高中化學原理教學中的“3D”課堂

摘要：“3D”課堂是基于“發現—領悟—發展”三種教學思想相結合的一種課堂教學實踐模式，以“離子反應”教學為例，說明“3D”課堂模式在高中化學原理教學中的應用。

關鍵詞：3D課堂模式；離子反應；課堂教學

中圖分類號：G633.8 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）38-0196-02

一、問題的提出

化學原理教學內容抽象，一直是學生的難點，教師也常常會出現“三多三少”的問題，反復講解過多，學生發現領悟過少；題目強化訓練過多，思維主動構建過少；知識機械應用過多，學科價值體悟過少。學生不能從本質層面理解知識的意義和價值，快學快忘，興趣不濃。筆者以為知識不能等同于能力，學科教學應以思維為核，能力為上，技能為本，著眼學生學科觀念的建構和學科素養的提升。

二、“3D課堂”模式的內涵

“3D”即發現（Discover）—領悟（Digest）—發展（Develop）三者相結合的課堂教學模式。布魯納的“發現學習”模式，指出學習者學習過程不應該是學習內容的直接呈現，而是通過獨立學習、思考，自行發現知識，掌握原理原則，確立主體地位，學習者在掌握知識的過程中掌握方法，做到主動建構。學之道在于悟，悟的過程其實就是學生通過思維的沖突進行質疑、反思、重構、豁然開朗的過程。發現是基礎，領悟是過程，發展是目標。“3D課堂”模式正是集上述三種理論于一體，在教學過程中凸顯學生的主體地位，關注學生全面發展。

三、“3D”課堂教學案例——蘇教版必修一“離子反應”

（一）情境激趣促發現

學習者的動機來源于興趣和愛好。因此找到興趣的學習起點是關鍵。生活化趣味化的情境能較大程度地激發學習熱情，使教學活動得以順利開展。通過情境創設給予學生更多發現的機會，發現問題，發現知識，發現方法，發現學科價值，引導學生掌握技巧和方法。

教學片斷一：

【教師】情境導入：白醋洗臉可以起到美白祛斑的神奇功效。

【教師追問1】同濃度的鹽酸代替醋酸可以洗臉嗎？鎂條與哪種酸反應更快？提供藥品：1mol/LCH3COOH，1mol/LHCl，鎂條。

【學生】猜想，完成分組實驗并得出結論：同濃度的鹽酸和鎂反應更快一些。

【教師追問2】為什么同濃度的鹽酸反應更快？

【學生】生1：因為陰離子不同。 生2：H+的量不同。

【教師演示實驗】用pH計測1mol/L的鹽酸和醋酸的pH值。展示結果：前者為0.09，后者為2.57。

【信息提示】pH表示氫離子濃度，如pH=1，表示氫離子濃度等于0.1mol/L。據此可換算出1mol/L鹽酸中氫離子濃度約為1mol/L，CH3COOH中氫離子濃度約為0.003mol/L。

【教師追問3】鹽酸和醋酸的電離各有何特點？

【學生】生3：鹽酸電離程度大，醋酸電離程度小。

生4：鹽酸全部電離，醋酸沒有全部電離。

【投影】強弱電解質的概念。要求學生書寫鹽酸、醋酸、氨水、碳酸氫鈉的電離方程式。

有趣的生活情境讓學生產生情感需求，引發學習動機，分組實驗讓學生對同濃度鹽酸酸性比醋酸強有了明確而感性的認識，教師追問促使學生理性思考，演示實驗數據呈現促使學生主動發現和構建，明確酸性強弱源于電離程度的不同。從實驗發現強弱電解質的本質是電離程度的不同，到理解強弱電解質的概念，再到應用化學用語表示強弱電解質的電離，形象到抽象，逐層深入。至此，授課者完成了對強弱電解質概念的主動構建。

（二）巧設探究促領悟

科學探究對發展學生的科學素養具有不可替代的作用，通過提出問題，猜想與假設，制定方案，進行實驗，收集證據，解釋與結論，反思與評價，表達與交流，強化了學生過程和情感體驗，有助于對知識深入的領悟和建構，通過自主設計、自主探究、自我分析，自我反思，同伴交流等過程的展開，培養學生嚴謹求實的科學態度和敢于質疑用于創新的科學精神。

教學片斷二：

【教師】H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl哪些離子參與了反應？哪些離子未反應？

【學生】生5：都反應了，因為生成了兩種新物質硫酸鋇和鹽酸。 生6：H+和Cl-應該沒有參與反應，因為鹽酸是強酸，完全電離之后仍然是H+和Cl-，它們未變成新物質。

