優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì) 提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效益

張彩玲

摘要：實(shí)驗(yàn)有助于學(xué)生深入認(rèn)識(shí)和體驗(yàn)化學(xué)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)可從三個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化：搭建問(wèn)題支架幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理，在實(shí)驗(yàn)藥品上“做手腳”變驗(yàn)證為發(fā)現(xiàn)探究，將實(shí)驗(yàn)與認(rèn)知相結(jié)合進(jìn)行主題復(fù)習(xí)。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)；問(wèn)題支架；探究；主題復(fù)習(xí)

文章編號(hào)：1008-0546（2014）06-0086-03 中圖分類號(hào)：G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.06.034

化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)不僅是有利于培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手和培養(yǎng)科學(xué)習(xí)慣的一種教學(xué)手段，更是一種有助于深入認(rèn)識(shí)和體驗(yàn)化學(xué)的最為生動(dòng)、也最能適應(yīng)學(xué)生個(gè)性發(fā)展的教學(xué)方式[1]。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，很多化學(xué)名詞和符號(hào)就不再是枯燥無(wú)味的所謂“知識(shí)”，而是有助于思維和探索的工具。鑒于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要意義，我們?cè)诨瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效益。

一、搭建問(wèn)題支架，幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理

建構(gòu)主義認(rèn)為[2]，學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者運(yùn)用自己的已有經(jīng)驗(yàn)去主動(dòng)而積極地建構(gòu)對(duì)自己富有意義的內(nèi)部心理表征的過(guò)程。學(xué)習(xí)過(guò)程不是知識(shí)由教師向?qū)W生傳遞的過(guò)程，而是學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)自己知識(shí)的過(guò)程，學(xué)習(xí)者不是被動(dòng)的信息吸收者，相反，他要主動(dòng)建構(gòu)信息的意義。建構(gòu)主義提出的支架式教學(xué)，首先將學(xué)生引入一定的問(wèn)題情境，教師幫助學(xué)生確立目標(biāo)，提供問(wèn)題解決的原形，通過(guò)一套恰當(dāng)?shù)母拍羁蚣軒椭鷮W(xué)習(xí)者理解特定的知識(shí)、建構(gòu)知識(shí)的意義。

例如“測(cè)定空氣組成”，這個(gè)著名的化學(xué)實(shí)驗(yàn)所包含的化學(xué)教育內(nèi)容十分豐富，充分體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科特點(diǎn)，其中值得著重提到的有化學(xué)的選擇，最佳選擇應(yīng)當(dāng)是找到一種只和氧氣起反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)，而且反應(yīng)產(chǎn)物容易分離[3]。該實(shí)驗(yàn)在人教版教材中位于第二單元課題1，對(duì)于剛接觸化學(xué)才兩個(gè)星期左右的初三學(xué)生，如何幫助他們理解磷體系的選擇、理解測(cè)定空氣里氧氣含量的原理，以便更好地挖掘該實(shí)驗(yàn)豐富的化學(xué)教育內(nèi)容？面對(duì)缺乏基本化學(xué)概念、幾乎是一張白紙的學(xué)生，可以從學(xué)生熟悉的生活入手，在生活中找到問(wèn)題解決的原形，利用學(xué)生熟悉的生活原形搭建解決問(wèn)題的支架。以下為師生間在問(wèn)題支架式教學(xué)過(guò)程中得的對(duì)話：

[師]一袋米中混有較多沙粒，如何測(cè)得其中米的體積含量？

[生]找個(gè)雞之類的動(dòng)物把米吃掉，測(cè)米被吃掉前后袋子內(nèi)物質(zhì)的體積，從而求得米的體積含量。

[師]對(duì)這個(gè)吃米的動(dòng)物有何要求？

[生]要能把其中的米吃干凈，但不能把沙子也吃掉，也不能“吐出”東西到袋子中。

[師]為什么？

[生]如果米吃不完，會(huì)導(dǎo)致測(cè)得的米的含量偏??；如果把沙子也吃了，會(huì)導(dǎo)致測(cè)得結(jié)果偏大；如果“吐出”東西到袋子中，會(huì)導(dǎo)致測(cè)得結(jié)果偏小。

