探中出真知

化學實驗是開展化學探究的基本方法，對于提高學生的動手能力、觀察能力、思辨能力具有重要作用。然而，課改至今，用講述代替操作、用做題代替探究的現(xiàn)象始終不同程度地存在。襄陽市樊城區(qū)教研室宋海潮名師工作室在實踐中提煉、總結出的“三探五段”實驗教學模式，較好地克服了這方面的弊端。

“三探五段”的結構與內(nèi)容

“三探”指探究文本、探究操作、探究結論。它既是一種教學思想，又是課堂教學活動的三大環(huán)節(jié)。

探究文本的主要任務是明確實驗目的，了解實驗原理，提出猜想并初步設計出實驗方案，基本思想是學生自主探究、獨立思考；探究操作的主要任務是確立猜想，選擇方案，設計實驗，選擇器材，實驗分工，合作實驗，記錄現(xiàn)象，獲得證據(jù)，基本探究思想是師生合作、小組合作；探究結論的主要任務是梳理信息，歸納對比，分析推理，獲得結論，完成報告，展示交流，完善方案，質(zhì)疑互補，共同成長，基本探究思想是質(zhì)疑思辨。

“五段”指明確目標、自主學習、合作探究、展示交流、當堂測評，是具體的教學流程。如果與三大環(huán)節(jié)對應起來，“明確目標、自主學習”對應于“探究文本”，“合作探究”對應于“探究操作”，“展示交流、當堂測評”對應于“探究結論”。

每一個流程的具體任務分別是：明確目標階段，引導學生分析學習目標，明確實驗目的，并宣布個人評價與小組評價相結合的評價措施；自主學習階段，明白實驗原理，根據(jù)實驗器材自主設計實驗流程；合作探究階段，先小組合作，討論交流，選擇出合理的實驗方案，然后合作完成實驗，并根據(jù)實驗現(xiàn)象、數(shù)據(jù)等得出結論；展示交流階段，要求學生在觀察提問、實驗比較、推理概括、質(zhì)疑補充中掌握基礎知識，理解實驗原理，落實學習目標，明晰學習方法，完善知識結構；當堂測評階段，設計5～8分鐘的達標檢測題，促使學生鞏固所學知識，達成學習目標。

“三探五段”的教學策略

“三探五段”是一個整體，不能將其割裂開來談論教學策略，但因二者又有一定的區(qū)別，為了表述方便，筆者將二者分開來談。

1.三探，重在一個“探”字

作為一種教學思想，“三探”著重突出了“探”的思想。

（1）以學定教，確定“探”的方向

教要以學為起點。教師準確地把握學情，以學生的最近發(fā)展區(qū)為著力點引導其開展探究，能激發(fā)他們的學習動力。把握學情的有效方法是鼓勵學生先學，讓其在自學過程中發(fā)現(xiàn)問題，提出疑問，然后教師據(jù)此歸納、提煉出學習主題。

人教版初中化學第一個實驗探究活動是“探究呼出氣體和吸入氣體的成分”。課前，教師先收集學生在提出問題、進行猜想、設計實驗方案等方面遇到的問題和困難，然后篩選、歸納，確定出共性問題并分別制作出“資料卡片”。實驗課上，教師根據(jù)學情提供“資料卡片”，幫助學生了解呼吸后的產(chǎn)物氧氣、二氧化碳性質(zhì)的不同之處，以及如何收集呼出的氣體等，引導他們制訂出具體的實驗方案；接著讓學生展示實驗方案，并在對比不同小組方案的基礎上提出疑問；然后教師根據(jù)學生的表現(xiàn)打開不同的“錦囊卡”，提供對比實驗控制變量的要求，如，如何證明氧氣的含量不同，如何證明二氧化碳的含量不同等，引導學生討論對比，不斷完善、形成三組對比實驗；最后學生分組完成實驗、記錄實驗過程，并推理出實驗結論。

