高中化學(xué)原理教學(xué)中的“3D”課堂

摘要：“3D”課堂是基于“發(fā)現(xiàn)—領(lǐng)悟—發(fā)展”三種教學(xué)思想相結(jié)合的一種課堂教學(xué)實踐模式，以“離子反應(yīng)”教學(xué)為例，說明“3D”課堂模式在高中化學(xué)原理教學(xué)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：3D課堂模式；離子反應(yīng)；課堂教學(xué)

中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）38-0196-02

一、問題的提出

化學(xué)原理教學(xué)內(nèi)容抽象，一直是學(xué)生的難點，教師也常常會出現(xiàn)“三多三少”的問題，反復(fù)講解過多，學(xué)生發(fā)現(xiàn)領(lǐng)悟過少；題目強(qiáng)化訓(xùn)練過多，思維主動構(gòu)建過少；知識機(jī)械應(yīng)用過多，學(xué)科價值體悟過少。學(xué)生不能從本質(zhì)層面理解知識的意義和價值，快學(xué)快忘，興趣不濃。筆者以為知識不能等同于能力，學(xué)科教學(xué)應(yīng)以思維為核，能力為上，技能為本，著眼學(xué)生學(xué)科觀念的建構(gòu)和學(xué)科素養(yǎng)的提升。

二、“3D課堂”模式的內(nèi)涵

“3D”即發(fā)現(xiàn)（Discover）—領(lǐng)悟（Digest）—發(fā)展（Develop）三者相結(jié)合的課堂教學(xué)模式。布魯納的“發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)”模式，指出學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程不應(yīng)該是學(xué)習(xí)內(nèi)容的直接呈現(xiàn)，而是通過獨立學(xué)習(xí)、思考，自行發(fā)現(xiàn)知識，掌握原理原則，確立主體地位，學(xué)習(xí)者在掌握知識的過程中掌握方法，做到主動建構(gòu)。學(xué)之道在于悟，悟的過程其實就是學(xué)生通過思維的沖突進(jìn)行質(zhì)疑、反思、重構(gòu)、豁然開朗的過程。發(fā)現(xiàn)是基礎(chǔ)，領(lǐng)悟是過程，發(fā)展是目標(biāo)?！?D課堂”模式正是集上述三種理論于一體，在教學(xué)過程中凸顯學(xué)生的主體地位，關(guān)注學(xué)生全面發(fā)展。

三、“3D”課堂教學(xué)案例——蘇教版必修一“離子反應(yīng)”

（一）情境激趣促發(fā)現(xiàn)

學(xué)習(xí)者的動機(jī)來源于興趣和愛好。因此找到興趣的學(xué)習(xí)起點是關(guān)鍵。生活化趣味化的情境能較大程度地激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，使教學(xué)活動得以順利開展。通過情境創(chuàng)設(shè)給予學(xué)生更多發(fā)現(xiàn)的機(jī)會，發(fā)現(xiàn)問題，發(fā)現(xiàn)知識，發(fā)現(xiàn)方法，發(fā)現(xiàn)學(xué)科價值，引導(dǎo)學(xué)生掌握技巧和方法。

教學(xué)片斷一：

【教師】情境導(dǎo)入：白醋洗臉可以起到美白祛斑的神奇功效。

【教師追問1】同濃度的鹽酸代替醋酸可以洗臉嗎？鎂條與哪種酸反應(yīng)更快？提供藥品：1mol/LCH3COOH，1mol/LHCl，鎂條。

【學(xué)生】猜想，完成分組實驗并得出結(jié)論：同濃度的鹽酸和鎂反應(yīng)更快一些。

【教師追問2】為什么同濃度的鹽酸反應(yīng)更快？

【學(xué)生】生1：因為陰離子不同。 生2：H+的量不同。

【教師演示實驗】用pH計測1mol/L的鹽酸和醋酸的pH值。展示結(jié)果：前者為0.09，后者為2.57。

【信息提示】pH表示氫離子濃度，如pH=1，表示氫離子濃度等于0.1mol/L。據(jù)此可換算出1mol/L鹽酸中氫離子濃度約為1mol/L，CH3COOH中氫離子濃度約為0.003mol/L。

