基于PDEODE策略構建學生自主探究型化學課堂教學模式

李健榮

摘要：PDEODE策略（預測—討論—解釋—觀察—討論—解釋）是在POE教學策略的基礎上進行改進的新型教學策略?；赑DEODE策略的分析，學生自主探究型化學課堂可分為六個環(huán)節(jié)：“創(chuàng)設情境—提出猜想—實驗方案—實驗操作—收集信息—總結歸納?！蔽恼乱浴疤骄窟^氧化鈉與二氧化碳反應”為例，闡述在化學課堂上如何實施該教學模式。

關鍵詞：PDEODE策略；過氧化鈉；探究性學習；鈉的氧化物

文章編號：1008-0546（2017）06-0041-04 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.06.012

一、 問題提出

1. 學生自主探究型課堂

學生自主探究型課堂是指學生運用探究性學習方法從問題的探究中主動獲取知識，應用知識，解決問題的學習模式，它是中學化學的重要組成部分。學生的自主探究要求學生充當知識的探索者和發(fā)現者，通過自主設計實驗方案，自主探索操作方法，自主擬定實驗步驟、自行探究實驗結論，并通過評價與交流，促進學生知識、能力與價值觀的和諧發(fā)展，其基本流程如圖1所示。

2. PDEODE策略

PDEODE策略是在POE策略改進的基礎上衍生出來的新型教學策略，它是指在教學中采用“預測—討論—解釋—觀察—討論—解釋”這6個步驟（Predict-Discuss-Explain-Observe-Discuss-Explain）。PDEODE策略在實施的過程中可以分為6個階段，如圖2所示。

3. PDEODE策略與學生自主探究型課堂的聯(lián)系

將圖1和圖2進行對比，我們可以觀察到PDEODE教學策略與探究性學習之間不僅僅存在著許多的相似點，而且PDEODE策略對于探究性學習具有很好的指向性。因此，筆者嘗試將PDEODE策略有機融合到學生自主探究型課堂中構建新型的教學模式，并以“探究過氧化鈉與二氧化碳反應”為例實施該模式。

二、 基于PDEODE策略的探究型課堂教學模式

將PDEODE的六個階段融入學生自主探究型課堂，可將課堂劃分為6個環(huán)節(jié)：“創(chuàng)設情境—提出猜想—實驗方案—實驗操作—收集信息—總結歸納”，如圖3所示。

1.預測階段—提出猜想：教師創(chuàng)設情境，學生預測情境出現的原因，并提出自己的猜想。

2.討論階段—實驗方案：學生提出自己的猜想，并與小組的同學進行交流、討論，最終形成驗證猜想的實驗方案。

3.解釋階段—實驗操作：解釋實驗方案的設計依據，并分析實驗操作的可行性。

4.觀察階段—收集信息：觀察實驗現象并做好記錄。

5.討論階段—總結歸納：將觀察到的實驗現象進行共享、分析和討論，最后總結歸納出結論。

6.解釋階段—創(chuàng)設情境：將得到的結論用于解釋課堂開始時所創(chuàng)設的情境，最終回歸問題。

三、 基于PDEODE策略的探究型課堂教學模式的運用

1. 選題依據

在人教版高中化學必修1課本中，關于過氧化鈉的化學性質，在課文中只做了過氧化鈉和水反應的演示實驗，而對過氧化鈉和二氧化碳反應制取氧氣，僅僅用了一個化學反應方程式表示，但是在課文里明確地指出它用在呼吸面具和潛水艇里作為氧源，并沒有安排實驗事實來加以驗證。因此，筆者選擇“探究過氧化鈉與二氧化碳反應”作為授課內容。

2. 研究對象

參與本次研究的對象是我校高二年級的學生。學生在學習該內容之前已經掌握了基本的實驗操作，并學習了過氧化鈉與水反應的內容。因此，在能力和知識儲備上都符合本課時的要求。

3. 教學模式實施過程

（1）預測階段—提出猜想。

教師活動：通過向包裹著過氧化鈉的棉花吹氣，觀察到棉花著火了，提出問題：“為什么向包有過氧化鈉的棉花吹氣棉花會著火？”如圖4所示。

學生活動：針對情境中提出的問題進行猜想。摘錄主要的兩種猜想整理如表1所示。

教師活動：過氧化鈉與水的反應我們之前已經學習了，那么棉花的燃燒與二氧化碳到底有沒有關系？

設計意圖：通過趣味實驗激發(fā)學生的學習興趣，并引導學生聯(lián)系已有知識分析問題并作出預測。

（2）討論階段—實驗方案。

學生活動：分組進行討論并使用自制的“實驗拼圖”設計“探究過氧化鈉與二氧化碳反應”的實驗方案和裝置圖，如圖5所示。

教師活動：組織學生自主設計實驗方案和實驗裝置，并觀察小組活動開展的情況。摘錄部分小組提出的實驗方案整理如下。

方案1：向裝有碳酸鈣的燒瓶中滴加稀HCl制備CO2，將產生的CO2通入濃硫酸進行干燥，并用向上排空氣法收集氧氣。將包有過氧化鈉的棉花投入裝滿氧氣的集氣瓶中，觀察棉花是否燃燒。

