中學化學“三維三探”高效課堂教學研究

林宇

摘要：《中學化學“三維八探”高效課堂教學的實踐與研究》是廣東省教育科研“十二五”規劃2013年度研究項目（課題批準號：2013 Y Q J K262），本項目研究論文成果《中學化學“三維三探”高效課堂教學》是《中學化學“三維八探”高效課堂教學的實踐與研究》的“八探”中重點內容的“三探”。“中學化學‘三維三探高效課堂教學研究”指在新課程標準的義務教育中學化學教學過程中，以教師為主導，學生為主體，課堂為中心的“三維”，讓學生自主學習，主動參與。自主探究、互動探究和拓展探究三個方面開展高效課堂探究，稱為“三探”。讓學生在激發情感、增強自信、創設問題和實踐情景的課堂教學環境中，開展閱讀思考、觀察分析、探索貫通和比較歸納等方面的活動；進一步進行師生、生生的課堂互動，在高效課堂中，使化學教學處于優化狀態，學生身臨其境，從而提高化學教學質量。

關鍵詞：中學化學；“三維三探”；高效課堂

一、緒論

化學新課程標準指出，化學教學中，找好高效課堂教學的切入點；讓學生自主探究，要不斷地激發學生學習的興奮點；引導學生進行動口、動手、動腦、質疑、討論、爭辯等探究，捕捉課堂情境生成點；形成課堂互動實踐活動整合點；拓展學生的知識面，不斷提高教學質量。

我國古代大教育家孔子曰：“知之者，不如好之者，好之者，不如樂知者。”世界著名教育家皮亞杰強調，所有智力方面的工作都要依賴于喜悅的樂趣。心理學研究表明：樂趣是一種伴隨著注意而引起的學習積極傾向和情感狀態，它是發展思維，激發學生主動學習的催化劑，是調動學生學習自覺性的一種內在動力。激發學生學習化學的悅趣，有利于在教學過程中融合師生的情感，樹立自信心；學生的學習信心增強了，學生就能設立新穎有趣的問題，形成自主探究局面，自動優化課堂環境，使課堂教學在師生、生生互動中對學習的內容和重難點問題進行深思、熟慮、察查和分析，并在探究活用，綜合比較，概括反饋等活動中充滿活力，還對培養學生的化學實驗能力、探究能力和思維創新能力等方面起拓展作用。

二、研究模式

下面是我多年來對化學課堂教學的“三探”探索。

中學化學“三維三探”高效課堂教學研究模式于下：

1.自主探究

自主探究教學法就是導引學生的自主學習，以促使學生進行主動的知識建構的教學模式。自主學習不是讓每個學生各學各的，而是要激發起全體同學的學習興趣，使每個學生都積極主動地去探索、去學習，并加強合作交流，少走彎路。自主學習能力是學生學會求知、學會學習的核心，是一種在教師的科學指導下學生制定有效的學習計劃和學習策略、調節和控制各種任務行為的創造性學習活動。

自主探究法，要求學生根據具體情況自己提出問題，并有計劃、有目的、有步驟地進行研究與探索，從而獲得結論，是培養創新實踐能力的一種教學模式。實驗研究過程中始終圍繞問題情境，給學生充足的時間和空間，讓學生盡情自主探究。在探究中通過小組合作、師生合作等方法充分調動學生的感覺器官和思維器官，讓學生經歷和體驗知識的形成過程和問題的解決過程，并在過程中開發學生的智能，展示學生主體的個性、創造性、能動性，從而提高學生的能力。這個環節是學生發現問題、提出問題、自我創新的基礎環節，是學生主體參與教學的重要基點。我們認為沒有學生主體的自由自主探究，就談不上學生參與教學。因此，教師就是要讓學生做課堂教學的主人，讓學生圍繞問題自學探究，獨立獲取知識、提出問題、解決問題，在這過程中教師只需巡視觀察，作個別指導，不要所有事都包辦代替。

例如在學完《鐵及其化合物的應用》后，擬通過實驗探究“新制的還原性鐵粉和稀硝酸反應生成Fe（NO3）2還是Fe（NO3）3”的學生分組實驗。要完成這個實驗，要求學生進行研究，確定具體的研究步驟：

（1）課前準備

首先提出問題，要求學生根據已學過的知識，提出新制的還原性鐵粉和稀硝酸反應生成Fe（NO3）2還是Fe（NO3）3。學生回去自己搜集資料，通過閱讀教材和查閱資料了解稀硝酸的性質，稀硝酸與金屬反應的產物是什么。