上述每一個環(huán)節(jié)，學生探的方向都十分明確，并且這些方向都基于學生的起點，所以他們學得輕松，掌握得牢固。

（2）點撥啟發(fā)，找到“探”的路徑

在探究推進的過程中，學生常常因為思維不清晰導致實驗操作無頭緒。教師設計有效的問題，或為學生指點探究方法，或暗示學生可選用的探究材料，或點燃學生思維的火花，能讓他們豁然開朗，找到“探”的路徑。

比如，“氫氧化鈉變質(zhì)”的實驗探究中，教師可以在探究文本、探究操作、探究結論時，分別提出具有啟發(fā)性的問題。

探究文本時可以提出這樣的問題：根據(jù)所學知識歸納，氫氧化鈉為什么要密封保存？氫氧化鈉與空氣中的哪些成分發(fā)生反應？變質(zhì)后生成的物質(zhì)與氫氧化鈉的性質(zhì)有什么相同點和不同點？敞口放置的氫氧化鈉變質(zhì)后的成分有哪幾種可能性？這些問題能打開學生思維的突破口，引導他們從氫氧化鈉與空氣成分的反應入手，探究相關物質(zhì)的性質(zhì)。

探究操作時可以提出的問題有：用哪些方法可以證明氫氧化鈉變質(zhì)了？氫氧化鈉與碳酸鈉的水溶液都呈堿性，如何證明氫氧化鈉的存在？如何排除碳酸鈉對氫氧化鈉驗證的干擾？如果證明碳酸鈉存在的同時，還要證明氫氧化鈉的存在，你會選擇什么物質(zhì)證明碳酸鈉的存在？氫氧化鈉沒有變質(zhì)，只需要驗證固體中沒有哪種物質(zhì)？氫氧化鈉部分變質(zhì)，需要驗證固體中有哪些物質(zhì)？氫氧化鈉全部變質(zhì)，如何驗證固體中全部是碳酸鈉而沒有氫氧化鈉？歸納以上問題，我們只需要選擇哪兩種試劑，做哪兩個實驗呢？一系列問題能讓學生一步步理清實驗思路，最終排除干擾找到合適的實驗方案。

探究結論時可以提出的問題包括：出現(xiàn)什么現(xiàn)象證明氫氧化鈉沒有變質(zhì)？出現(xiàn)什么現(xiàn)象證明氫氧化鈉全部變質(zhì)了？出現(xiàn)什么現(xiàn)象證明氫氧化鈉部分變質(zhì)了？當溶液中碳酸根離子和氫氧根離子同時存在時，如何檢驗這些離子的存在？如果氫氧根離子、碳酸根離子、硫酸根離子同時存在，利用我們所學的探究原理，如何分別進行檢驗？這些問題既能鞏固所學知識，又能為學生提供總結規(guī)律、拓展思維的路徑。

2.五段，突出一個“段”字

層次分明，循序漸進，且每一個階段的目標與任務清晰，是對一節(jié)好課的基本要求?！拔宥巍闭菫榱诉_成這些要求所設置，與此相應的教學策略主要有三種。

（1）層層推進，步步為營

實際操作中，探究內(nèi)容和步驟是合理分解在“五段”之中的，分解時做到層層推進、步步為營，學習才能張弛有度，一步一個腳印。

我們來看“二氧化碳的實驗室制取的研究”的“五段”分配情況。一段，明確實驗目的是初步學會選擇合適的原理制取氣體，會選擇發(fā)生裝置和收集裝置，會檢驗制取的氣體。二段，根據(jù)文本資料了解實驗室制取氣體原理的一般要求，如原料易得廉價、實驗速率適中、生成氣體純凈等；對比實驗室制取氧氣的相關內(nèi)容，知道通過反應物狀態(tài)和反應條件選擇發(fā)生裝置，通過氣體的密度和水溶性選擇收集裝置；回顧二氧化碳氣體的檢驗方法，為后面的探究打好基礎。三段，分小組開展碳酸鈉、碳酸鈣、石灰石與稀鹽酸反應，以及石灰石與稀硫酸反應的對比實驗，選擇合適的物質(zhì)制取二氧化碳；討論選擇實驗裝置的依據(jù)，各小組選擇實驗裝置，通過實驗收集一瓶二氧化碳并進行檢驗；記錄相關的現(xiàn)象和感想，為后面的分析和推理提供支撐。四段，各小組展示自己的實驗裝置，以及實驗裝置的特點；展示驗滿和檢驗方法的不同；通過交流完善思路和方法，達成實驗目的；構建知識框架，梳理探究流程，明確探究原理。五段，教師展示幾種不同的裝置圖，讓學生尋找這些裝置與他們選擇的裝置有什么不同之處，并思考它們在制取二氧化碳的過程中有什么特殊作用。