[師]如果“吐出”氣體到袋子中呢？

[生]米和沙子都是固體，前后測(cè)的都是固體體積，“吐出”氣體對(duì)結(jié)果幾乎沒(méi)有影響。

此時(shí)，學(xué)生在教師的問(wèn)題引導(dǎo)下，借助熟悉的生活原形已逐步登上解決問(wèn)題的臺(tái)階，接下來(lái)教師拆掉這個(gè)“腳手架”，回歸化學(xué)問(wèn)題。

[師]如果要測(cè)得集氣瓶?jī)?nèi)空氣中氧氣的含量，怎么辦？

[生]找一種物質(zhì)把氧氣反應(yīng)掉，測(cè)氧氣被消耗前后氣體體積的變化。

[師]對(duì)這種物質(zhì)有何要求？

[生]要能把其中氧氣消耗盡，但不能與空氣中其它氣體反應(yīng)，也不能產(chǎn)生新的氣體。

[師]如果所用物質(zhì)與氧氣反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生液體或固體呢？

[生]對(duì)氣體體積測(cè)定的影響非常小，可以忽略。

[師]很多物質(zhì)可以和氧氣反應(yīng)，如蠟燭、木炭、鎂條、磷、汞等。已知蠟燭、木炭等與氧氣反應(yīng)有氣體生成，鎂條在空氣中燃燒時(shí)不僅跟氧氣反應(yīng)也和氮?dú)?、二氧化碳等反?yīng)，磷、汞只跟空氣中氧氣反應(yīng)且生成物為固體。這些物質(zhì)中可用于測(cè)定空氣中氧氣含量的有哪些？

[生]符合要求“能把其中氧氣消耗盡，不與空氣中其它氣體反應(yīng)，也不產(chǎn)生新的氣體”的只有磷、汞。

[師]測(cè)定時(shí)對(duì)所用物質(zhì)的多少有沒(méi)有要求？

[生]為確保氧氣被消耗完全，用于和氧氣反應(yīng)的物質(zhì)應(yīng)該足量。

[師]像石蠟、木炭這樣與氧氣反應(yīng)有氣體生成的物質(zhì)，是否一定不能利用？

[生]……也不一定，如果能把生成的氣體再想辦法吸收掉的話也可以。

通過(guò)上述支架式問(wèn)題的引導(dǎo)，學(xué)生運(yùn)用自己的已有經(jīng)驗(yàn)去主動(dòng)而積極地建構(gòu)對(duì)自己富有意義的學(xué)習(xí)，才能真正理解拉瓦錫測(cè)定空氣成分時(shí)為什么選擇汞體系以及我們測(cè)定時(shí)選擇磷體系的原因。盧梭曾說(shuō)過(guò)“教育的問(wèn)題不在于告訴他一個(gè)真理，而在于教他怎樣去發(fā)現(xiàn)真理。”

二、在實(shí)驗(yàn)藥品上“做手腳”，變驗(yàn)證為發(fā)現(xiàn)探究

“出乎意料的現(xiàn)象、不同于預(yù)期的結(jié)果、不同實(shí)驗(yàn)組所觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或所獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果之間的差異，都能對(duì)實(shí)驗(yàn)者進(jìn)行適時(shí)反省、思考和采取新的探究路線等產(chǎn)生促進(jìn)作用?！盵3]假如實(shí)驗(yàn)?zāi)康膬H僅著重于對(duì)某個(gè)規(guī)律或原理的驗(yàn)證，而實(shí)際上學(xué)生并不認(rèn)為真有驗(yàn)證的必要，因?yàn)樗麄兿嘈艜?shū)上的結(jié)論。有的學(xué)生還沒(méi)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)就已經(jīng)把實(shí)驗(yàn)冊(cè)上的現(xiàn)象和結(jié)論填寫(xiě)好。雖然教師一再?gòu)?qiáng)調(diào)要根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)事求是填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，但學(xué)生卻置若罔聞，更害怕自己填寫(xiě)了與課本、與他人不同的“錯(cuò)誤”現(xiàn)象。這樣，實(shí)驗(yàn)做不做都無(wú)所謂，除了熟悉操作，似乎再無(wú)價(jià)值可言。在日常實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，這種現(xiàn)象可謂司空見(jiàn)慣，那怎樣改變這種現(xiàn)狀、真正發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的功能呢？一個(gè)做不做都無(wú)所謂的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)然不能引發(fā)學(xué)生的求知欲和興趣。那怎樣把學(xué)生認(rèn)為做不做都無(wú)所謂的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)變?yōu)楦信d趣的探究呢？在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候、在合適的實(shí)驗(yàn)中，我們可以在實(shí)驗(yàn)藥品上做點(diǎn)手腳，“逼迫”學(xué)生在出現(xiàn)異?，F(xiàn)象時(shí)去主動(dòng)探究。

