片段二：初步建立研究物质制备的方法体系
【教师】我们在实验室中能否利用过氧化氢、高锰酸钾这两种物质制备氧气呢？想一想，研究这样的问题应该从哪些方面着手？需要考虑哪些具体问题？
【第一位学生】这要找一些合适的仪器。
【教师】对，要把装置设计好。
【第二位学生】首先得看看这个化学反应用实验室的条件真的能得到氧气才行【教师】这是反应的可行性问题，的确应该首要考虑。
【第三位学生】要想办法把氧气装起来。
【教师】嗯，要想清楚细节。
【第四位学生】要写实验报告。
【教师】也就是要考虑清楚实验的步骤对吗？
【第四位学生】对。
【教师】刚才同学们说得总结一下，就是这样一个大体流程，原理——装置——操作（展示相应幻灯片），这样我们考虑问题会更有序一些。这节课，我们对主要任务就是第一步。来确定反应原理的可行性问题。
评析：关于实验室中能否利用过氧化氢和高锰酸钾这两种物质制备氧气的问题，王严老师并没有忙于让学生进行实验研究。而是引导学生先想一想，研究这样的问题应该从哪些方面着手？当学生零零星星地说出找化学反应、找仪器或者提出一些具体的操作步骤之后，教师和学生一起整理了实验室制备物质的粗略思考流程，并确定了本课时的主要任务在于反应原理的确定。本环节的设置突出之处是，让学生明确学习目标，使学习的目的性更强；此外，在具体实验实施前明确问题研究的方法和思路有利于减少实验的盲目性，促进了过程与方法目标的实现。
片段三：教师引导为主的探究活动——实验室中能用过氧化氢制氧气吗？
【教师】我们逐一来研究一下。首先看看过氧化氢制氧气的可行性。大家想想，我们怎么确定过氧化氢能不能得到氧气？
【第一位学生】把过氧化氢放在水里，看看有没有氧气。
【第二位学生】不要放在水里也行吧？刚才写反应物的时候没有水。过氧化氢就能分解。
【第三位学生】不应该看，气体不容易看见。
【第四位学生】气体是气泡，能看见。
【第五位学生】也许气泡是空气呢。也可能是二氧化碳气呢。应该用带火星的木条来试验。能复燃的才能保证是氧气。
【教师】大家说的很好，用带火星的木条试验一下比用眼睛看更准确。这是化学实验中的实证意识，非常重要。至于要不要放水的问题，你们可以自己试一试。（出示右图）下面开始分组实验。
【学生】分组实验，有的加了水，有的还试验了多种加水的量。木条没有复燃。
【教师】好了，实验就到这里。谁能说说你的结果和思考。
【第一位学生】我们一直没有看到木条复燃。这个办法不行，不能产生氧气。
【第二位学生】可是刚才幻灯片上不是写着吗，过氧化氢用在鱼塘里加氧，肯定能出氧气。你仔细看那瓶子里面的水，有气泡，特别小，我觉得那就是氧气。可能氧气太少了，太慢了，验不出来。
【教师】分析得真有道理。还把前面的资料结合起来，整体反思，这种思维习惯非常值得大家学习。不过，如果真的是这样的话，这么慢的速度，用来实验室制气体也太没有效率了。昨天老师给大家上课的时候，一个班就要5、6瓶氧气呢，而且一个班挨着一个班的课，要是这个速度，实验室老师哪受得了啊？能不能想想办法让反应快一点？
【学生】思考，有的小声说加催化剂。（这些学生可能是预习的）
【教师】要是我们平时研究中遇到了困难，你通常用哪些解决的办法？
【第一位学生】问老师
【第二位学生】问同学
【第三位学生】找书
【第四位学生】上网，把问题输进去，可快了，好多题都能找到原题，解法特别多。
【第五位学生】应该再好好想想，不要一不会就找别人。
【教师】这些方法都很好，适合不同的情况，不同的人。总之，研究中遇到的困难不应该放弃，只要努力就一定可以找到解决办法。会解决问题比学到一些具体的知识还重要。你不是说你很擅长用网络解决问题吗，你到前面来，在大屏幕上上网试试，看能不能找到办法。其他同学可以找找课本，这可是我们最最重要的工具书啊。刚才我好像还听到有的同学说催化剂，我想一定有人提前预习了，大家也可以找这些同学问问，看看催化剂是怎么回事，能不能解决刚才我们提出的问题。好了，给大家5分钟时间，好好利用你能找到的资源，看看过氧化氢到底能不能产生氧气，能不能快一点产生氧气。
【学生】自由分组探究，有两三个在讲台上利用百度查找，还有的在看书和讨论。