這樣的五段既相互獨立，又前后關聯(lián)，它們能引導學生經(jīng)歷一個完整的學習過程，并最終達成學習目標。

（2）任務驅(qū)動，目標明晰

任務驅(qū)動、目標明確是“五段”的基本策略，這種特點在上述“二氧化碳的實驗室制取的研究”中已鮮明地體現(xiàn)出來。為便于理解，筆者再結合這個實驗做簡要分析。

一段的任務是明確實驗目的，并從原理、裝置、檢驗三方面入手理清探究思路，也就是明確“做的目的”。二段的任務是根據(jù)自學提綱，預習實驗室制取二氧化碳的化學反應方程式的相關內(nèi)容，包括如何選擇發(fā)生裝置，如何選擇收集裝置、實驗步驟等，也就是知道“做什么”。三段的任務是小組合作，完成實驗。具體有四個任務：一是對比實驗，記錄現(xiàn)象，討論如何選擇反應原理；二是知道如何選擇發(fā)生裝置和收集裝置，并對裝置進行組合；三是知道如何驗滿和驗證氣體；四是制取并收集一瓶氣體，并進行驗證。簡而言之，這個階段的任務是知道“怎么做”。四段的任務是分組展示，總結、歸納出實驗室制取氣體的一般思路，以及選擇發(fā)生裝置、收集裝置的依據(jù)，也就是明白“做的規(guī)律”。五段討論教師所給裝置圖的特點和作用，拓展應用，也就是明白“還能做”。

上述五段，每一段都有具體的任務、明確的目標，每一段的側(cè)重點都不一樣，但它們的指向是歸一的，即讓學生在動手動腦中獲取知識，形成科學探究的意識。

（3）小組評價，合作共贏

“五段”教學強調(diào)小組合作，所以評價的標準偏重于組內(nèi)之間的互相督促，互相幫助，互相激勵，共同進步。

一段，教師公布評價方案，激發(fā)“我能行”的探究熱情。二段，小組間互相抽查自學提綱完成情況，督促組內(nèi)同伴不掉隊。三段，組內(nèi)合作完成“實驗和探究報告”，教師抽查評價，評定等次。四段，每小組展示正確者加分，鼓勵學生大膽表現(xiàn)、善于質(zhì)疑、勤于思考。五段，檢測反饋，綜合評價，讓學生得到肯定和贊賞。

小組捆綁式評價強化了學生之間的監(jiān)督與幫助，彌補了教師難以精準輔導的不足，對整體提升學習質(zhì)量大有裨益。

3.三探五段，“探”為核心

科學探究是新課改倡導的核心理念。“三探五段”是在踐行這種理念的過程中形成的實驗教學模式，它包含著明、暗兩條主線，明線是實驗內(nèi)容的探究，暗線是學生科學探究能力、精神的培養(yǎng)。事實上，每一個實驗只不過是一個例子，教師應借助這些例子，傾注心血去引導學生學會實驗探究的方法，讓他們領會實驗探究的基本流程和根本思想。比如：如何提問？怎樣根據(jù)所學知識進行猜想？怎樣設計實驗方案（特別是對比試驗）？怎樣從幾組實驗方案中選擇最佳的實驗方案？如何評價實驗方案、實驗裝置的優(yōu)劣？什么是有效的證據(jù)？分析推理的方法有哪些？這些才是“三探五段”希冀的目的。

（作者單位：襄陽市樊城區(qū)教研室）