例如，九年級(jí)化學(xué)人教版教材實(shí)驗(yàn)活動(dòng)6“酸、堿的化學(xué)性質(zhì)”實(shí)驗(yàn)步驟5：向兩支試管中各加入相同量的氫氧化鈣粉末，然后各加入1mL水，振蕩；再各滴入1～2滴酚酞溶液，觀察現(xiàn)象。繼續(xù)向其中一支試管中加入約1mL水，振蕩；向另一支試管中加入約1mL稀鹽酸，振蕩；比較兩試管中的現(xiàn)象。endprint

這是一個(gè)驗(yàn)證氫氧化鈣性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)之前學(xué)生就已經(jīng)知道所謂的正確現(xiàn)象“加水部分溶解，向混合液中滴加酚酞時(shí)酚酞變紅，再加稀鹽酸，固體完全溶解，溶液紅色逐漸褪去”，因此很難調(diào)動(dòng)學(xué)生的求知欲和興趣。如果我們把這個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探究性實(shí)驗(yàn)，教學(xué)效果將截然不同。教師準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)時(shí)在氫氧化鈣粉末上做個(gè)手腳，即把氫氧化鈣粉末換成部分變質(zhì)的或完全變質(zhì)的樣品，不同實(shí)驗(yàn)組的藥品不盡相同：有的組是沒(méi)有變質(zhì)的氫氧化鈣、有的組是完全變質(zhì)的氫氧化鈣樣品、有的組是部分變質(zhì)的氫氧化鈣樣品。實(shí)驗(yàn)前告知學(xué)生所用氫氧化鈣樣品可能變質(zhì)但不確定，說(shuō)明不同組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可能會(huì)有差異。學(xué)生積極性被調(diào)動(dòng)起來(lái)，迫切想通過(guò)實(shí)驗(yàn)知道所用樣品究竟是否變質(zhì)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，不同實(shí)驗(yàn)組之間出現(xiàn)了三種不同的現(xiàn)象：①向樣品和水的混合液中加入酚酞時(shí)變紅，再加鹽酸時(shí)試管底部固體消失、溶液紅色褪去；②向樣品和水的混合液中加入酚酞時(shí)不變紅，再加鹽酸時(shí)試管底部固體消失有氣泡產(chǎn)生；③向樣品和水的混合液中加入酚酞時(shí)變紅，再加鹽酸時(shí)試管底部固體消失有氣泡產(chǎn)生、溶液紅色褪去。學(xué)生通過(guò)對(duì)不同現(xiàn)象的分析來(lái)確定藥品的成分，把原來(lái)氫氧化鈣性質(zhì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)變成對(duì)樣品的探究實(shí)驗(yàn)。不再是做不做都知道現(xiàn)象的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，因此不能照搬書(shū)上的結(jié)論；不同實(shí)驗(yàn)組藥品可能不同，因此不能人云亦云。無(wú)疑，這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)更利于培養(yǎng)學(xué)生勤于思考、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)品質(zhì)。

如果只會(huì)“照方抓藥”，即使操作很規(guī)范、實(shí)驗(yàn)過(guò)程很順利，也不是高質(zhì)量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。而通過(guò)在實(shí)驗(yàn)藥品上“做點(diǎn)手腳”，可避免學(xué)生只會(huì)按照實(shí)驗(yàn)冊(cè)規(guī)定的方法和步驟去完成實(shí)驗(yàn)。這樣，才能真正實(shí)現(xiàn)中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教育內(nèi)涵“學(xué)做人，學(xué)做事，學(xué)做科學(xué)實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)思考”。當(dāng)然，在實(shí)際操作時(shí)應(yīng)注意合理分組，對(duì)不同能力的學(xué)生給予層次不同的問(wèn)題。比如，上述案例中沒(méi)有變質(zhì)、完全變質(zhì)、部分變質(zhì)的三種樣品，應(yīng)由低到高分配給三個(gè)不同層次的學(xué)生。

三、將實(shí)驗(yàn)與認(rèn)知相結(jié)合進(jìn)行主題復(fù)習(xí)設(shè)計(jì)

