高中化學課“多元化探究情境”的設計

21世紀初，我國啟動的第八次基礎教育課程改革中特別強調(diào)學生學習方式的改變，普通高中化學課程標準把“倡導探究性學習”作為高中化學新課程實施的基本理念和學生學習的主要方式之一，以期將我國化學課程改革推向縱深。但是一線教師在實踐的過程中產(chǎn)生了一些困惑，例如，學生真實體驗探究過程，積極性和能動性確實得到充分的調(diào)動，但卻未能達成對科學知識系統(tǒng)掌握的預期目標；又如，探究性學習常常耗費比較多的時間，教學效果在短期內(nèi)并不顯著，那么教師原有的知識及在教學中積累的經(jīng)驗如何發(fā)揮作用？因此，新課程背景下的高中化學課堂應當認真研讀課本內(nèi)容、精心設計教學環(huán)節(jié)，根據(jù)教學目標創(chuàng)設“多元化的探究情境”，有效開展探究性學習，充分發(fā)揮教師的主導作用，幫助學生通過自主活動獲得科學知識，掌握技能方法，培養(yǎng)科學素養(yǎng)，發(fā)展能力，達到過程與結(jié)果的統(tǒng)一，能力培養(yǎng)與知識建構(gòu)的整合。筆者以人教版化學選修5中“羧酸”這一節(jié)知識的教學為例，就高中化學課如何進行“多元化探究情境”設計談談自己的一些實踐體會。

一、準確定位學生的知識掌握水平，創(chuàng)設“模擬式探究情境”， 實現(xiàn)對已有知識的復習、歸納、運用。

乙酸的物理性質(zhì)及弱酸性這些知識在必修2中已經(jīng)學習過，由于必修內(nèi)容教學目標要求較低，并且學習相隔時間較長，已經(jīng)遺忘等原因，學生對這一部分知識的掌握不夠到位。但是如果讓學生進過再次實驗探究強化知識，顯然會耗時太多，而且會弱化本節(jié)課的教學重難點，無法達成教學目標。因此，這一環(huán)節(jié)不妨設計為“模擬式探究情境”。

1.教師活動：提出探究課題1。

根據(jù)提供的藥品設計實驗方案證明：

a.證明乙酸有酸性；b.乙酸是強酸還是弱酸（試劑：Zn粒、NaOH溶液、NaAc溶液、CuO固體、Na₂CO₃粉末、苯酚鈉溶液、乙酸、酚酞、pH試紙、比色卡）。

2.學生活動：模擬探究，討論設計方案。

這一階段學生通過討論設計實驗方案，不僅多角度地再現(xiàn)了原有知識，還運用了鹽類水解的知識，這是在學習必修2中沒有涉及的知識點，將新舊知識點有效融合。

3.教師啟發(fā)學生評價這四種方案能達到怎樣的實驗目的。

4.學生對多種實驗方案進行了比較評價，不難得出結(jié)論：四個實驗均能說明乙酸顯酸性，第4個實驗還說明乙酸是弱酸，而且從實驗的簡易程度比較，第4組實驗最簡單可行。但四個實驗均不能比較乙酸與碳酸、苯酚三者酸性的強弱（為下一階段的“實證探究”埋下伏筆）。

這一模擬式探究情境因為不要求學生真正動手操作，不會占用太多教學時間，但是卻為學生創(chuàng)設了在頭腦中模擬探究的情境，運用已有知識設計實驗、評價實驗方案，從而達到強化知識、提高能力的教學要求，教師在探究過程中通過多媒體展示討論結(jié)果，即可達到對原有知識的復習、歸納、運用。

二、把握學生的現(xiàn)有能力基礎，搭建“實證探究”平臺，幫助學生體驗成功樂趣、訓練技能、發(fā)展能力。

課本第60頁安排了科學探究內(nèi)容，要求學生設計實驗驗證乙酸、碳酸、苯酚的酸性強弱。應該說這是一次難度較小的探究，學生比較容易獲得成功，從而體會到學習、探究的樂趣，激發(fā)其學習的主動性和積極性。因此，這一段不妨讓學生手腦并用，進行“實證探究”。

