一節(jié)失敗的實驗課引發(fā)的思考

劉永東

（南京市行知實驗中學 江蘇 南京 210007）

一節(jié)失敗的實驗課引發(fā)的思考

劉永東

（南京市行知實驗中學 江蘇 南京 210007）

為提高課堂教學的效率，突出化學學科重實驗、重能力的特點，將教學中的演示實驗設計為學生分組探究性實驗，應科學制定教學目標，要準確把握學情，合理安排探究小組，應加強過程指導監(jiān)控。

探究式實驗；教學目標；學情；探究小組；指導監(jiān)控

一、案例背景

2011年11月，筆者在授課的高一年級藝術班上了一節(jié)化學實驗課，課題是高一必修一教材《鐵的重要化合物》。課前考慮到這些“藝術類”學生理科學習基礎比較差，為提高課堂教學的效率，突出化學學科重實驗、重能力的特點，我將教學中的演示實驗設計為學生分組探究性實驗，我將全班31人，分成八個小組，意在通過探究性討論、實驗方案的設計，證明“Fe、Fe2＋和 Fe3＋之間能夠發(fā)生相互轉化”，從而提高學生們的動腦和動手的能力。

筆者從課題的引入、問題的設置等都做了精心的設計，認為只要學生按照我的設計思路按部就班的進行就可以完成教學任務，達到預期的教學目標。但是，這節(jié)課從一開始到結束就一直磕磕絆絆、狀況不斷，讓我始料未及……

二、案例描述

課題：Fe、Fe2＋和 Fe3＋的相互轉化

［圖片展示］自然界含有鐵元素的物質的圖片（生銹的鐵制品）

課題引入：

［提問］在自然界中，鐵元素發(fā)生了什么樣的變化？請寫出常見鐵的化合物的化學式，并標出鐵的化合價。（學生在學案上寫，教師巡視前排學生，發(fā)現有不少錯誤答案，進行糾錯，并請學生板演）

［提問］不同價態(tài)的鐵元素之間能相互轉化，會發(fā)生什么類型的反應？

學生小聲議論，無人回答。

［老師啟發(fā)］從是否有化合價的變化角度分析？

學生恍然大悟，答：氧化還原反應

（以上過程用時：10分鐘）

進入正題：

［提出問題］（1）常見鐵及鐵的化合物中那些具有氧化性？哪些具有還原性？推測Fe、FeSO4、FeCl3分別具有什么性質？

學生面面相覷，冷場……小聲議論到吵成一團也無法形成統(tǒng)一意見。

老師帶領學生一起分析、討論最后形成統(tǒng)一意見。

學生答：Fe具有還原性，FeCl3具有氧化性，FeSO4既有氧化性又有還原性。

［提出問題］（2）請找出常見的氧化劑和還原劑。

［學生討論］氧化劑 O2，HNO3，還原劑 CO、H2、C。

（學生對氧化還原的認知還停留在初中的水平上。）

［老師根據化合價原理歸納］

1.常見的還原劑：

Fe、Cu、Zn 、H2S、I－、CO、H2、C 等

2.常見的氧化劑：

Cl2（Br2）、O2、H2O2、HNO3、濃硫酸、 KMnO4等

（以上用時：8分鐘）

（3）請完成下列轉化的實驗方案設計

［討論］分小組展開討論，設計實驗方案。

在同學們你一言我一語的討論后，8個小組有7個小組能設計出Fe向Fe2＋的轉化方案，4個小組設計出了Fe2＋向Fe3＋方案，沒有一個小組能設計出Fe向Fe3＋的轉化方案。

（此時教學時間已經過去大半）

筆者迫不及待幫助學生設計完善實驗方案，并催促學生們按照實驗方案進行實驗驗證。

［投影展示］

實驗1.鐵與稀鹽酸；

實驗2.FeSO4溶液與氯水；

實驗3.FeCl3溶液與鐵粉；

實驗4.鐵粉與氯水的反應。

分組實驗：學生根據每組的實驗方案以及老師提供的儀器和藥品進行相應的實驗。

（原以為如此簡單的實驗不會再出問題了，但實際過程更是讓筆者陷入疲于奔命的狀況）

從分組實驗開始同學們不斷地舉手提問，“老師，我們組是氯水，怎么沒有鹽酸？”“老師，FeSO4溶液與氯水反應有什么現象？”“老師，FeSO4是什么顏色？FeSO4溶液怎么是黑色的呀？ ”等等。在實驗過程中，許多小組的同學不能有效地進行組內分工，實驗過程顯得雜亂無序，儀器的碰撞聲、同學的討論聲甚至爭吵聲不絕于耳，更有極少部分同學啥也不做。在這節(jié)課中筆者所扮演的角色與其說是一個老師倒不如說更像是一個警察，哪里有問題就奔向哪里，心不平氣不順的穿梭于各個事故突發(fā)地點，忙著詢問問題、幫助分析原因指導實驗的要點……看看手表，離下課的時間已經不多。