POE（預(yù)測(cè)、觀察和解釋）教學(xué)模式的開(kāi)發(fā)者White和Gunstone提出，當(dāng)將實(shí)驗(yàn)過(guò)程與認(rèn)知學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，可以使得實(shí)驗(yàn)過(guò)程與認(rèn)知過(guò)程相融合，而不是純粹聯(lián)系實(shí)驗(yàn)用品、步驟或注意事項(xiàng)等，可以更好地促進(jìn)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)[4]。復(fù)習(xí)課能夠很好地實(shí)現(xiàn)將實(shí)驗(yàn)過(guò)程與認(rèn)知過(guò)程相融合，下面以主題復(fù)習(xí)《廢液成分探究》為例說(shuō)明。

此時(shí)學(xué)生已經(jīng)完成新課的學(xué)習(xí)進(jìn)入初中化學(xué)的最后學(xué)習(xí)階段，經(jīng)過(guò)近一年的化學(xué)學(xué)習(xí)，具備了一定科學(xué)探究能力；掌握了一些基本實(shí)驗(yàn)技能：能較熟練地進(jìn)行藥品取用，會(huì)用酸堿指示劑檢驗(yàn)溶液酸堿性，會(huì)進(jìn)行過(guò)濾操作；具備了一定的知識(shí)基礎(chǔ)：對(duì)酸、堿的化學(xué)性質(zhì)較為熟悉，知道酸、堿、鹽在水溶液中會(huì)解離成離子，了解常見(jiàn)離子之間的反應(yīng)，知道CO32-的檢驗(yàn)方法。不過(guò)，學(xué)生雖然具備了一定的知識(shí)基礎(chǔ)，但面對(duì)陌生的問(wèn)題情景，卻往往不知所措，在新問(wèn)題情景下解決化學(xué)問(wèn)題的能力有待提高，對(duì)科學(xué)探究的理解也有待進(jìn)一步提升。

活動(dòng)一通過(guò)向充滿CO2的塑料瓶中倒入過(guò)量氫氧化鈉溶液并擰緊瓶蓋振蕩，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，使問(wèn)題處于學(xué)生思維的最近發(fā)展區(qū)，提高學(xué)生興趣，激發(fā)學(xué)生的思維，引導(dǎo)學(xué)生初步學(xué)習(xí)分析反應(yīng)后溶液成分的方法，知道一定有可溶性的生成物，可能有過(guò)量的可溶性反應(yīng)物。

活動(dòng)二利用學(xué)生較為熟悉的情景“實(shí)驗(yàn)室制CO2”，選擇符合學(xué)生認(rèn)知特征的、同時(shí)又具有一定開(kāi)放性的問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)室制CO2廢液過(guò)濾后所得濾液中可能含哪些溶質(zhì)？通過(guò)改變問(wèn)題的呈現(xiàn)方式，利用探究活動(dòng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生復(fù)習(xí)“酸的化學(xué)性質(zhì)”的積極性，提高復(fù)習(xí)質(zhì)量和效率。以實(shí)驗(yàn)為載體，引導(dǎo)學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理、訓(xùn)練基本實(shí)驗(yàn)技能、學(xué)會(huì)表述實(shí)驗(yàn)結(jié)論，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀。通過(guò)活動(dòng)初步學(xué)習(xí)分析探究廢液中溶質(zhì)的方法，在活動(dòng)中抓好知識(shí)和技能的落實(shí)，同時(shí)，強(qiáng)化學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識(shí)。

活動(dòng)三創(chuàng)設(shè)真實(shí)而有意義的問(wèn)題情景“把活動(dòng)一、二中的兩種廢液混合”，探究?jī)煞N廢液混合后可能存在的陰離子，同時(shí)充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的教育功能，引導(dǎo)學(xué)生逐步樹(shù)立珍惜資源、愛(ài)護(hù)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展觀念。以活動(dòng)為載體，引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)探究過(guò)程。

教師，作為學(xué)生學(xué)習(xí)引導(dǎo)者和驅(qū)動(dòng)者，要立足于學(xué)生已有的認(rèn)知水平，合理組織教材內(nèi)容，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。理想的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅要有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，創(chuàng)設(shè)生動(dòng)活潑的教學(xué)情景，更要幫助學(xué)生理解化學(xué)知識(shí)，啟迪學(xué)生的科學(xué)思維，訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和價(jià)值觀。我們應(yīng)盡可能優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，充分挖掘?qū)嶒?yàn)的教育潛力。