（2）課堂探究

化學科代表主持這一節實驗課，把全班同學分成四個小組，每個小組證明一種方法，學生進行實驗研究。

第一小組的同學檢驗Fe2+。檢驗Fe2+的方法由一個同學提出：⑴向反應后的溶液中滴加NaOH溶液的方法來驗證溶液中含有Fe2+；⑵溶液中先滴加KSCN溶液，再向其中滴加新制氯水，溶液呈現紅色，。

第二小組的同學檢驗Fe3+。檢驗Fe3+的方法由一個同學提出：⑴向反應后的溶液中滴加NaOH溶液的方法來驗證溶液中含有Fe3+；⑵溶液中先滴加KSCN溶液。

這時科代表提出假設：假設新制的還原性鐵粉和稀硝酸反應生成Fe（NO3）2或Fe（NO3）3中的一種、或兩種共存。

第三小組同學檢驗假設：學生提出實驗方案后，我不做評價，讓他們通過實驗驗證自己提出的假設，最后通過實驗選擇出最佳的實驗設計。

最后全班得出結論：還原性鐵粉和稀硝酸反應生成的產物可以是：（1）Fe（NO3）2；（2）Fe（NO3）3；（3）Fe（NO3）2和Fe（NO3）3的混合物。

什么情況下是Fe（NO3）2，什么情況下是Fe（NO3）3，什么情況下是Fe（NO3）2和Fe（NO3）3的混合物？我們再進行定量分析。

在上述探究過程中，學生實現了自主信息加工得出新信息及對某一問題尋求多種解決方式的嘗試。更重要的是通過多種實驗方案的設計，學生創新思維的多向性得到了充分的發揮，設計出與眾不同的實驗方案，學生創新思維的新穎性得到了發展，并確定了最佳實驗方案，使學生創新思維的綜合性不斷提高。

2.互動探究

互動探究，就要研究教師在課堂教學中如何引導學生主動探索，實現師生互動和生生互動，體現學生主體，培養學生的自主學習能力，促進學生全面發展。新課程理念倡導課堂教學中學生在教師的引導下積極探索，主動求知。

課堂教學活動應是教與學的統一，其實質就是交往。交往是共存的主體之間的相互作用、相互交流、相互溝通、相互理解。交往的本質屬性是主體性，交往的基本屬性是互動性和互惠性。交往論認為教師與學生都是教學過程的主體，是師生之間只有平等，沒有高低、強弱之分。強調師生之間、學生之間的信息交流，通過信息交流實現師生互動、生生互動，從而產生互助，達到互惠，使整個課堂教學形成共識、共享、共進的氛圍，這也是教學相長的真諦。因此，課堂教學應充分利用互動交往形式，促進學生探究創新。該實驗研究活動在學生自主探究的基礎上，適時引導學生同桌合作、小組交流、全班交流，可以取得相互啟迪、相互彌補、相互質疑、相互學習、相互競爭的效果，這是實現課堂教學多維互動的重要環節。課堂中的師生互動、生生互動，有助于充分展示思維思考的過程，暴露存在的問題，學習解決問題的方法，使學生主體在與環境的交互作用中不斷能動地進行知識建構，有助于思維的碰撞、靈感的激發，從而發展學生的創新思維能力。

例如，在探究二氧化硫的性質時，我先引導學生：SO2和CO2的分子結構類似，也應是酸性氧化物，有類似的性質；再分析SO2中S的化合價為+4價，處于最低（-2）與最高（+6）之間，應有氧化性和還原性。接著我做了一個實驗，將SO2分別通入紫色石蕊溶液、紅色品紅溶液、紫紅色酸性KMnO4溶液中。讓學生仔細觀察整個實驗過程，發現紫色石蕊溶液變紅，品紅溶液和酸性KMnO4溶液褪色。然后提出問題：你們知道到底是SO2哪些性質使上述溶液改變顏色的呢？這樣引導，學生的探究情感和欲望就被激發起來。

接下來我讓化學科代表主持這一節課，她讓同學們先閱讀教材，經思考后，再同桌和小組討論、質疑和補充，最后同學們另外提出新方案，設計并分組進行了以下的探究實驗以驗證SO2性質：（采用微型實驗）