在部分小組沒能順利完成實驗的情況下，筆者宣布停止實驗，各小組進行實驗匯報：

實驗1.鐵與稀鹽酸：

理論現象：有氣泡，得到淺綠色溶液。

不同現象：鐵粉較多，不能完全反應，看不到淺綠色溶液。

實驗2.FeSO4溶液與氯水：

理論現象：溶液由淺綠色變?yōu)辄S色，滴加KSCN溶液變?yōu)檠t色。

不同現象：溶液由淺綠色變?yōu)辄S色現象不明顯，滴加KSCN溶液變?yōu)檠t色。

實驗3.FeCl3溶液與鐵粉：

理論現象：溶液由黃色變?yōu)闇\綠色，滴加KSCN溶液，溶液不會變成血紅色。

不同現象：鐵粉用量較少，滴加KSCN溶液顯紅色。

實驗4.鐵粉與氯水的反應：

理論現象：有氣泡產生，滴加KSCN溶液顯紅色。

不同現象：鐵粉較多，滴加KSCN溶液，不變血紅色。

（下課鈴聲響，匆匆總結，將未解決的問題請學生回家思考）

（以下教學內容未完成。）

思考：

［探究］市場上補血劑琥珀酸亞鐵鹽成分的研究。

觀點1：補血劑的成分含Fe3＋。

觀點2：補血劑的成分含Fe2＋

［實驗方案］取適量的補血劑配成溶液后，滴入幾滴KSCN溶液。若顯血紅色則為Fe3＋，若不顯血紅色，再滴加少量氯水等氧化劑，溶液顯血紅色，則為Fe2＋。

［總結］驗證FeSO4晶體已部分被氧化的化學方法是什么？

（1）Fe3＋檢驗：取樣溶解，滴加少量 KSCN 溶液，顯血紅色，證明有 Fe3＋存在。

（2）Fe2＋檢驗：取樣溶解，滴加到 KMnO4中， KMnO4褪色，則證明 Fe2＋存在。

三、教學反思

一節(jié)探究實驗課，幾乎變成教師的獨角戲，對于學生的表現，筆者的心中充滿了失望。

下課后，坐在辦公室里，靜靜的思考著。筆者叫來了幾位平時表現不錯的同學，和他們就這節(jié)課交換了意見：“一節(jié)課下來，對 Fe、Fe2＋和 Fe3＋的相互轉化有了多少認識，現在能理清它們之間的關系嗎？”幾位同學相互看了一下，一位同學說：“實驗課，大家都喜歡，積極性高，但對實驗的目的沒有真正弄清楚，就覺得好玩，這節(jié)課下來，大家對本組實驗研究的內容有了一定的認識，但是對其他組的內容卻不太了解，不能形成完整的知識體系?！?/p>

簡單談話后，筆者又陷入深深的思考之中，并對這節(jié)實驗探究課的失敗原因進行了深刻的反思。

1.應科學制定教學目標

俗話說，依山傍水，教學目標就是依“山”——教材，傍“水”——學生。只有這樣才能有的放矢，把握教學的難度和深度，達成教學目標。如果只是依“山”，而沒有傍“水”，教學目標的制定過高，造成學生不能進行有效的學習。 這節(jié)實驗課的教學目標是“掌握“Fe、Fe2＋和 Fe3＋之間的轉化”。 讓哪些學生“掌握“Fe、Fe2＋和 Fe3＋之間的轉化”？是全體學生嗎？顯然不是，對于藝術類學生目標制定明顯過高。如果不能夠幫助全體學生達成目標，那么能夠讓多少學生“掌握“Fe、Fe2＋和 Fe3＋之間轉化”？ 如何幫助這些學生“掌握“Fe、Fe2＋和 Fe3＋之間轉化”？ 當堂不能夠“掌握“Fe、Fe2＋和 Fe3＋之間轉化”的，是哪些學生？ 該如何在課后繼續(xù)實施有效的教學幫助呢？這些都是一個優(yōu)秀教師必須在課前考慮到的?；\統(tǒng)含糊的目標不利于學生將學到的信息遷移運用，合理的教學目標是前提。