1.教師活動：提出探究課題2。

如何通過實驗比較乙酸、碳酸、苯酚三者酸性的強弱。

2.學生閱讀課本第60頁“科學探究”內(nèi)容。

3.自由討論，提出多項實驗方案。

（1）將乙酸加入碳酸鈉中，如果觀察到有氣體生成，可比較乙酸和碳酸酸性強弱。

（2）將生成的氣體通入苯酚鈉，如有渾濁出現(xiàn)，可比較碳酸、苯酚酸性強弱。

（3）將乙酸加入苯酚鈉，如有渾濁出現(xiàn)，可比較乙酸、苯酚酸性強弱。

4.互相評價以上方案的可行性（教師綜合、引導，幫助學生優(yōu)化實驗方案）。

5.學生分組完成“實證探究”。

6.學生根據(jù)實驗結(jié)果得出結(jié)論。

這一“實證式探究情境”的設計使得學生經(jīng)過閱讀書本、自我思考、討論方案、互相評價、優(yōu)化方案、動手實驗這六個階段的體驗，不僅初步學會了研究問題的一些方法；融會貫通了化學知識，訓練了實驗技能，而且培養(yǎng)了他們樂于合作的優(yōu)良品質(zhì)。

三、遵循學生的認知規(guī)律，創(chuàng)設“問題導入式”的探究情境，逐層點撥、環(huán)環(huán)設疑，突破教學重點難點，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。

教科書中學生能獨立探究的簡單任務很少，大部分的探究活動都有一定的難度，需要教師的幫助。這就要求教師在學生探究之前，提供探究線索、方向、重點，在探究過程中有效引導思路、方法，在探究結(jié)束時進行必要的小結(jié)。對于這種類型的學習過程往往適宜采用“問題導入式”的探究情境，充分發(fā)揮教師的主導作用，在探究過程中設置若干由淺入深的問題，逐步引領學生在疑問中實驗、探究、思考、討論、合作，最終在教師的點撥下理解掌握知識，提高各方面能力。

乙酸的酯化反應是這節(jié)課的重點，筆者采用“問題導入式”的探究情境進行了教學，收效甚好，環(huán)節(jié)設置如下：

1.引導學生從結(jié)構(gòu)角度猜想，乙酸在反應中能否斷開C-O鍵呢？

2.教師利用多媒體簡述實驗步驟。

3.用多媒體展示“問題探究”設置的階梯式問題，要求學生在實驗中思考：

第一階梯：

（1）如何檢驗裝置氣密性？

（2）為什么加碎瓷片？

（3）導管的作用是什么？能不能將導管插到液面以下？為什么？

（4）飽和碳酸鈉溶液液面上有何變化？

第二階梯：

（5）加熱的目的。

（6）濃硫酸的作用。

（7）飽和碳酸鈉溶液的作用（給出乙酸乙酯、乙酸、乙醇的沸點數(shù)據(jù)作提示）。

第三階梯：

（8）如果向生成物中加入石蕊，然后振蕩，可能看到什么現(xiàn)象？

4.學生帶著問題進行分組實驗（教師巡視分組實驗情況進行適當點撥）。

5.學生完成實驗后記錄實驗現(xiàn)象，思考問題，互相討論。

6.師生討論實驗現(xiàn)象，在此基礎上教師給出酯化反應的概念。

7.教師在學生討論的基礎上優(yōu)化七個問題的答案。

學生通過分組實驗初步認識了乙酸的酯化反應。在實驗中思考的七個問題可以分為兩個層次，第一階梯的問題難度較低，多數(shù)學生能輕松說出答案，通過問題引起學生思考，從而達到強化實驗細節(jié)，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度的目的。第二階梯的問題漸漸深入，問題（5）（6）要求學生運用影響化學反應速率的因素、平衡移動的方向等知識點解決問題，第（7）個問題要求學生思考的層面更廣，因此教師給出乙酸乙酯、乙酸、乙醇的沸點數(shù)據(jù)作提示，啟發(fā)學生得出答案。經(jīng)過“問題導入式”的探究情境的體驗，學生跳出了進行實驗就是“照方抓藥”的怪圈，而是進入“問題探究”的頭腦風暴，帶著問題認真實驗，向探究的廣度和深度進軍，獲得了高質(zhì)量的學習效果。

結(jié)語

在乙酸化學性質(zhì)的教學中，筆者創(chuàng)設了三種探究情境引導學生有效探究，以達成教學目標。首先通過在“模擬式探究情境”中引導學生設計、評價如何證明乙酸具有弱酸性的實驗方案，實現(xiàn)對已有知識的復習、歸納、運用。然后在“實證式探究情境”中進行如何通過實驗證明乙酸、碳酸、苯酚三者酸性強弱比較的探究活動，初步學會研究問題的一些方法、訓練實驗技能、體驗成功樂趣。最后在“問題導入式探究情境”中精心設計三個階梯8個問題，逐層推進，逐步領會酯化反應的實驗操作要領，鍛煉觀察、描述、解釋實驗現(xiàn)象的能力，養(yǎng)成嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和合作的優(yōu)良品質(zhì)。