教師點評：方案設計的思路基本沒有問題，但是如何保證制備得到的二氧化碳是干燥的呢？如果制備的二氧化碳有水分是否會對實驗結論造成影響？

方案2：在方案1的基礎上加裝無水硫酸銅，若無水硫酸銅不變色，則說明制備得到的二氧化碳是干燥的。如圖7所示。

某一小組的學生認為方案2中通過向上排空氣法收集的二氧化碳會混有空氣，而空氣含有的水蒸氣可能對實驗產生影響，因此提出改進后的實驗方案3。

方案3：用稀鹽酸和碳酸鈣制備二氧化碳氣體，并用濃硫酸進行干燥，若無水硫酸銅沒有變色，說明制得的二氧化碳是干燥的。將干燥的二氧化碳通入包有過氧化鈉的棉花中，觀察棉花是否燃燒。同時，在尾部加裝無水氯化鈣除去進入裝置中空氣的水分。如圖8所示。

設計意圖：實驗方案的設計是探究型課堂的重要組成部分。學生設計裝置的過程，其實就是培養(yǎng)學生發(fā)散思維和創(chuàng)新能力的過程，而這也是探究型課堂相比于傳統(tǒng)型課堂所具有的優(yōu)點。

（3）解釋階段—實驗操作。

教師活動：組織學生按小組上講臺展示自己的實驗裝置，并組織學生按照自己設計的實驗方案進行實驗操作。

學生活動：上臺展示自己的實驗方案，并動手進行操作。

（4）觀察階段—收集信息。

學生活動：觀察實驗現象，并做好記錄。將方案1、2、3的實驗現象記錄整理如表2所示。

設計意圖：學生自己動手操作獲取知識，這可以深化學生對本節(jié)課知識的理解。同時在操作的過程中，學生會遇到各種問題，而解決這些問題的過程本質上就是學生超越自己的過程。

（5）討論階段—總結歸納。

學生活動：根據觀察到的實驗現象進行小組內和小組間的討論，整理并分析討論所獲得的信息。最后請各小組代表發(fā)言：“從實驗現象來看，過氧化鈉能夠與二氧化碳反應。二氧化碳本身是一種滅火物質，卻使棉花燃燒了，說明二氧化碳能與過氧化鈉反應產生氧氣?！?/p>

教師活動：總結學生代表的發(fā)言，肯定學生分析的合理性，并寫出過氧化鈉與二氧化碳反應的化學方程式：2Na2O2+2CO2■2Na2CO3+O2↑。

設計意圖：歸納總結是高中學生需要掌握的基本能力，而探究型化學課堂并不是完成實驗操作就結束了，我們需要將實驗所得到的信息進行整理和歸納，進而得出結論。

（6）解釋階段—創(chuàng)設情境。

教師活動：請同學們用本節(jié)課所學到的內容解釋：為什么向包有過氧化鈉的棉花吹氣會使棉花燃燒？

學生活動：運用本節(jié)課學到的知識解釋課堂開始時所遇到的問題：由于人體呼出的氣體中含有較多的二氧化碳和水蒸氣，而二氧化碳和水蒸氣都能夠與過氧化鈉反應產生氧氣，并且這個反應是放熱的。從燃燒的三要素進行分析，即可燃物（棉花）、氧氣和達到著火點（反應放熱）三個條件都滿足，因此棉花燃燒。

設計意圖：創(chuàng)設情境是通過任務驅動學生進行探究，激發(fā)學生的學習興趣，而課堂最后的落腳點也應該回歸情境，體現課堂的整體性和連貫性。到此基于PDEODE策略的學生自主探究型課堂已經完成。

（以上內容獲得“2016年第六屆廣東省化學教師新課程實施能力大賽一等獎”。）

四、 總結與反思

1. 基于PDEODE策略的學生自主探究型化學課堂教學模式的應用價值

《普通高中化學課程標準（實驗）》明確指出：通過以化學實驗為主的多種探究活動，使學生體驗科學研究的過程，激發(fā)學習化學的興趣，強化科學探究意識，促進學習方式的轉變，在實踐中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。基于PDEODE策略的學生自主探究型化學課堂分別具有兩次討論和解釋環(huán)節(jié)，在這四個環(huán)節(jié)中學生在小組內和小組間可以盡情地分享自己思考的成果，而課堂的“主宰者”也從教師身上轉移到學生身上。同時，由于是探究型課堂，學生可以動手獲取知識，體驗完整的科學探究過程，也正如陸游所說的：“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行?！?/p>

2. 基于PDEODE策略的學生自主探究型化學課堂教學模式的實施建議

（1）對象的選擇

學生自主探究型課堂對學生的知識儲備和實驗能力有一定的要求，因此在授課之前要對學生的學情做好充分地診斷，盡量將課堂內容控制在學生最近發(fā)展區(qū)。

（2）時間的把控

學生自主探究型課堂對于培養(yǎng)學生的發(fā)散思維和創(chuàng)新能力有很顯著的作用，但是現在的課堂還是以講授式為主，其主要原因是由于探究型課堂耗費的時間比講授式課堂要多。因此，在學生自主探究型課堂中，教師應發(fā)揮出作為課堂主導者的作用，引導學生積極探索，而非在課堂上“瞎熱鬧”，將更多的時間用于思考和討論。

（3）實驗的安全性

再精彩的課堂都是建立在安全的基礎上。對于學生自主探究型課堂而言，學生有親自動手操作實驗的機會，因此，在授課之前一定要跟學生強調實驗的注意事項，特別本節(jié)課使用的過氧化鈉具有強的氧化性，如果使用不當很容易造成爆炸等危險。

參考文獻

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