實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新 提高教學(xué)有效性——基于《酚的性質(zhì)和應(yīng)用》同課異構(gòu)的研討

褚幼萍

（浙江省溫州市蒼南金鄉(xiāng)高中 浙江 溫州 325800）

2012 年10 月，我縣圍繞市級課題《基于高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性研究》，開展了《酚的性質(zhì)和應(yīng)用》的同課異構(gòu)活動(dòng)，進(jìn)行高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新優(yōu)化教學(xué)研討。 本文展現(xiàn)了兩位開課教師第一課時(shí)的教學(xué)內(nèi)容、分析比較以及專家評委的相關(guān)建議。

一、兩位教師的課堂片段

1.甲教師的教學(xué)片段

片段1：導(dǎo)入環(huán)節(jié)

＜投影＞：苯酚軟膏的說明書。

＜師＞：分析苯酚可能的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。

片段2：探究苯酚的物理性質(zhì)

＜演示＞：展示純凈的和久置的苯酚固體；用冷、熱水和有機(jī)溶劑溶解苯酚。

教師小結(jié)苯酚的物理性質(zhì)，并說明苯酚易被氧化。

片段3：探究苯酚的酸性

＜師＞：如何證明苯酚的酸性？

＜生＞：可以用指示劑、堿溶液。

教師投影實(shí)驗(yàn)步驟并進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，最后展示預(yù)設(shè)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論。

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＜師＞：苯酚鈉溶液中通入二氧化碳會(huì)有什么現(xiàn)象？

教師演示苯酚鈉溶液中通入二氧化碳的實(shí)驗(yàn)，后用碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液分別與苯酚混合的實(shí)驗(yàn)輔助說明生成的產(chǎn)物。

片段4：苯酚的檢驗(yàn)

＜情境＞：如今，各種假冒偽劣產(chǎn)品已經(jīng)是無孔不入，包括藥物。 想一想，用什么化學(xué)方法可以鑒定你買的苯酚軟膏是不是假藥呢？

教師介紹兩種檢驗(yàn)苯酚的方法， 投影實(shí)驗(yàn)步驟，并進(jìn)行演示。

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在學(xué)生對苯酚與三氯化鐵混合得到的深色溶液爭論不休時(shí)，教師告知這是紫色；在看到濃溴水遇苯酚產(chǎn)生白色沉淀后，教師強(qiáng)調(diào)一定要用濃溴水檢驗(yàn)。

片段5：苯酚的結(jié)構(gòu)

＜師＞：苯酚為什么具有這些性質(zhì)呢？

＜投影＞：苯酚的結(jié)構(gòu)式和模型，結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。

片段6：苯酚的應(yīng)用

＜投影＞：生活中苯酚的圖片和苯酚污水的資料。

資料：2011 年運(yùn)輸苯酚的貨車發(fā)生事故， 泄漏的苯酚污染了新安江的水源，如何處理含苯酚污水的生活用水？

學(xué)生討論各種方案，教師進(jìn)行評價(jià)，并給出預(yù)設(shè)的最佳方案。

2.乙教師的教學(xué)片段

片段1：導(dǎo)入環(huán)節(jié)

問題1：乙醇的官能團(tuán)是什么？涉及到氫氧鍵斷裂的反應(yīng)有哪些？

問題2：以甲苯為例，舉例說明苯的同系物中苯環(huán)與烴基相互影響的反應(yīng)實(shí)例。

過渡：苯環(huán)和羥基相結(jié)合又會(huì)發(fā)生什么樣的相互影響？ 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明你的猜想。

＜生＞： 比較金屬鈉與苯酚和乙醇反應(yīng)的劇烈程度；比較溴與苯酚和苯的反應(yīng)。

片段2：探究苯環(huán)活化羥基

探究1：金屬鈉與苯酚和乙醇的反應(yīng)

在學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的過程中，教師不斷引導(dǎo)得出對比實(shí)驗(yàn)中“控制變量法”的思想。 接著介紹并演示鎂條與苯酚反應(yīng)但不與乙醇反應(yīng)，是最理想的金屬。

探究2：苯酚的酸性

＜投影＞：資料1：苯酚的發(fā)現(xiàn)史、苯酚由于弱酸性被稱為石炭酸。

＜師＞：①從資料中找出說明苯酚羥基比乙醇活潑的新證據(jù)；②如何證明苯酚具有酸性。

學(xué)生討論用pH 試紙、紫色石蕊試液、堿溶液、碳酸鈉反應(yīng)。

＜演示＞： ①冷水溶解苯酚、 測定苯酚水溶液的pH值、向苯酚水溶液中滴入石蕊試液；②熱水溶解苯酚；③向含酚酞的苯酚水溶液中滴加氫氧化鈉溶液；④苯酚溶液中加入碳酸鈉。

＜師＞：苯酚溶液加入碳酸鈉的現(xiàn)象與你預(yù)期的一樣嗎？ 這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f明苯酚酸性大于碳酸嗎？ 如何比較苯酚與碳酸的酸性？