【教師追問3】鹽酸和醋酸的電離各有何特點？

【學(xué)生】生3：鹽酸電離程度大，醋酸電離程度小。

生4：鹽酸全部電離，醋酸沒有全部電離。

【投影】強(qiáng)弱電解質(zhì)的概念。要求學(xué)生書寫鹽酸、醋酸、氨水、碳酸氫鈉的電離方程式。

有趣的生活情境讓學(xué)生產(chǎn)生情感需求，引發(fā)學(xué)習(xí)動機(jī)，分組實驗讓學(xué)生對同濃度鹽酸酸性比醋酸強(qiáng)有了明確而感性的認(rèn)識，教師追問促使學(xué)生理性思考，演示實驗數(shù)據(jù)呈現(xiàn)促使學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)和構(gòu)建，明確酸性強(qiáng)弱源于電離程度的不同。從實驗發(fā)現(xiàn)強(qiáng)弱電解質(zhì)的本質(zhì)是電離程度的不同，到理解強(qiáng)弱電解質(zhì)的概念，再到應(yīng)用化學(xué)用語表示強(qiáng)弱電解質(zhì)的電離，形象到抽象，逐層深入。至此，授課者完成了對強(qiáng)弱電解質(zhì)概念的主動構(gòu)建。

（二）巧設(shè)探究促領(lǐng)悟

科學(xué)探究對發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有不可替代的作用，通過提出問題，猜想與假設(shè)，制定方案，進(jìn)行實驗，收集證據(jù)，解釋與結(jié)論，反思與評價，表達(dá)與交流，強(qiáng)化了學(xué)生過程和情感體驗，有助于對知識深入的領(lǐng)悟和建構(gòu)，通過自主設(shè)計、自主探究、自我分析，自我反思，同伴交流等過程的展開，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度和敢于質(zhì)疑用于創(chuàng)新的科學(xué)精神。

教學(xué)片斷二：

【教師】H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl哪些離子參與了反應(yīng)？哪些離子未反應(yīng)？

【學(xué)生】生5：都反應(yīng)了，因為生成了兩種新物質(zhì)硫酸鋇和鹽酸。 生6：H+和Cl-應(yīng)該沒有參與反應(yīng)，因為鹽酸是強(qiáng)酸，完全電離之后仍然是H+和Cl-，它們未變成新物質(zhì)。

【教師】能否用設(shè)計實驗證明你的結(jié)論？請?zhí)岢瞿愕膶嶒灧桨?。提供硫酸濃?.1mol/L，BaCl2濃度1.5mol/L。

【學(xué)生】生7：只要測反應(yīng)前硫酸的pH值和反應(yīng)后溶液的pH值，不變則H+未參與反應(yīng)。

生8：要讓硫酸無剩余，我要讓硫酸和氯化鋇恰好完全反應(yīng)，測反應(yīng)后溶液的pH值。

生9：不必那么準(zhǔn)只要加入氯化鋇可以稍過量些，就能保證硫酸完全反應(yīng)，避免硫酸剩余產(chǎn)生干擾。

【教師演示實驗】

實驗一（用pH計顯示pH值）：20mL硫酸pH=1.12，加2mL氯化鋇溶液后pH=1.13。

實驗二：20硫酸pH=1.13，加2mL水，pH=1.14。

【教師追問】為什么取20mL硫酸和2mL氯化鋇？實驗二的目的是什么？

【學(xué)生】生10：20mL硫酸為0.002mol，2mL氯化鋇為0.003mol，保證硫酸能完全反應(yīng)掉，避免對實驗結(jié)果的干擾。

生11：加水是為了做對比實驗，避免稀釋造成對氫離子濃度的改變。

【教師板演】：H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl

拆：2H++SO42++Ba2++2Cl-=BaSO4↓+2H++2Cl-

刪去H+和Cl-（未參與反應(yīng)）

得：SO42-+Ba2+=BaSO4↓

【投影】離子反應(yīng)和離子方程式的相關(guān)概念。

對于新知能否更好地領(lǐng)悟在于其能否找到新舊知識的連接點和生長點，進(jìn)行有效而正確的重構(gòu)?？赏ㄟ^實驗方案的設(shè)計及驗證，幫助學(xué)生在四個方面有所領(lǐng)悟和發(fā)展：一是讓學(xué)生在新環(huán)境下進(jìn)一步領(lǐng)悟強(qiáng)弱電解質(zhì)；二是讓學(xué)生在新舊知識的沖突及沖突的解決中領(lǐng)悟離子反應(yīng)的本質(zhì)，領(lǐng)悟過程促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科觀念的建構(gòu)。寫在化學(xué)方程式中的物質(zhì)，其微粒居然未必參與反應(yīng)，層層剖析使學(xué)生的理解從物質(zhì)層面提升至微粒層面，有助于微粒觀的構(gòu)建，幫助學(xué)生更好地理解離子方程式書寫中刪去的是什么，領(lǐng)悟離子方程式這一化學(xué)用語的真實意義。通過實驗探究活動提升學(xué)科素養(yǎng)，促進(jìn)質(zhì)疑、思辨和實驗設(shè)計能力的發(fā)展。

