“情境、探究、提升”三步曲優化高中化學課堂分組實驗

張麗華

摘要：學生分組實驗，是提高課堂教學質量及培養學生化學學習興趣的不可替代的方法和途徑，也是教師在展示活動中常用的課堂教學組織形式。文章以“情境、探究、提升”三步曲來探討如何使學生從“表面的熱鬧”到“思維的活躍”，從而優化高中化學課堂分組實驗。

關鍵詞：課堂分組實驗；情境；問題；探究提升；優化

文章編號：1008—0546（2016）07—0084-03

中圖分類號：G633.8

文獻標識碼：B

doi：10.3969/i.issn.1008—0546.2016.07.030

一、課堂分組實驗的現狀

分組實驗指的是學生在實驗室中，在教師的指導下，自主進行的實驗，它不僅可以培養學生獨立動手的能力，而且能夠使學生養成實事求是，嚴肅、認真、科學的良好習慣，對學生參加各項工作將起到有益的作用。課堂分組實驗向來受到學生們的歡迎，也是高中化學公開課等展示活動常見的一種體現學生主體的一種教學形式，但在一線教學中發現很多教師沒有充分發揮分組實驗的功能：一方面教師給學生的主要是操作要領，而對實驗的目的指向較少，課堂上呈現“一窩蜂”的景象，很多學生知道“怎么做”，卻不知道“為什么這么做”，所以分組實驗帶給學生的更多是熱鬧。另一方面，對實驗結果的分析也只局限于“預期結果”，對實驗中少數學生的“異常現象”視而不見或一帶而過，所以很多課堂分組實驗最多是訓練了操作能力，動手操作與思維提升的結合遠遠不夠。如何建立一種高效的課堂分組實驗的教學模式呢？筆者結合自己的教學實際，通過較長時間的實踐摸索，發現“情境、探究、提升”三步曲能極大地優化高中化學課堂分組實驗教學效率。

二、“三部曲”課堂分組實驗的特點

“三部曲”就是“設計問題情境、師生互動探究、思維碰撞后的再提升”。第一步中，問題情境是指個體能夠感知到的一種有目的的但又暫時不知如何達到這一目的的心理困境，它是教師引發學生求知欲的一種手段。問題情境中，教師首先把教學內容巧妙地轉化為適合學生認知特點的問題情境，學生的求知熱情和探究動機被激發：第二步師生帶著思考設計實驗方案，動手、動腦親自參加各種科學實驗探究活動，在探究活動中，會產生與學生已有知識經驗不一致甚至矛盾沖突的現象或事實，使學生的認知產生不平衡，從而把學生的思維帶入一個再發現的過程；最后一步，處于思維激烈碰撞中的學生找出原因，變“異常”為“正常”，不僅解決存在的問題，還能達到知識融會貫通的目的。

三、“三部曲”課堂分組實驗的設計流程（見圖1）。

四、“三部曲”課堂分組實驗的案例

元素化合物知識是學生學習有關化學規律、原理、理論繼續學習的“物質基礎”，現以人教版化學必修1中“SOz的性質”教學為元素化合物教學設計組織例子。（見表1）

五、“三部曲”課堂分組實驗的反思

愛因斯坦說過，提出一個問題比解決一個問題更重要，因為后者僅僅是方法和實驗過程，而提出問題則要找到問題的關鍵和要害。“三部曲”課堂分組實驗模式的主要優點在于集“做與思”于一體，整個教學過程中學生的知識掌握，動手操作及思維能力均會有較大提高。整個教學過程中，體現學生為主體，但作為主導的教師在其中應該做哪些關鍵工作呢？筆者認為可以從以下幾個方面著手。

1.實驗前教師的精心設計是“三部曲”課堂分組實驗實施的重要前提

教師是分組實驗教學的導演，首先課前應認真構思觀察操作過程中的每個環節，需要對實驗過程中可能出現的現象、問題、失敗的原因要考慮得細致，盡可能設置成“問題串”，形成新的又具有連續性的興奮點還可以把設問的主動權交給學生，比如SO₂和氯水反應后顏色變化并不明顯，就會有學生提出質疑“怎么證明氯水與sO₂反應呢？”其實這在課前教師的設計中已經有預設，學生的問題只是“順水推舟”，所以教師對實驗流程和問題的設計決定了教學的高度。其次，實驗教學不同于理論教學，與演示實驗相比對學生課堂分組實驗的預試要求應更高一些。在演練中盡量運用多種方法來進行預試，要研究和摸索學生可能會出現的問題和實驗成敗的關鍵，做到心中有數。除常規的教學手段外，還需要教師有創新的思維，以方便操作或現象明顯，如sO₂性質教學中采用注射器和點滴板為主要實驗儀器，該裝置綠色環保、方便易行，實驗過程幾乎聞不到味道。再如在SO₂漂白性實驗中，在試管口增加一個氣球，既防止了sO₂的外溢，污染而且冷卻后紅色復原的現象不明顯，又增強實驗的趣味性。

2.實驗中學生的精彩生成是“三部曲”課堂分組實驗實施的智慧過程

在實驗過程中教師應充分挖掘實驗本身的資源，巧妙地轉化為適合學生認知特點的問題情境。首先要抓準學生“自然生成”，如學生在討論如何檢驗sO₂和氯水反應的產物時，提出檢驗SO₄和H+是在老師的預設范圍內，但學生思維活躍，提出了通過聞氯水的味道和檢驗產物cl等實驗方案，此時教師應對學生的開放思維給予肯定，然后讓學生一起討論他們方案的可行性。這個探究過程引導學生靈活運用所學知識，從不同角度探求解決問題，從而培養了他們分析探究的能力和開放性思維方式。其次還可以引導學生“被動生成”，如在SO₂與BaCl₂溶液反應教學中，就是采用制造懸念的被動生成，因為BaCl₂溶液和Ba（OH）₂溶液都含ca2+，學生在老師的引導下，很容易預測有沉淀產生，但實驗現象卻不同，此時學生的好奇心和求知欲被激發，后振蕩試管又發現有少許渾濁，課堂高潮迭起，興趣盎然。整個過程確屬在老師的預設中，但又讓學生感到是自己在發現問題和解決問題，滿滿的成就感，可謂水到渠成，潤物無聲。

3.實驗后師生的歸納總結，“三部曲”課堂分組實驗實施的完美落幕

學生通過分組實驗學習獲得的往往是一個個零散的知識點和各種處理問題的方法，如果沒有及時地進行歸納總結，很快就會遺忘，更不用說各知識點之間的聯系和應用。因此課堂分組實驗后要注重培養學生歸納總結的良好習慣，將一個個零散的知識點建構成有機的知識板塊，形成自己的知識體系。如sO₂性質教學后，用以下一整套實驗裝置來幫助學生歸納總結（見圖2）。

總之，素質教育呼喚人性的回歸，呼喚具有生命活力的課堂，呼喚將思維活化的育人機制。在課堂分組實驗教學中，教學目標不再是將實驗作為呈現現象的工具，而是借助于實驗充分調動學生的理性思維和創新潛能，啟迪學生的化學思維，揭示化學現象背后所蘊含的科學本質。教師的主要作用也不再是傳統意義上的組織者和管理者，而是不斷的給學生創設問題和知識臺階，讓學生帶著問題思考，帶著問題探究，不斷的嘗試，真正獲得成功的體驗的引路人。