新課標(biāo)下高中化學(xué)課堂如何實(shí)施“實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)”

陳祖順 張正飛

（1泰州市蘇陳中學(xué) 江蘇 泰州 225319；2淮安中學(xué) 江蘇 淮安 223200）

一、案例描述

生活在現(xiàn)代社會(huì)，學(xué)生對(duì)“電”有著豐富而又強(qiáng)烈的感性認(rèn)識(shí)。從學(xué)生身邊的電池——MP3、手表、手機(jī)、電動(dòng)自行車的電池引入課題，展示鋅錳干電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，演示鋅銅原電池，把學(xué)生帶進(jìn)了“化學(xué)能與電能之間相互轉(zhuǎn)化”的研究之中。通過(guò)對(duì)原電池實(shí)驗(yàn)的探究，引導(dǎo)學(xué)生從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì)。

實(shí)驗(yàn)1鋅片和銅片分別插入稀硫酸有什么現(xiàn)象發(fā)生？

實(shí)驗(yàn)2鋅片和銅片（不接觸）同時(shí)插入稀硫酸有什么現(xiàn)象發(fā)生？

實(shí)驗(yàn)3鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中，有什么現(xiàn)象發(fā)生 ？

通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)生發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)1和2中鋅片上冒氣泡，而銅片上沒(méi)有，這是符合學(xué)生過(guò)去的知識(shí)的，讓學(xué)生討論寫出相關(guān)離子方程式，分析該反應(yīng)的類型，用雙線橋法分析氧化還原過(guò)程，教師指出在鋅片上同時(shí)發(fā)生 Zn-2e-＝Zn2+（氧化反應(yīng)）、2H++2e-＝H2↑（還原反應(yīng)），為原電池電極反應(yīng)作好鋪墊。繼續(xù)讓學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)3中銅片上為什么有氣泡？在收集銅片上的氣體進(jìn)行檢驗(yàn)或直接告訴學(xué)生該氣泡是氫氣，讓學(xué)生大膽猜測(cè)是哪種物質(zhì)提供電子給氫離子，并進(jìn)行相互辯論：

（1）如何確定是不是銅提供電子？假如是銅提供電子，那么裝置中還應(yīng)該有什么現(xiàn)象？

（2）可以通過(guò)什么方法確定是鋅片提供電子？

學(xué)生設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)4鋅片和銅片之間用電流表連接后插入稀硫酸中，觀察電流表的指針。

要求學(xué)生繼續(xù)深入思考探究：

（1）對(duì)比實(shí)驗(yàn)2和3，確定鋅片上的電子流向銅片的途徑，還有沒(méi)有其他方法讓鋅片上的電子流向銅片？

（2）裝置中溶液的離子發(fā)生了什么變化？向哪極移動(dòng)？

（3）此裝置實(shí)現(xiàn)了哪兩種能量之間的轉(zhuǎn)換？

二、案例分析

本案例是一節(jié)以學(xué)生為主體的實(shí)驗(yàn)探究式新課。在教學(xué)中，讓實(shí)驗(yàn)成為學(xué)生實(shí)踐體驗(yàn)的一部分，通過(guò)自主實(shí)驗(yàn)，啟發(fā)引導(dǎo)，小組合作，討論分析等方法，讓實(shí)驗(yàn)成為幫助學(xué)生開(kāi)展探究活動(dòng)的積極手段，并在此過(guò)程中培養(yǎng)他們基本技能，激發(fā)他們的探究熱情，激活學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力。從整節(jié)課的教學(xué)過(guò)程來(lái)看，它重在探究、重實(shí)踐。在實(shí)驗(yàn)探究中，不僅激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣獲得知識(shí)，更能啟迪學(xué)生思維、培養(yǎng)科學(xué)精神和創(chuàng)新能力，為學(xué)生的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造一個(gè)新的局面。在實(shí)踐中學(xué)會(huì)交流，學(xué)會(huì)合作，并意識(shí)到合作是學(xué)習(xí)的有效途徑，培養(yǎng)集體意識(shí)，很好實(shí)現(xiàn)化學(xué)教學(xué)的情感目標(biāo)。從整體教學(xué)效果來(lái)看，通過(guò)學(xué)生的大膽猜想和有目的的實(shí)驗(yàn)探索，學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握是相當(dāng)不錯(cuò)的，原電池的原理及構(gòu)成條件，學(xué)生都能輕松、愉快地掌握并應(yīng)用，為后面的新內(nèi)容的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)，通過(guò)實(shí)踐──認(rèn)識(shí)──再實(shí)踐的親身體驗(yàn)的學(xué)習(xí)過(guò)程，加深了對(duì)知識(shí)的理解。更重要的是，也給學(xué)生充分展示自己的機(jī)會(huì)，使課堂圍繞學(xué)生為中心的教學(xué)活動(dòng)，真正體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，大大激發(fā)學(xué)習(xí)積極性。