【教师】好了，大家可以说说自己找到的答案。
【第一位学生】书上说了，可以加二氧化锰。
【第二位学生】还可以加硫酸铜。在这一段呢。
【第三位学生】网上的，大家看，还有生土豆、猪肝、氯化铁，红砖粉。
【教师】大家对土豆、猪肝好像很感兴趣嘛，你给大家念念这一段。
【学生】求助：除了二氧化锰外还有什么催化剂能加快过氧化氢分解？答：马铃薯中含有过氧化氢酶（本质是一种蛋白质），对过氧化氢的分解有催化作用…………
【教师】非常好，大家找的都非常仔细。刚才课本中和网上都提到了催化剂，催化剂是一种能改变化学反应速率，但反应前后本身的质量和化学性质均不发生改变的物质。过氧化氢分解的催化剂就有二氧化锰、硫酸铜、生土豆、生猪肝、红砖粉等很多种。它们所起到的作用就是催化作用。大家看看这位同学用的是百度，其实还有GooGle、YAHOO等。他输入的关键词是过氧化氢、加快、分解，有这些词的网页都出来了，有几十页呢。今天我们的作业之一就是用这个方法，研究一下什么是催化剂，为什么要用“改变”反应速率，生产生活中有哪些催化剂，还有如何检验一种物质是催化剂等等。把与催化剂相关的知识整理在笔记本里。如果你能利用查找的资料写一份清晰地实验报告的话，你可以有资格在下星期里用课余时间到实验室完成有关催化剂的课外探究实验。
好了，现在，我能给大家提供的就是二氧化锰，这个黑色的粉末，每组一包，还有一小块猪肝，一包硫酸铜，你们可以再次试一试。注意，向试管里加药品时，为了防止药品溅出，应该先放固体后放液体，过氧化氢加入1/4试管即可。大家开始试试催化剂的效果吧。
【学生】分组实验，看到木条复燃时很多组欢呼起来。
【教师】再次总结一下实验结论。
【第一位学生】有氧气。
【第二位学生】硫酸铜的有点慢，猪肝泡沫太多，还是二氧化锰的效果好。
【教师】不错，有比较。注意我们的实验目的，结合实验目的和观察到的现象得出结论。（实验目的投影出来：探究实验室能否用过氧化氢制取氧气）
【第三位学生】实验室不能直接用过氧化氢制取氧气，太慢。可以加入二氧化锰当催化剂，就可以制取氧气了。
【教师】非常好。（板书实验结论：过氧化氢加入二氧化锰等催化剂，可用于实验室制取氧气。）这就是实验室制取氧气的原理。我们还习惯用文字表达式来说明实验原理。上节课我们学过，文字表达式中，箭头左边是反应物，右边是生成物，物质之间用加号连接。箭头上方要写清反应条件。在这个反应中，加入的催化剂就是反应的条件，我们可以直接把催化剂的物质名称写在箭头上方。就象这样。（在箭头上方写“二氧化锰”）。下面大家回忆一下，自己完成整个文字表达式。
【学生】独立完成文字表达式，一个学生到黑板板书。
评析：这个环节是本节课的中心环节之一，也是探究任务最重的一个环节。在探究过程中，我们可以感到王老师与学生的平等交流、共同探讨的氛围，有了这样一个和谐的氛围，对于学生思路的开阔、思维的活跃是非常有益的。
对于如何确定过氧化氢能不能分解得到氧气的问题，共有五位同学代表参与了讨论，我们可以清楚的感受到，这五位同学的讨论是逐渐深入的，至于是否正确，教师并没有证明回答，而是请同学们自行尝试，在尝试中发现问题，再仔细观察实验，思考原因，并作出初步结论。
对于突破催化剂和催化作用这个难点，王老师的设计也是非常巧妙的。首先提出：平时研究中遇到了困难，你通常用哪些解决的办法？虽然是提给学生的，但却是提示大家小结策略，今后解决问题的方式。另外，通过网络上对催化剂的报道，使学生自主认识到能够催化过氧化氢的物质的多样性，为下面的对比实验打下了伏笔。通过学生的亲身进行的对比实验，得出了过氧化氢分解的最佳催化剂——二氧化锰，这样做给学生留下了深刻的印象，有助于达成教学目标。
片段四：学生研讨为主的探究活动——实验室中能用高锰酸钾制氧气吗？
【教师】下面，我们再来探究下一个反应，实验室中能不能用高锰酸钾制取氧气呢？下面大家讨论一下你们的探究方案，注意借鉴我们前面的经验。
【学生】分组讨论3分钟。
【教师】大家汇报一下，你们打算怎么进行探究。
【第一位学生】我们组讨论了，高锰酸钾是固体，看气泡更不行。要重视证据，还得用带火星的木条试验才可以。要是不能产生氧气，就要上网查查有没有催化剂。
