以“學歷案”突破化學實驗探究教學瓶頸

周靜

摘 要：通過學歷案在實驗教學課堂的實踐與總結，讓學生真正成為課堂學習的主人，親歷科學探索的過程，形成知識體系，構筑科學成長歷程，體會頗深，與同行交流.

關鍵詞：學歷案;實驗探究;創(chuàng)設情境;高中化學

中圖分類號：G632文獻標識碼：A文章編號：1008-0333（2021）15-0094-02

一、“學歷案”實驗教學的“探”與“究”的實施原則

“學歷案”實驗教學“探”與“究”的實施遵循以下原則：

1.主體性原則：學生是學習的主體，因此探和究的過程注重學生的思維發(fā)展過程，重視學生各方面潛能的發(fā)展，注重學生的創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)，促進學生的自主探究、合作交流.

2.可操作性原則：充分考慮學生所具有的知識基礎和技能條件，建立科學的合理的學歷案設計方案和評價體系，以便學生能在可預測的探索過程中順利完成.

二、學歷案設計時需克服的問題

1.教師課前要換位到學生的角度體會學習過程中遇到的問題，并根據已具備的知識精心設計學生的實驗探索活動.若不能轉換角度，很容易在課堂中斷鏈了，最終又成為一堂傳統(tǒng)課——教師教給學生，而不是學生自己探索得到結論.

2.如何有效完成課堂學習內容，達到預期的學習效果.

三、在學歷案中“探”與“究”實施的策略

1.明確課標要求，給出確定的學習目標，強化主體意識——明確“究”什么

傳統(tǒng)教學中，教學目標總是呈現在教案里，是老師備課的依據.在學歷案教學中為了讓學生迅速進入角色，明白這堂課的學習任務和要掌握的技能，在一開始就給出具體的學習目標和課標要求，會讓學生感到“要上戰(zhàn)場，先領任務”的主人翁意識.

例如，對選修四中原電池的改進學習中，教師在學歷案中第一部分就提出課標要求并設計這樣的學習目標.

課標要求：體驗化學能轉化為電能的過程，了解原電池的工作原理，能寫出電極反應和電池反應方程式.

學習目標：①通過課前思考，復習原電池原理，體會已學的單液原電池與現在市場上的電池的差異.②通過已學知識組裝的原電池觀察，發(fā)現問題缺陷，分析原因，找到突破口.③通過實驗設計和實施，體會改進方法.④通過整堂課小組的“探”與”“究”實驗，觀察現象，發(fā)現問題，分析原因，找到解決方法并進行驗證，得出結論，培養(yǎng)探索精神及分析問題解決問題的能力.⑤通過對鹽橋的認識，破除了傳統(tǒng)思維模式，體會氧化劑、還原劑完全隔離，也能通過特定裝置實現電子的定向移動，從而為原電池持續(xù)、穩(wěn)定地產生電流創(chuàng)造必要的條件.

課標要求的提出讓學生明確高考要求，分步學習目標讓學生明白在知識層面、實驗能力及學習方法的具體要求，也是本堂課學歷案構建的依據.如果學生能充分理解學習目標，就能更好借助學歷案構建自主學習的探索過程.2.“引入”要能創(chuàng)設情境——實現為什么“探”

做什么實驗，怎樣做固然重要，而為什么去做，從哪入手，是打開學生實驗探索之門的第一要素.建構主義認為，有意義的學習過程需要在一定的情景下才能發(fā)生，同樣，在什么樣的情景下開始實驗也是直接影響整個實驗學習過程能否有效進行.通過對學歷案的幾節(jié)課堂實例的觀察和分析，筆者總結出以下幾種方式的實驗教學引入方式.

（1）從生活中開始思考.把實驗內容與社會、生活和科學前沿結合起來，通過學歷案呈現出學生熟悉感興趣的事件和變化，同時提出問題，學生立即就能引入門來.例如，在原電池鹽橋改進的實驗開始，學歷案中描述：“充電5分鐘，通話兩小時”.OPPO手機的快充電池使它迅速占領了市場.近期三星集團宣布他們已經研發(fā)出石墨烯手機電池技術使充電時間縮短到12分鐘.可見在這個電子產品時代，電池優(yōu)化帶來的就是一場革命.對未來電池的設想你們一定有很多想法.

①電池的好壞是現代電子產品的剛性指標，如果你是一個電池開發(fā)商，你希望如何改進你的產品？②你在家嘗試過制作一個電源嗎？怎么做的？效果如何？（同組交流你們的發(fā)現）

學生拿上學歷案后立刻被這個感興趣的文字帶動起來，小組開始交流他們在生活中的一些發(fā)現，很快大家得到共識：必修二中組裝的電池是無法持續(xù)使用的，而電池的改進還在日新月異.