原電池是高中化學(xué)教學(xué)中理論性較強(qiáng)且與生產(chǎn)、生活聯(lián)系密切的問(wèn)題，在高中化學(xué)必修2中，只作最基本的介紹，只是從能量轉(zhuǎn)化的角度出發(fā)，介紹最基本的裝置及其原理，課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生能舉例說(shuō)明化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化關(guān)系，這就要求學(xué)生能初步認(rèn)識(shí)如何利用化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化。

首先要做好“引路”工作，把握探究方向，為探究準(zhǔn)備知識(shí)，如本案例中在討論實(shí)驗(yàn)3之前先讓學(xué)生寫出實(shí)驗(yàn)1、2相關(guān)離子方程式，分析該反應(yīng)的類型，用雙線橋法分析氧化還原過(guò)程，教師指出在鋅片上同時(shí)發(fā)生Zn-2e-＝Zn2+（氧化反應(yīng)）、2H++2e-＝H2↑ （還原反應(yīng)），教給學(xué)生分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的方法，為原電池電極反應(yīng)作好鋪墊。對(duì)一些綜合性強(qiáng)、難度或者跨度較大的問(wèn)題，必須做好層層分解，使問(wèn)題符合學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”，學(xué)生能夠入手思考討論，如讓學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)3中銅片上為什么有氣泡？把這個(gè)大問(wèn)題細(xì)致化，猜測(cè)是哪種物質(zhì)提供電子給氫離子，并進(jìn)行分解：

（1）如何確定是不是銅提供電子？（2）可以通過(guò)什么方法確定是鋅片提供電子？

其次在情感上做好“誘導(dǎo)”，主要是創(chuàng)設(shè)良好的探究學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)的情景。教學(xué)過(guò)程中，教師要以與學(xué)生同樣的好奇、同樣的興趣、同樣的激情，融入學(xué)生中間，讓學(xué)生以開(kāi)放的心態(tài)將思維發(fā)動(dòng)起來(lái)，動(dòng)腦、動(dòng)手并動(dòng)口，大膽地發(fā)表見(jiàn)解、與人交流、探討，如學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)3中銅片上為什么有氣泡？在收集銅片上的氣體進(jìn)行檢驗(yàn)或直接告訴學(xué)生該氣泡是氫氣，讓學(xué)生大膽猜測(cè)是哪種物質(zhì)提供電子給氫離子，并進(jìn)行相互辯論。

再次在時(shí)間和空間上要“放開(kāi)”，放手讓學(xué)生進(jìn)行思考、主動(dòng)交流和深入反思。教師要及時(shí)認(rèn)真觀察學(xué)生活動(dòng)的表現(xiàn)并聽(tīng)取學(xué)生交流的內(nèi)容，對(duì)活動(dòng)過(guò)程中觀察到的好的現(xiàn)象、所聽(tīng)到獨(dú)到見(jiàn)解等，給予充分肯定、表?yè)P(yáng)與鼓勵(lì)；而對(duì)活動(dòng)中不好的表現(xiàn)、錯(cuò)誤的答案要及時(shí)予以糾正；對(duì)不完善的內(nèi)容要及時(shí)予以補(bǔ)充等。從而做到肯定正確、糾正錯(cuò)誤、完善答案、激發(fā)情感等。