參考文獻(xiàn)

[1] 宋心琦. 化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革建議之一 [J]. 化學(xué)教學(xué)，2012，（4）

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[3] 宋心琦. 再談中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革 [J]. 化學(xué)教學(xué)，2013，（3）：5

[4] 孫丹兒. 中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究視角的分析及其啟示 [J]. 化學(xué)教學(xué)，2013，（7）：9endprint

這是一個(gè)驗(yàn)證氫氧化鈣性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)之前學(xué)生就已經(jīng)知道所謂的正確現(xiàn)象“加水部分溶解，向混合液中滴加酚酞時(shí)酚酞變紅，再加稀鹽酸，固體完全溶解，溶液紅色逐漸褪去”，因此很難調(diào)動(dòng)學(xué)生的求知欲和興趣。如果我們把這個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探究性實(shí)驗(yàn)，教學(xué)效果將截然不同。教師準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)時(shí)在氫氧化鈣粉末上做個(gè)手腳，即把氫氧化鈣粉末換成部分變質(zhì)的或完全變質(zhì)的樣品，不同實(shí)驗(yàn)組的藥品不盡相同：有的組是沒(méi)有變質(zhì)的氫氧化鈣、有的組是完全變質(zhì)的氫氧化鈣樣品、有的組是部分變質(zhì)的氫氧化鈣樣品。實(shí)驗(yàn)前告知學(xué)生所用氫氧化鈣樣品可能變質(zhì)但不確定，說(shuō)明不同組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可能會(huì)有差異。學(xué)生積極性被調(diào)動(dòng)起來(lái)，迫切想通過(guò)實(shí)驗(yàn)知道所用樣品究竟是否變質(zhì)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，不同實(shí)驗(yàn)組之間出現(xiàn)了三種不同的現(xiàn)象：①向樣品和水的混合液中加入酚酞時(shí)變紅，再加鹽酸時(shí)試管底部固體消失、溶液紅色褪去；②向樣品和水的混合液中加入酚酞時(shí)不變紅，再加鹽酸時(shí)試管底部固體消失有氣泡產(chǎn)生；③向樣品和水的混合液中加入酚酞時(shí)變紅，再加鹽酸時(shí)試管底部固體消失有氣泡產(chǎn)生、溶液紅色褪去。學(xué)生通過(guò)對(duì)不同現(xiàn)象的分析來(lái)確定藥品的成分，把原來(lái)氫氧化鈣性質(zhì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)變成對(duì)樣品的探究實(shí)驗(yàn)。不再是做不做都知道現(xiàn)象的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，因此不能照搬書(shū)上的結(jié)論；不同實(shí)驗(yàn)組藥品可能不同，因此不能人云亦云。無(wú)疑，這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)更利于培養(yǎng)學(xué)生勤于思考、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)品質(zhì)。

如果只會(huì)“照方抓藥”，即使操作很規(guī)范、實(shí)驗(yàn)過(guò)程很順利，也不是高質(zhì)量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。而通過(guò)在實(shí)驗(yàn)藥品上“做點(diǎn)手腳”，可避免學(xué)生只會(huì)按照實(shí)驗(yàn)冊(cè)規(guī)定的方法和步驟去完成實(shí)驗(yàn)。這樣，才能真正實(shí)現(xiàn)中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教育內(nèi)涵“學(xué)做人，學(xué)做事，學(xué)做科學(xué)實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)思考”。當(dāng)然，在實(shí)際操作時(shí)應(yīng)注意合理分組，對(duì)不同能力的學(xué)生給予層次不同的問(wèn)題。比如，上述案例中沒(méi)有變質(zhì)、完全變質(zhì)、部分變質(zhì)的三種樣品，應(yīng)由低到高分配給三個(gè)不同層次的學(xué)生。

三、將實(shí)驗(yàn)與認(rèn)知相結(jié)合進(jìn)行主題復(fù)習(xí)設(shè)計(jì)