【教師】能否用設計實驗證明你的結論？請提出你的實驗方案。提供硫酸濃度0.1mol/L，BaCl2濃度1.5mol/L。

【學生】生7：只要測反應前硫酸的pH值和反應后溶液的pH值，不變則H+未參與反應。

生8：要讓硫酸無剩余，我要讓硫酸和氯化鋇恰好完全反應，測反應后溶液的pH值。

生9：不必那么準只要加入氯化鋇可以稍過量些，就能保證硫酸完全反應，避免硫酸剩余產生干擾。

【教師演示實驗】

實驗一（用pH計顯示pH值）：20mL硫酸pH=1.12，加2mL氯化鋇溶液后pH=1.13。

實驗二：20硫酸pH=1.13，加2mL水，pH=1.14。

【教師追問】為什么取20mL硫酸和2mL氯化鋇？實驗二的目的是什么？

【學生】生10：20mL硫酸為0.002mol，2mL氯化鋇為0.003mol，保證硫酸能完全反應掉，避免對實驗結果的干擾。

生11：加水是為了做對比實驗，避免稀釋造成對氫離子濃度的改變。

【教師板演】：H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl

拆：2H++SO42++Ba2++2Cl-=BaSO4↓+2H++2Cl-

刪去H+和Cl-（未參與反應）

得：SO42-+Ba2+=BaSO4↓

【投影】離子反應和離子方程式的相關概念。

對于新知能否更好地領悟在于其能否找到新舊知識的連接點和生長點，進行有效而正確的重構。可通過實驗方案的設計及驗證，幫助學生在四個方面有所領悟和發展：一是讓學生在新環境下進一步領悟強弱電解質；二是讓學生在新舊知識的沖突及沖突的解決中領悟離子反應的本質，領悟過程促進學生化學學科觀念的建構。寫在化學方程式中的物質，其微粒居然未必參與反應，層層剖析使學生的理解從物質層面提升至微粒層面，有助于微粒觀的構建，幫助學生更好地理解離子方程式書寫中刪去的是什么，領悟離子方程式這一化學用語的真實意義。通過實驗探究活動提升學科素養，促進質疑、思辨和實驗設計能力的發展。

教學片段3：

【教師】寫出鎂條與醋酸反應的離子方程式。

【學生】2H++Mg=Mg2++H2↑

【教師】醋酸拆得對不對呢？

【DIS實驗】CH3COOH溶液電導率為1.392；鎂條放進去后電導率變為1.496。

【教師】溶液導電能力由什么決定？電導率增大說明了什么？

【學生】溶液導電能力由溶液中自由移動的離子濃度決定。說明溶液中離子濃度變大了

【教師追問】為什么離子濃度會變高？按照同學所寫的離子方程式，離子濃度是如何變的？

【學生】應該是由于醋酸不完全電離，醋酸鎂是完全電離的。醋酸在反應過程中不拆

2CH3COOH+Mg=2CH3COO-+Mg2++H2↑

離子方程式書寫過程中拆分不當是初學者通病，弱酸弱堿不拆很多學生僅僅靠記憶，理解不深刻經常出錯。授課者的電導率實驗，讓學生看到如果將醋酸拆分書寫離子方程式，所得結果與實驗測得數據相悖。在結論與預測相悖的基礎之上，學生反思、再悟之后，對弱電解質不拆有理性理解，有效突破難點。

（三）拓展延伸促發展

教學片段4

【教師布置課后任務】健康微課堂，要求學生課后搜集資料，第二節課演講展示介紹經典名菜“翡翠白玉”的烹飪及食用方法。

要求：1.內容豐富且正確的講師評為本場最佳講師。

2.每位講師必須給出所述內容的離子方程式（包括電離方程式）并給出說明

3.獲勝小組有機會參加趣味豆腐制作。

學科教學的目的并非僅限于知識的傳授，技能的提高，其終極目的是促進學生的全面發展，一節好課應當能促使學生從課堂教學走向課外拓展，引導學生在課外拓展和自主研究中獲得比課堂教學中更多的知識與技能。通過一次次課堂內外的拓展延伸，不僅能提高學生解決實際問題的能力，更能給予學生發展志趣的機會與途徑，最終指向人的全面發展。從激發學生的興趣出發，過程中增強學生的情趣，最終幫助學生建立志趣，確立人生的發展方向才是課程實施的意義所在。

四、幾點思考

1.“3D”教學模式中的發現、領悟、發展是三位一體的有機整合。即發現之中有領悟，領悟之中又有新發現，發現領悟中有發展，發展中又有新的發現和領悟。學生的學習在發現、領悟、發展的過程中呈螺旋式上升。

2.發現、領悟、發展不僅可以貫穿教學全過程，亦可片段式應用，即在某一具體的教學難點上應用“3D”模式突破難點。

3.本課教學中尚留有一些懸疑：如鎂條與酸反應生成氫氣時陰離子對反應速率是否有影響？有學生提出，但課堂未解決。還有哪些實驗能證明弱電解質未完全電離？如此懸疑可提出讓學生深入思考，指導有興趣的學生自主研讀選修四教材，引導學習向縱深發展。

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