（2）實驗發(fā)現引入.通過已掌握的知識和技能完成實驗，并從中發(fā)現問題.即老知識、新發(fā)現.例如，學歷案中設計：你能用橘子做一個電池嗎？發(fā)現什么了？為什么帶膜的多半橘子也能導電？看似大家都知道的結果卻發(fā)現了與眾不同的地方，這樣有利于學生迅速發(fā)現問題，引發(fā)思考，把學生帶入到實際實驗中問題的分析過程中來.

（3）問題單刀直入.直接提出相關問題，通過學生的回答的不確定性就是引起實驗探索的原因.例如，在鹵代烴的學歷案教學中開始就提出這樣的問題：如何證明鹵代烴中鹵素元素的種類.問題簡潔明了，學生卻發(fā)現直接加硝酸銀溶液不可行，必須讓鹵原子形成離子才可以進行，于是通過課本知識設計了鹵代烴的消去和水解實驗，進一步實現鹵離子的檢驗.這樣直接設置問題，學生能究其問題開展實驗探究，這堂課思維連貫，整個實驗過程都是在問題的引導下進行的，實驗教學過程就是解決問題的過程.

3.實驗評價多維度——體會“探”的樂趣“究”的意義

實驗評價是對實驗現象進行的分析、歸納、或抽象、推理等一系列思維過程后做出的總結性判斷.新課程倡導讓學生自己經歷得出結論的過程，所以實驗評價也應包含過程評價和實驗結論評價.

（1）學歷案過程評價應關注探究過程中學生運用科學方法設計實驗方案的能力成長.

課標要求教學不僅要教知識，更重要的是要進行科學探究方法教育和提高學生的實驗探究能力、學習能力及科學素養(yǎng).所以學歷案設計中要體現實驗操作中實驗的操作方法是否具備運用對比、控制變量等科學方法實施實驗.

例如，在“比較鈉與乙醇的反應”的實驗中，學歷案設計了這樣的環(huán)節(jié)：比較醇與水的結構，你能推測乙醇可以發(fā)生什么反應，如何設計實驗.在實驗報告一欄中：你如何比較醇羥基與水的活性，請寫出實驗方案，并推敲實驗結論的準確性.在小組實驗中，通過小組評價，大家認為取相同體積的乙醇和水，并滴入相同滴數的酚酞，加入一樣大小的鈉塊的方案是準確的方案.教師在評價中肯定了這種通過控制變量進行對比分析的科學實驗方法.（2）學歷案過程評價應關注實驗中的思考、質疑和反思等.

因為不同的實驗方案可能帶來不同的實驗結論，如何評判并進行反思，也是學歷案設計的要素.例如，在“驗證醛基還原性實驗”的學歷案設計中，不同組會選擇葡萄糖及乙醛來做實驗.當把新制的氫氧化銅溶液分別加入這兩種溶液中時，出現不同現象.細心的學生會發(fā)現葡萄糖中加入新制氫氧化銅溶液會出現絳藍色變化，在學歷案的啟發(fā)下，學生推測出這是羥基的作用.

（3）學歷案結論評價應注意對實驗對象、實驗裝置、必要安全措施三方面做出全面評價.其次實驗結論要與客觀實驗事實相符，體現化學學科的核心素養(yǎng).通過觀察獲得的實驗現象，通過描述獲得的實驗事實，并不等于實驗結論.所以學歷案結論評價時，應體現科學邏輯.例如，在化學平衡學習中，學歷案設計為：歸納——概括——總結，通過對不同條件下平衡移動方向的歸納，最終得出勒夏特列原理.

通過實踐表明，學生在學歷案的引導下親歷了做實驗發(fā)現真相的過程.通過學歷案教學，學生能發(fā)現和提出有探究價值的化學問題，能依據探究目的設計并優(yōu)化實驗方案，完成實驗操作，能對觀察記錄的實驗信息進行加工并獲得結論;能和同學交流實驗探究的成果，提出進一步探究或改進實驗的設想;能尊重事實和證據，通過邏輯推理得出結論，這些都充分體現了化學學科的核心素養(yǎng).

參考文獻：

[1]鄭長龍.化學實驗課程與教學論[M].北京：高等教育出版社，2009.

[2]盧明，崔允漷.教案的革命：基于課程標準的學歷案[M].上海：華東師范大學出版社，2016.

[3]崔允漷.有效教學[M].上海：華東師范大學出版社，2009.

[責任編輯：季春陽]