POE（預(yù)測(cè)、觀察和解釋）教學(xué)模式的開(kāi)發(fā)者White和Gunstone提出，當(dāng)將實(shí)驗(yàn)過(guò)程與認(rèn)知學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，可以使得實(shí)驗(yàn)過(guò)程與認(rèn)知過(guò)程相融合，而不是純粹聯(lián)系實(shí)驗(yàn)用品、步驟或注意事項(xiàng)等，可以更好地促進(jìn)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)[4]。復(fù)習(xí)課能夠很好地實(shí)現(xiàn)將實(shí)驗(yàn)過(guò)程與認(rèn)知過(guò)程相融合，下面以主題復(fù)習(xí)《廢液成分探究》為例說(shuō)明。

此時(shí)學(xué)生已經(jīng)完成新課的學(xué)習(xí)進(jìn)入初中化學(xué)的最后學(xué)習(xí)階段，經(jīng)過(guò)近一年的化學(xué)學(xué)習(xí)，具備了一定科學(xué)探究能力；掌握了一些基本實(shí)驗(yàn)技能：能較熟練地進(jìn)行藥品取用，會(huì)用酸堿指示劑檢驗(yàn)溶液酸堿性，會(huì)進(jìn)行過(guò)濾操作；具備了一定的知識(shí)基礎(chǔ)：對(duì)酸、堿的化學(xué)性質(zhì)較為熟悉，知道酸、堿、鹽在水溶液中會(huì)解離成離子，了解常見(jiàn)離子之間的反應(yīng)，知道CO32-的檢驗(yàn)方法。不過(guò)，學(xué)生雖然具備了一定的知識(shí)基礎(chǔ)，但面對(duì)陌生的問(wèn)題情景，卻往往不知所措，在新問(wèn)題情景下解決化學(xué)問(wèn)題的能力有待提高，對(duì)科學(xué)探究的理解也有待進(jìn)一步提升。

活動(dòng)一通過(guò)向充滿CO2的塑料瓶中倒入過(guò)量氫氧化鈉溶液并擰緊瓶蓋振蕩，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，使問(wèn)題處于學(xué)生思維的最近發(fā)展區(qū)，提高學(xué)生興趣，激發(fā)學(xué)生的思維，引導(dǎo)學(xué)生初步學(xué)習(xí)分析反應(yīng)后溶液成分的方法，知道一定有可溶性的生成物，可能有過(guò)量的可溶性反應(yīng)物。

活動(dòng)二利用學(xué)生較為熟悉的情景“實(shí)驗(yàn)室制CO2”，選擇符合學(xué)生認(rèn)知特征的、同時(shí)又具有一定開(kāi)放性的問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)室制CO2廢液過(guò)濾后所得濾液中可能含哪些溶質(zhì)？通過(guò)改變問(wèn)題的呈現(xiàn)方式，利用探究活動(dòng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生復(fù)習(xí)“酸的化學(xué)性質(zhì)”的積極性，提高復(fù)習(xí)質(zhì)量和效率。以實(shí)驗(yàn)為載體，引導(dǎo)學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理、訓(xùn)練基本實(shí)驗(yàn)技能、學(xué)會(huì)表述實(shí)驗(yàn)結(jié)論，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀。通過(guò)活動(dòng)初步學(xué)習(xí)分析探究廢液中溶質(zhì)的方法，在活動(dòng)中抓好知識(shí)和技能的落實(shí)，同時(shí)，強(qiáng)化學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識(shí)。

活動(dòng)三創(chuàng)設(shè)真實(shí)而有意義的問(wèn)題情景“把活動(dòng)一、二中的兩種廢液混合”，探究?jī)煞N廢液混合后可能存在的陰離子，同時(shí)充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的教育功能，引導(dǎo)學(xué)生逐步樹(shù)立珍惜資源、愛(ài)護(hù)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展觀念。以活動(dòng)為載體，引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)探究過(guò)程。

教師，作為學(xué)生學(xué)習(xí)引導(dǎo)者和驅(qū)動(dòng)者，要立足于學(xué)生已有的認(rèn)知水平，合理組織教材內(nèi)容，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。理想的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅要有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，創(chuàng)設(shè)生動(dòng)活潑的教學(xué)情景，更要幫助學(xué)生理解化學(xué)知識(shí)，啟迪學(xué)生的科學(xué)思維，訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和價(jià)值觀。我們應(yīng)盡可能優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，充分挖掘?qū)嶒?yàn)的教育潛力。

參考文獻(xiàn)

[1] 宋心琦. 化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革建議之一 [J]. 化學(xué)教學(xué)，2012，（4）