三、指導(dǎo)建議

新課程構(gòu)建 “知識(shí)與技能”、“過(guò)程與方法”、“情感態(tài)度與價(jià)值觀”相融合的高中化學(xué)課程目標(biāo)體系，其中“過(guò)程與方法”是指讓學(xué)生通過(guò)假設(shè)、觀察、實(shí)驗(yàn)、交流、推理、歸納等方法經(jīng)歷“發(fā)現(xiàn)知識(shí)”的過(guò)程，完成知識(shí)的建構(gòu)，將“是什么”的知識(shí)和“如何獲取這種知識(shí)”融為一體。因此，教師應(yīng)把化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)與化學(xué)研究方法的教學(xué)有機(jī)地結(jié)合在一起，重視對(duì)學(xué)生進(jìn)行自主探究和合作學(xué)習(xí)的引導(dǎo)，使學(xué)生成為意義的主動(dòng)建構(gòu)者。教師作為意義建構(gòu)的幫助者，要研究在促進(jìn)學(xué)生探究學(xué)習(xí)過(guò)程中“講什么”、“怎么講”、“何時(shí)講”，如何啟迪學(xué)生的思維，幫助學(xué)生形成終身學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力。

本節(jié)教材設(shè)置了大量的活動(dòng)與探究的教學(xué)素材，首先，由活動(dòng)與探究引入新課，當(dāng)學(xué)生觀察到“銅片上產(chǎn)生氣泡”這一反常的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，就會(huì)情不自禁地提出一系列問(wèn)題，產(chǎn)生強(qiáng)烈的探究欲望，并提出各種各樣的假設(shè)；緊接著，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)嚴(yán)密的邏輯推理，得出相關(guān)結(jié)論；當(dāng)學(xué)生理解原電池的原理后，可以增加設(shè)置一個(gè)討論題，讓學(xué)生通過(guò)活動(dòng)與探究自己歸納出 “構(gòu)成原電池的條件”。為了更好地實(shí)施探究教學(xué)，本人對(duì)本節(jié)教材內(nèi)容作了以下處理：

1.教材中對(duì)原電池的原理有詳細(xì)的文字說(shuō)明，但由于學(xué)生第一次接觸，覺(jué)得較為抽象，因此，在學(xué)生的活動(dòng)與探究、教材的文字說(shuō)明之后，增加原電池原理的動(dòng)畫模擬過(guò)程，給學(xué)生以感性的認(rèn)識(shí)。

2.雖然教材中沒(méi)有明確指出討論“構(gòu)成原電池的條件”這一個(gè)問(wèn)題，但卻要求利用日常生活中的材料制作簡(jiǎn)易電池，并測(cè)試是否產(chǎn)生電流，因此，讓學(xué)生搞清楚“構(gòu)成原電池的條件”就顯得十分必要。考慮到學(xué)生的知識(shí)遷移能力和概括能力還不是很強(qiáng)，單純的討論可能會(huì)無(wú)從談起，因此教學(xué)中將學(xué)生分成四個(gè)實(shí)驗(yàn)小組，做一組對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

3.考慮到第二節(jié)課中的活動(dòng)與探究“水果電池的制作”是“構(gòu)成原電池的條件”的實(shí)際應(yīng)用，因此把此內(nèi)容調(diào)至第1課時(shí)，從正逆兩個(gè)方面鍛煉學(xué)生對(duì)原電池構(gòu)成條件的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力而且能使學(xué)生覺(jué)得化學(xué)

就在我們的身邊，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，啟迪學(xué)生思維，突破本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

教學(xué)活動(dòng)中學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，以已有經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，通過(guò)與外部世界相互作用主動(dòng)建構(gòu)新的理解、新的心理表征，比以講述為主的注入式教學(xué)效果好。讓學(xué)生在探究活動(dòng)中積極思考，養(yǎng)成科學(xué)的態(tài)度，獲得科學(xué)的方法，在“做科學(xué)”中品嘗學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，促進(jìn)學(xué)習(xí)方法的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

［1］ 王祖浩．蘇教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)化學(xué)培訓(xùn)材料［M］．南京：江蘇教育出版社，2005

［2］ 文慶城．化學(xué)探究—建構(gòu)性學(xué)習(xí)教學(xué)模式探討［J］．中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2005，（1～2）