第一小組：檢驗SO2的酸性。

（1）測定SO2水溶液的pH值，結果pH﹤7。

（2）將SO2通入滴有酚酞的NaOH 溶液中，結果紅色逐漸褪去。

第二小組：檢驗SO2的漂白性。

（1）將SO2通入紅色品紅溶液中逐漸褪色，褪色后的溶液加熱后又恢復紅色。

（2）將Cl2通入紅色品紅溶液中逐漸褪色，褪色后的溶液加熱后不能恢復紅色。

（3）將Cl2 和SO2等體積混合再通入紅色品紅溶液中，顏色不變。

第三小組：檢驗SO2的還原性。

將SO2通入BaCl2溶液中，無現象，再滴入3%H2O2溶液有白色沉淀生成。

第四小組：檢驗SO2的氧化性。

將SO2通入H2S的飽和溶液中，有淡黃色沉淀生成。

實驗完畢后，我再要求學生通過實驗現象，進行思考總結，得出SO2的化學性質，并寫出相關的化學反應方程式：

1.SO2是酸性氧化物，其水溶液呈酸性。

SO2+H2O=H2SO3 SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O

2.SO2有漂白性，能與有機色質反應生成不穩定的無色物質，但不能漂白石蕊，漂白原理不同于Cl2或HClO。

3.SO2有還原性（主要）。

SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4

SO2+BaCl2+H2O2=BaSO4↓+2HCl

SO2+Cl2+H2O=H2SO4+2HCl

4.SO2有氧化性（次要）。

SO2+2H2S=3S↓+2H2O

這樣的過程，對活躍同學們思維、發展同學們的創造性具有重要作用，在這一過程中，同學們進行獨立的探究，我在一邊及時引導點撥，啟發學生的探究思路，鼓勵學生克服困難，并針對學生的實際情況，進行積極的交流和指導。

學生圍繞研究目標設計探究實驗方案，記錄實驗現象，對實驗現象進行思考討論，促進學生的交流和合作，使學生積極主動地參與探究，實現生生互動和師生互動。

3.拓展探究

拓展探究即是拓展運用。實驗研究活動在新知識的運用與拓展中，需要教師引導學生對提出的問題進行層次化和序列化，讓學生在知識運用與創新中體悟解決問題的方法，總結運用知識。層次化和序列化的問題會一步步地發展學生的創新思維能力，讓學生體驗成功，感受創新的快樂。

例如，在SO2的性質探究完成后，我再拿出一瓶葡萄酒，請同學們對葡萄酒的成分進行分析，同時在PPT上展示不同品牌的葡萄酒的商標照片（如下圖）。要求學生閱讀后，分析發現的問題。

很快，學生提出了問題：“老師，葡萄酒里面有SO2？SO2不是有毒嗎？還能喝嗎？”

我跟他們解釋：這是真的，SO2雖然有毒，但凡事都有其兩面性，正因其有一定的毒性，可作為殺菌劑和防腐劑；又因其有還原性，可作抗氧化劑、保鮮劑。故SO2在葡萄酒中的保存非常重要，目前還未找到更好的替代品。

這時，學生的好奇心被激起，又有學生提問：“老師，那么，喝葡萄酒時可能會攝入過多的SO2，這對人體健康不利，可否在喝酒時想辦法讓SO2逸出，減少攝入呢？”

我再跟他們解釋：在飲用葡萄酒之前最好要“醒酒”，即將葡萄酒倒入酒壺中放置一段時間再喝，就是為了讓葡萄酒中的SO2揮發，同時也可減少其澀味。

接著強調：同樣，保存中藥材和干果時也要用到SO2，比如，天麻如果不用適量的SO2處理，就易發霉變質，反而不利于保存，服用變質的天麻反而會危及人體健康。我們不能一提到SO2就談虎色變，關鍵是安全合理使用。

當然，SO2畢竟有毒，是主要的空氣污染物，空氣中 SO2過多，除了會影響人體健康外，還會形成酸雨，損害建筑，影響生物的生長。因此，我們要減少SO2的排放，請同學們課后查閱相關資料找出方法。

通過對SO2的應用的探究，也讓同學們認識到，事物的性質和功能是多方面的，要杜絕片面和狹隘的思想，養成實事求是、全面分析的習慣。

三、總結

建構主義認為，知識并非被動地接受，而是認知能力的個體在具體情境中與情境的相互作用下不自主建構出來的，這樣獲得的知識才能真正為學生所擁有。實踐證明“三維三探”高效課堂教學模式充分體現“新課程”的教學理念，注重科學探究的設計和培養，不僅使知識與技能目標得到較好的落實，而且過程與方法、目標、情感態度與價值觀也得到很好的體現，使課堂氛圍活躍，并且更有吸引力，富含生命力。

參考文獻：

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獨家注明：廣東省教育科學規劃課題《中學化學“三維八探”高效課堂教學的實踐與研究》（課題批準號：2013 Y Q J K262）。