教學(xué)片段3：

【教師】寫出鎂條與醋酸反應(yīng)的離子方程式。

【學(xué)生】2H++Mg=Mg2++H2↑

【教師】醋酸拆得對不對呢？

【DIS實驗】CH3COOH溶液電導(dǎo)率為1.392；鎂條放進(jìn)去后電導(dǎo)率變?yōu)?.496。

【教師】溶液導(dǎo)電能力由什么決定？電導(dǎo)率增大說明了什么？

【學(xué)生】溶液導(dǎo)電能力由溶液中自由移動的離子濃度決定。說明溶液中離子濃度變大了

【教師追問】為什么離子濃度會變高？按照同學(xué)所寫的離子方程式，離子濃度是如何變的？

【學(xué)生】應(yīng)該是由于醋酸不完全電離，醋酸鎂是完全電離的。醋酸在反應(yīng)過程中不拆

2CH3COOH+Mg=2CH3COO-+Mg2++H2↑

離子方程式書寫過程中拆分不當(dāng)是初學(xué)者通病，弱酸弱堿不拆很多學(xué)生僅僅靠記憶，理解不深刻經(jīng)常出錯。授課者的電導(dǎo)率實驗，讓學(xué)生看到如果將醋酸拆分書寫離子方程式，所得結(jié)果與實驗測得數(shù)據(jù)相悖。在結(jié)論與預(yù)測相悖的基礎(chǔ)之上，學(xué)生反思、再悟之后，對弱電解質(zhì)不拆有理性理解，有效突破難點。

（三）拓展延伸促發(fā)展

教學(xué)片段4

【教師布置課后任務(wù)】健康微課堂，要求學(xué)生課后搜集資料，第二節(jié)課演講展示介紹經(jīng)典名菜“翡翠白玉”的烹飪及食用方法。

要求：1.內(nèi)容豐富且正確的講師評為本場最佳講師。

2.每位講師必須給出所述內(nèi)容的離子方程式（包括電離方程式）并給出說明

3.獲勝小組有機(jī)會參加趣味豆腐制作。

學(xué)科教學(xué)的目的并非僅限于知識的傳授，技能的提高，其終極目的是促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，一節(jié)好課應(yīng)當(dāng)能促使學(xué)生從課堂教學(xué)走向課外拓展，引導(dǎo)學(xué)生在課外拓展和自主研究中獲得比課堂教學(xué)中更多的知識與技能。通過一次次課堂內(nèi)外的拓展延伸，不僅能提高學(xué)生解決實際問題的能力，更能給予學(xué)生發(fā)展志趣的機(jī)會與途徑，最終指向人的全面發(fā)展。從激發(fā)學(xué)生的興趣出發(fā)，過程中增強(qiáng)學(xué)生的情趣，最終幫助學(xué)生建立志趣，確立人生的發(fā)展方向才是課程實施的意義所在。

四、幾點思考

1.“3D”教學(xué)模式中的發(fā)現(xiàn)、領(lǐng)悟、發(fā)展是三位一體的有機(jī)整合。即發(fā)現(xiàn)之中有領(lǐng)悟，領(lǐng)悟之中又有新發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)領(lǐng)悟中有發(fā)展，發(fā)展中又有新的發(fā)現(xiàn)和領(lǐng)悟。學(xué)生的學(xué)習(xí)在發(fā)現(xiàn)、領(lǐng)悟、發(fā)展的過程中呈螺旋式上升。

2.發(fā)現(xiàn)、領(lǐng)悟、發(fā)展不僅可以貫穿教學(xué)全過程，亦可片段式應(yīng)用，即在某一具體的教學(xué)難點上應(yīng)用“3D”模式突破難點。

3.本課教學(xué)中尚留有一些懸疑：如鎂條與酸反應(yīng)生成氫氣時陰離子對反應(yīng)速率是否有影響？有學(xué)生提出，但課堂未解決。還有哪些實驗?zāi)茏C明弱電解質(zhì)未完全電離？如此懸疑可提出讓學(xué)生深入思考，指導(dǎo)有興趣的學(xué)生自主研讀選修四教材，引導(dǎo)學(xué)習(xí)向縱深發(fā)展。

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