[2] 汪鳳炎. 教育心理學(xué)新編 [M]. 廣州：冀南大學(xué)出版社，2006

[3] 宋心琦. 再談中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革 [J]. 化學(xué)教學(xué)，2013，（3）：5

[4] 孫丹兒. 中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究視角的分析及其啟示 [J]. 化學(xué)教學(xué)，2013，（7）：9endprint

這是一個(gè)驗(yàn)證氫氧化鈣性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)之前學(xué)生就已經(jīng)知道所謂的正確現(xiàn)象“加水部分溶解，向混合液中滴加酚酞時(shí)酚酞變紅，再加稀鹽酸，固體完全溶解，溶液紅色逐漸褪去”，因此很難調(diào)動(dòng)學(xué)生的求知欲和興趣。如果我們把這個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探究性實(shí)驗(yàn)，教學(xué)效果將截然不同。教師準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)時(shí)在氫氧化鈣粉末上做個(gè)手腳，即把氫氧化鈣粉末換成部分變質(zhì)的或完全變質(zhì)的樣品，不同實(shí)驗(yàn)組的藥品不盡相同：有的組是沒(méi)有變質(zhì)的氫氧化鈣、有的組是完全變質(zhì)的氫氧化鈣樣品、有的組是部分變質(zhì)的氫氧化鈣樣品。實(shí)驗(yàn)前告知學(xué)生所用氫氧化鈣樣品可能變質(zhì)但不確定，說(shuō)明不同組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可能會(huì)有差異。學(xué)生積極性被調(diào)動(dòng)起來(lái)，迫切想通過(guò)實(shí)驗(yàn)知道所用樣品究竟是否變質(zhì)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，不同實(shí)驗(yàn)組之間出現(xiàn)了三種不同的現(xiàn)象：①向樣品和水的混合液中加入酚酞時(shí)變紅，再加鹽酸時(shí)試管底部固體消失、溶液紅色褪去；②向樣品和水的混合液中加入酚酞時(shí)不變紅，再加鹽酸時(shí)試管底部固體消失有氣泡產(chǎn)生；③向樣品和水的混合液中加入酚酞時(shí)變紅，再加鹽酸時(shí)試管底部固體消失有氣泡產(chǎn)生、溶液紅色褪去。學(xué)生通過(guò)對(duì)不同現(xiàn)象的分析來(lái)確定藥品的成分，把原來(lái)氫氧化鈣性質(zhì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)變成對(duì)樣品的探究實(shí)驗(yàn)。不再是做不做都知道現(xiàn)象的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，因此不能照搬書(shū)上的結(jié)論；不同實(shí)驗(yàn)組藥品可能不同，因此不能人云亦云。無(wú)疑，這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)更利于培養(yǎng)學(xué)生勤于思考、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)品質(zhì)。

如果只會(huì)“照方抓藥”，即使操作很規(guī)范、實(shí)驗(yàn)過(guò)程很順利，也不是高質(zhì)量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。而通過(guò)在實(shí)驗(yàn)藥品上“做點(diǎn)手腳”，可避免學(xué)生只會(huì)按照實(shí)驗(yàn)冊(cè)規(guī)定的方法和步驟去完成實(shí)驗(yàn)。這樣，才能真正實(shí)現(xiàn)中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教育內(nèi)涵“學(xué)做人，學(xué)做事，學(xué)做科學(xué)實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)思考”。當(dāng)然，在實(shí)際操作時(shí)應(yīng)注意合理分組，對(duì)不同能力的學(xué)生給予層次不同的問(wèn)題。比如，上述案例中沒(méi)有變質(zhì)、完全變質(zhì)、部分變質(zhì)的三種樣品，應(yīng)由低到高分配給三個(gè)不同層次的學(xué)生。

三、將實(shí)驗(yàn)與認(rèn)知相結(jié)合進(jìn)行主題復(fù)習(xí)設(shè)計(jì)

POE（預(yù)測(cè)、觀察和解釋）教學(xué)模式的開(kāi)發(fā)者White和Gunstone提出，當(dāng)將實(shí)驗(yàn)過(guò)程與認(rèn)知學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，可以使得實(shí)驗(yàn)過(guò)程與認(rèn)知過(guò)程相融合，而不是純粹聯(lián)系實(shí)驗(yàn)用品、步驟或注意事項(xiàng)等，可以更好地促進(jìn)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)[4]。復(fù)習(xí)課能夠很好地實(shí)現(xiàn)將實(shí)驗(yàn)過(guò)程與認(rèn)知過(guò)程相融合，下面以主題復(fù)習(xí)《廢液成分探究》為例說(shuō)明。