【第二位学生】我们组讨论了前面的特种部队生火。高锰酸钾不可能直接产生氧气，那样的话战士用的时候就失效了。我看见那个战士用石头来着，我们组讨论可以用一块石头磨一磨高锰酸钾粉末。
【教师】大家有了前面的经验，都大有进步啊。考虑到了实证精神，还考虑到可以上网，还有结合前面的资料。不错。不过，用石头磨恐怕也不太现实，在实验室中很难收集气体呀。大家顺着这个思路可以继续想想，有没有用上课本？老师的电脑网络大家也可以申请来用嘛。再给大家一点时间，我们把方案再明确一下。
【学生】分组讨论。有的组申请用老师的电脑。老师指导其用电脑搜索到了如何给固体加热的部分，投影出来。有的小组指着这个投影内容在讨论。
【教师】谁愿意再来谈谈你们小组的设想。
【第一位学生】摩擦的作用很可能是生热，所以可以用酒精灯加热。
【第二位学生】课本上有这个图，就是加热就可以。下面有注解，写着为
什么要把试管口向下倾斜。
【教师】好，你能不能念念那段注解。
【学生】读注解中为什么试管向下倾斜的部分。
【教师】很好。大家看投影，这是他们组搜索到的图片，提示大家用酒精灯的外焰加热，先均匀受热，再集中到有药品的部分，同时试管口要向下倾斜。高锰酸钾粉末是暗紫色的，很容易溶于水，落在角落里很难清洗，会把地面桌子和抹布都染红的，所以大家取用药品时一定要小心。加热后的试管很烫，可以轻轻放在试管架上，不要摸试管底部。好了，现在大家开始实验吧。
【学生】分组实验。均成功。
【教师】好，现在我们汇报一下实验结果。
【学生】实验室可以用加热高锰酸钾的方法制取氧气。
【教师】非常好。（板书结论）。下面大家试着写出这个反应的文字表达式。
【学生】试着默写文字表达式
【教师】大家看，这个反应中的生成物二氧化锰就是前面我们实验中催化过氧化氢分解的那种黑色的催化剂。所以现在试管中的物质是黑色的。
评析：对于实验室能否用高锰酸钾制取氧气的问题的提出也是从引入环节——特种部队野外生火而来，情景亲切。本环节的探究首先是从讨论开始的，因为这是有基础的——探究一给了一些启示。通过上网与对特种部队野外生火事实的分析，得出高锰酸钾分解的条件——加热。实验是检验分析是否正确的有效途径，学生进行小组实验来验证自己的假设。在这一过程中，学生自主探究、研讨，师生、生生交流充分，创造了良好的学术氛围，对今后化学的学习十分有利。
片段五：课后小结与后续问题
【教师】下面我们一起来总结一下，这节课你学到了什么？
【第一位学生】我们学习了过氧化氢加入二氧化锰催化剂可以用于实验室制取氧气，加热高锰酸钾也可以。
【第二位学生】学了两个文字表达式。
【第三位学生】我们知道了高锰酸钾是暗紫色的，可以在野外生火。过氧化氢可以放在鱼塘里添氧气。
【第四位学生】学了催化剂，还有猪肝为什么能催化过氧化氢。
【教师】很好，我们还学到了哪些方法呢？
【第一位学生】我们学习制取物质的方法，要先考虑反应原理，再考虑操装置和实验步骤。
【第二位学生】我们还知道遇到困难要查网络，在百度里输入关键词。也可以查书。
【第三位学生】还可以问同学。
【第四位学生】学会了如何加热固体，为什么试管要向下倾斜。
【教师】非常好。希望同学们能掌握这些知识和方法。刚才我们说到了这节课的一个作业，就是用网络查找催化剂的有关知识整理起来。希望大家还记得。另外的一个作业是设计实验室制取氧气的实验装置。这将是下节课学习的内容。
【学生】这两种方法设计一套装置吗？
【教师】这个问题你可以课下和同学们讨论一下。如果你觉得一套装置能解决问题当然可以。如果你觉得必须有两套装置才行，那就设计两套，甚至可以设计更多的装置。另外，下节课开始要测验这两个文字表达式，同学们课下要认真复习。
评析：本节课的小结部分是由学生来完成的，学生除了总结了对知识的认识，同时对于学习方法也有了新的认识。教师在此环节也适时地将本节课延伸到课下和后续课程中，那就是：请同学们设计实验室制取氧气的实验装置，并再次提出两个制取氧气的文字表达式是大家应落实的，凸显了教师注重基础的落实这一教育思想。
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