＜生＞：將二氧化碳通入苯酚鈉溶液。

教師演示二氧化碳通入苯酚鈉溶液的實(shí)驗(yàn)，結(jié)合兩個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推出產(chǎn)物只能是碳酸氫鈉。

＜投影＞：資料2：電離出氫離子的能力順序：碳酸＞苯酚＞碳酸氫根

片段3：探究羥基活化苯環(huán)

＜師＞：經(jīng)上述探究，苯酚是種弱酸，那么苯酚鈉溶液中加入溴水會(huì)有什么現(xiàn)象？

＜生＞：產(chǎn)生渾濁，生成苯酚。

教師演示該實(shí)驗(yàn)并將混合液置于熱水中，發(fā)現(xiàn)白色沉淀沒有溶解，故生成的并非苯酚，之后展示資料3，分析引導(dǎo)。

＜投影＞：資料3：苯酚遇溴水生成三溴苯酚，是一種白色沉淀，難溶于水。

＜師＞：猜測并證明該反應(yīng)屬于取代反應(yīng)還是加成反應(yīng)。

教師演示實(shí)驗(yàn)：①測定反應(yīng)前后pH 值，發(fā)現(xiàn)酸性增強(qiáng)；②倒去試管中的白色沉淀，洗滌兩次，加入少量蒸餾水，再滴加濃溴水，仍然看到白色沉淀；③對比稀溴水與苯酚溶液混合的現(xiàn)象。

＜小結(jié)＞：用溴水檢驗(yàn)苯酚的注意事項(xiàng)和靈敏性。

＜投影＞：對比苯酚和苯與溴的反應(yīng)。

二、兩節(jié)課的比較分析

從實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新優(yōu)化和實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的角度對兩節(jié)課的設(shè)計(jì)思路和教學(xué)特點(diǎn)進(jìn)行比較。

1.教材使用的比較

從教材的使用看，甲教師是傳統(tǒng)的“教教材”，重視學(xué)科知識(shí)的傳授，故課堂主體是教師，而乙教師體現(xiàn)出“用教材”的能力，突顯學(xué)生能力的培養(yǎng)，學(xué)生也就成為課堂的主人。 兩種不同的態(tài)度決定了課堂中實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不同地位和收獲的效果。

2.教學(xué)設(shè)計(jì)的比較

從教學(xué)設(shè)計(jì)看， 甲教師是用三個(gè)情境構(gòu)成主線，分別引出苯酚的性質(zhì)、苯酚的檢驗(yàn)、苯酚污水的處理，發(fā)揮了情境的作用，也保證了一節(jié)課的完整性；乙教師從回顧舊知開始，促成學(xué)生知識(shí)的遷移應(yīng)用，激發(fā)了學(xué)生對苯酚性質(zhì)的探究興趣，最后建構(gòu)了新的知識(shí)體系，而苯酚的性質(zhì)被安排在后面課時(shí)中。 后者課堂主線是結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的思想，過程中還滲透了控制變量法、物質(zhì)轉(zhuǎn)化觀、定性到定量等核心觀念的教育。 兩種不同的教學(xué)設(shè)計(jì)決定了實(shí)驗(yàn)優(yōu)化整合的不同方向，也決定了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不同呈現(xiàn)方式。

3.教學(xué)理念的比較

從探究理念來看，甲教師雖然也稱為探究，但主要還是教師講解為主，詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)論都是教師的預(yù)設(shè)，屬于按部就班的驗(yàn)證性探究，學(xué)生的生成幾乎沒有； 乙教師則能通過問題的設(shè)計(jì)引發(fā)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)方案，再進(jìn)行相應(yīng)的驗(yàn)證，最終得出結(jié)論，促成了課堂思維的交流與碰撞。 兩種不同的探究理念使實(shí)驗(yàn)教學(xué)在對學(xué)生能力和科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)上有著不同的功能價(jià)值。

4.學(xué)情研究的比較

從學(xué)情研究來看，甲教師考慮到學(xué)生的層次調(diào)整了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式，但過分降低了探究難度，以講解為主的教學(xué)方式讓學(xué)生處于比較被動(dòng)的接受狀態(tài)，扼殺了學(xué)生的學(xué)習(xí)激情和動(dòng)態(tài)生成； 乙教師的教學(xué)設(shè)計(jì)比較精彩，問題的綜合性比較強(qiáng)，對學(xué)生的要求相對高一些。 但從課堂實(shí)際效果來看， 該教師對學(xué)生的定位有些高了。兩位教師在整堂課中都是按照自己的預(yù)設(shè)完成了教學(xué)，但最終都沒能達(dá)到預(yù)期的效果。 無論對學(xué)情認(rèn)識(shí)犯了哪種錯(cuò)誤，實(shí)驗(yàn)優(yōu)化整合的方向都會(huì)偏離學(xué)情，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果都要打折扣。

三、專家評委建議

針對本次同課異構(gòu)活動(dòng)的主題是圍繞“高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性”， 專家著重分析兩節(jié)課堂中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)情況。