此時(shí)學(xué)生已經(jīng)完成新課的學(xué)習(xí)進(jìn)入初中化學(xué)的最后學(xué)習(xí)階段，經(jīng)過(guò)近一年的化學(xué)學(xué)習(xí)，具備了一定科學(xué)探究能力；掌握了一些基本實(shí)驗(yàn)技能：能較熟練地進(jìn)行藥品取用，會(huì)用酸堿指示劑檢驗(yàn)溶液酸堿性，會(huì)進(jìn)行過(guò)濾操作；具備了一定的知識(shí)基礎(chǔ)：對(duì)酸、堿的化學(xué)性質(zhì)較為熟悉，知道酸、堿、鹽在水溶液中會(huì)解離成離子，了解常見(jiàn)離子之間的反應(yīng)，知道CO32-的檢驗(yàn)方法。不過(guò)，學(xué)生雖然具備了一定的知識(shí)基礎(chǔ)，但面對(duì)陌生的問(wèn)題情景，卻往往不知所措，在新問(wèn)題情景下解決化學(xué)問(wèn)題的能力有待提高，對(duì)科學(xué)探究的理解也有待進(jìn)一步提升。

活動(dòng)一通過(guò)向充滿CO2的塑料瓶中倒入過(guò)量氫氧化鈉溶液并擰緊瓶蓋振蕩，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，使問(wèn)題處于學(xué)生思維的最近發(fā)展區(qū)，提高學(xué)生興趣，激發(fā)學(xué)生的思維，引導(dǎo)學(xué)生初步學(xué)習(xí)分析反應(yīng)后溶液成分的方法，知道一定有可溶性的生成物，可能有過(guò)量的可溶性反應(yīng)物。

活動(dòng)二利用學(xué)生較為熟悉的情景“實(shí)驗(yàn)室制CO2”，選擇符合學(xué)生認(rèn)知特征的、同時(shí)又具有一定開(kāi)放性的問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)室制CO2廢液過(guò)濾后所得濾液中可能含哪些溶質(zhì)？通過(guò)改變問(wèn)題的呈現(xiàn)方式，利用探究活動(dòng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生復(fù)習(xí)“酸的化學(xué)性質(zhì)”的積極性，提高復(fù)習(xí)質(zhì)量和效率。以實(shí)驗(yàn)為載體，引導(dǎo)學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理、訓(xùn)練基本實(shí)驗(yàn)技能、學(xué)會(huì)表述實(shí)驗(yàn)結(jié)論，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀。通過(guò)活動(dòng)初步學(xué)習(xí)分析探究廢液中溶質(zhì)的方法，在活動(dòng)中抓好知識(shí)和技能的落實(shí)，同時(shí)，強(qiáng)化學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識(shí)。

活動(dòng)三創(chuàng)設(shè)真實(shí)而有意義的問(wèn)題情景“把活動(dòng)一、二中的兩種廢液混合”，探究?jī)煞N廢液混合后可能存在的陰離子，同時(shí)充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的教育功能，引導(dǎo)學(xué)生逐步樹(shù)立珍惜資源、愛(ài)護(hù)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展觀念。以活動(dòng)為載體，引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)探究過(guò)程。

教師，作為學(xué)生學(xué)習(xí)引導(dǎo)者和驅(qū)動(dòng)者，要立足于學(xué)生已有的認(rèn)知水平，合理組織教材內(nèi)容，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。理想的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅要有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，創(chuàng)設(shè)生動(dòng)活潑的教學(xué)情景，更要幫助學(xué)生理解化學(xué)知識(shí)，啟迪學(xué)生的科學(xué)思維，訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和價(jià)值觀。我們應(yīng)盡可能優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，充分挖掘?qū)嶒?yàn)的教育潛力。

參考文獻(xiàn)

[1] 宋心琦. 化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革建議之一 [J]. 化學(xué)教學(xué)，2012，（4）

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[3] 宋心琦. 再談中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革 [J]. 化學(xué)教學(xué)，2013，（3）：5

[4] 孫丹兒. 中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究視角的分析及其啟示 [J]. 化學(xué)教學(xué)，2013，（7）：9endprint