2.要準確把握學情

根據學生的實際認知水平設計出更適合學生的探究教學過程。普通高中的學生有別于重點高中，在我們學校里普通班的學生有別于藝術班，探究案例不能照搬照抄，否則將會事倍功半。藝術班的現實情況是：

（1）學生的認知水平低，對知識的遺忘程度大。氧化還原反應、化合價的變化、氧化劑、還原劑等，對于普通班的同學來說已經完全掌握的知識，而藝術班的同學卻遺忘太多。教師在引導學生沿著其教學思路前進的過程中不斷地要幫助學生復習以往的知識，分散了精力、沖淡了教學主旨。

（2）學生實驗設計能力不足。根據老師所提供的藥品，同學們努力思考設計實驗方案，但是能設計出完整的合理的實驗方案的同學較少。有的小組設計出Fe2＋和Fe3＋之間的相互轉化方案：向FeSO4溶液中滴加氯水。老師問有何現象？如何證明有三價鐵生成？學生則出現困難。

這些制約因素的存在，就要求老師在備課時不僅備教材，備大綱，還要備學生，進行學情研究，對學生知識的可能起點進行有效的研判。對學生學習的真實狀況了解不夠是這節(jié)課不能達成教學目標的主要原因。學生的基礎不同，教師設計問題的難度和學生主動探究的方法、途徑應當有所不同。因此，應注意從學生的實際情況出發(fā)，循序漸進，從部分探究到完整探究，從模仿探究到獨立探究，逐漸增大探究活動的開放程度，從而避免由于探究活動的深度和廣度大于學生的認知水平，使探究活動流于形式。在后續(xù)的教學中，我降低了探究要求，對相關知識進行課前復習，在實驗設計時尋找學生知識能力的最近發(fā)展區(qū)，搭腳手架，設定思維梯度，取得了良好的效果。精準把握學情是關鍵。

3.合理安排探究小組

科學地安排合作學習小組是成功進行小組合作學習的保障，如若組織不好，很容易造成只是一部分學生在獨自學習，根本談不上合作，更不用說發(fā)揮集體的智慧了，有的同學也因此養(yǎng)成惰性，干脆開小差或做其他的事情，所以，教師在構建合作小組時，應注意結構的合理性。每組4－6人為宜，每人都有分工，如由誰組織、誰作記錄、誰承擔小組發(fā)言的任務、小組成員發(fā)言時其他同學干什么等等。總之，小組成員必須明白自己應承擔的角色，明白各自該為小組做什么，但角色可以適當輪換，這樣讓小組成員有機會擔任不同的角色，為學生創(chuàng)造多種嘗試的機會，以此來增強合作者的合作意識和責任感，從而減少“合坐”而不合作現象?？茖W合理的合作小組是保障。

4.應加強過程指導監(jiān)控

很多教師認為既然是合作學習，就應該讓學生自己去學習，所以對合作學習的過程不掌控、不指導、不啟發(fā)，只做旁觀者，看著學生學習。實際上教師在合作學習的過程中，時刻要變換自己的身份，時而是一個促進者，時而是一個幫助者，時而是一個激勵者，旨在促進整個教學過程的發(fā)展，使學生的舊知與新知之間的矛盾得到解決，教師與學生的關系逐漸變成了“指導——參與”的關系。在合作學習中，教師的重點是如何精心設計合作學習，從學生的分析、目標的設置、任務的選擇、策略的匹配、教學過程展開與評估等全程把握。在科學探究過程中，學生是知識的直接探索者、構建者和發(fā)現者。教師的作用只是組織者、激勵者、引導者，學生既“動手”又“動腦”，親身參與科學探究的全過程，感受科學方法，獲取事實證據，檢驗自己的想法和科學理論，逐步形成科學的態(tài)度、情感和價值觀?！皩⒄n堂還給學生，讓學生成為課堂的主人”并不是簡單地放手，而是要將教師的主導作用發(fā)揮到最大，加強過程指導監(jiān)控是必要手段，讓學生少走彎路，教學效果達到最優(yōu)化。

［1］教育部.普通高中化學新課程標準（實驗）［S］.北京：人民教育出版社，2003

［2］秦鳳，張玉強.加涅學習結果分類理論對化學教學目標制定的啟示［J］.中學化學教學參考，2011，（8）

1008-0546（2012）03-0027-03

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10.3969/j.issn.1008－0546.2012.03.013