1.簡化實(shí)驗(yàn)也是一種創(chuàng)新

兩位教師在課堂中呈現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)均較多，評委指出是否能夠進(jìn)行必要的簡化？ 實(shí)驗(yàn)的簡化也是一種優(yōu)化創(chuàng)新，它是建立在教師對教材分析解讀基礎(chǔ)上的刪減或合并，需要教師具備很強(qiáng)的“駕馭教材”的能力。 它可以使探究變得簡約，使知識(shí)呈現(xiàn)變得清晰。 如，在探究苯酚的弱酸性時(shí)，兩位教師都已經(jīng)用了pH 試紙，是否能省去紫色石蕊試液？

2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要遵循科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑瓌t

科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案是獲得正確探究結(jié)論的前題。 任何實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)的都是學(xué)科的特點(diǎn)，是真理的探索過程，是教師的理性思維。 兩位教師在課堂中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)都融入了自己的思考，但還不夠嚴(yán)謹(jǐn)，有幾處存在明顯的不合理：①甲教師在用石蕊試液測定苯酚溶液時(shí)，未注意到石蕊本身是種指示劑，所用量要少，怎能比待測液還多？ ②用三氯化鐵檢驗(yàn)苯酚時(shí)，甲教師所加三氯化鐵溶液大大過量，這樣的檢測意義大嗎？ 而且過量的三氯化鐵造成學(xué)生對最終混合液的顏色爭論不休，有說黑色、深藍(lán)色還有暗紫色。 甲教師卻仍然按照自己的預(yù)設(shè)，堅(jiān)持為紫色，失去了非常好的教育機(jī)會(huì)。 事實(shí)上，此時(shí)她只要將試管中的混合液全部倒去，往其中加入蒸餾水，再滴加幾滴三氯化鐵溶液，就可以清晰地看到紫色的溶液，既有說服力，又能說明該檢驗(yàn)方法的靈敏性很高。 ③在探究苯酚鈉溶液與二氧化碳的反應(yīng)時(shí)，甲乙兩位教師分別采用了現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)和視頻的方式讓學(xué)生觀察到二氧化碳通入苯酚鈉溶液中迅速變?yōu)闇啙?，得出碳酸酸性大于苯酚的結(jié)論。 但反思實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，不由想到：兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中二氧化碳?xì)怏w和苯酚渾濁的生成速率均非常迅速，這里能排除鹽酸的干擾嗎？ 用稀鹽酸代替濃鹽酸來制備二氧化碳?xì)怏w是否更合理些？

3.實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新優(yōu)化的方法

實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新優(yōu)化的目的是為了更好地服務(wù)于教學(xué)，達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，那么如何才能做到這點(diǎn)呢？ 專家提出了一些寶貴的意見：①甲乙兩位教師都展示了純凈的和久置的苯酚固體，但忽略了一個(gè)非常重要的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，就是在觀察久置量苯酚時(shí)，學(xué)生都看到了久置苯酚吸水后變成了溶液，并且分成兩層，上層較澄清（水的苯酚溶液），下層微顯紅色（苯酚的水溶液）。 這是一個(gè)非常重要的信息，說明苯酚溶于水中會(huì)分層。 聯(lián)系到苯酚與水溶液的分離方法時(shí)，學(xué)生會(huì)依據(jù)這一現(xiàn)象選擇分液而不是過濾， 這很好地解決了苯酚教學(xué)中的一個(gè)常見錯(cuò)誤。 所以抓住實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，充分挖掘其教育價(jià)值可以讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)更有效。 ②甲教師通過苯酚軟膏的偽劣產(chǎn)品引出苯酚的檢驗(yàn)方法，演示了苯酚的檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)。 但如果給每個(gè)學(xué)生發(fā)放苯酚軟膏和三氯化鐵溶液，讓學(xué)生自己體驗(yàn)這個(gè)檢驗(yàn)過程，顯然，教學(xué)效果會(huì)更佳。 所以讓學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)的參與者是達(dá)到實(shí)驗(yàn)有效教學(xué)的重要手段。 ③甲教師在用溴水檢驗(yàn)時(shí)，是往1mL 濃溴水中滴入幾滴苯酚溶液，試想，為什么不去試一試往1mL 苯酚溶液中滴加幾滴濃溴水的情況呢？ 這可以成為“濃溴水才能檢驗(yàn)苯酚”的有力證據(jù)。 這種用實(shí)驗(yàn)事實(shí)呈現(xiàn)知識(shí)的方式遠(yuǎn)比教師口頭強(qiáng)調(diào)深刻得多。 當(dāng)然，這個(gè)實(shí)驗(yàn)還可以更簡潔些：往苯酚水溶液中逐滴加入濃溴水，開始沒有白色沉淀（或生成的白色沉淀迅速溶解），隨著濃溴水的量逐漸增加，過量的苯酚被消耗殆盡時(shí)開始出現(xiàn)白色沉淀。 這看似簡單的試管整合，但卻折射出理性思維之美。 所以，實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新不一定是新穎實(shí)驗(yàn)器材的引進(jìn)，平淡的實(shí)驗(yàn)設(shè)備同樣能設(shè)計(jì)出耐人尋味的寓意。 每位教師如果能在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，哪怕是簡單的試劑滴加上，花多些心思，一樣可以實(shí)現(xiàn)有效教學(xué)。