中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)“對(duì)分”教學(xué)模式的實(shí)踐思考

【摘要】實(shí)驗(yàn)是化學(xué)的靈魂，是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的主要源泉。為有效提高中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，就必須探索、改進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。文章針對(duì)中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，思考并實(shí)踐“對(duì)分”教學(xué)模式下中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革之路，結(jié)合復(fù)旦大學(xué)理論指導(dǎo)和相關(guān)實(shí)踐案例，提出課前預(yù)習(xí)、課內(nèi)學(xué)習(xí)、課后反思的教學(xué)模式，以期豐富中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的多樣性，提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率。

【關(guān)鍵詞】中學(xué)化學(xué)；實(shí)驗(yàn)；對(duì)分教學(xué)模式；“堿的變質(zhì)”

【中圖分類號(hào)】G633.8【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A【文章編號(hào)】1004—0463（2022）01—0075—04

為了提高學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)，探索、改進(jìn)課堂教學(xué)模式成為教師新的教研方向。復(fù)旦大學(xué)張新學(xué)教授首次提出的“對(duì)分”教學(xué)模式下強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和教學(xué)過程的互動(dòng)性，有助于提高學(xué)生的綜合能力[1]。下面，筆者將結(jié)合一線教學(xué)經(jīng)歷，談一點(diǎn)對(duì)核心素養(yǎng)背景下中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)“對(duì)分”教學(xué)模式的思考。

一、中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題

1.重教師演示，輕學(xué)生參與。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師往往過分強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，而忽略學(xué)生動(dòng)手操作能力和觀察能力的培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)主要通過教師演示或多媒體展示的方式進(jìn)行，有的教師甚至采用向?qū)W生描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果的方式教學(xué)，沒有給學(xué)生親手操作和認(rèn)真觀察的機(jī)會(huì)，學(xué)生也只有在中考實(shí)驗(yàn)考試前的短短幾天時(shí)間可以自己動(dòng)手操作，從而導(dǎo)致學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解不夠全面[1]。

2.重結(jié)果，輕過程。化學(xué)實(shí)驗(yàn)本身就是一個(gè)探索的過程，教師在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)忽視了學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程的感悟，直接告知學(xué)生實(shí)驗(yàn)的正常現(xiàn)象與結(jié)果[2]。然而實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)的條件與操作等因素息息相關(guān)，這些需要學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)探索中才能發(fā)現(xiàn)。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式不利于培養(yǎng)學(xué)生的探索精神。

3.重定性分析，輕定量研究。定量化實(shí)驗(yàn)是化學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)展的趨勢(shì)，但是由于受實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備和藥品上的種種限制，定量化實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐之路比較艱難，單一的定性分析不利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度[3]。

二、“對(duì)分”教學(xué)模式的概念

2014年復(fù)旦大學(xué)張新學(xué)教授提出了一種課堂教學(xué)新模式——對(duì)分課堂。對(duì)分課堂將課堂教學(xué)時(shí)間分為教師講授、內(nèi)化吸收、討論等三個(gè)過程[4]。教師主要講授知識(shí)框架、重點(diǎn)和難點(diǎn)，學(xué)生課后進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)，從而對(duì)知識(shí)內(nèi)化吸收，課堂上再進(jìn)行分組討論和教師答疑[5]。對(duì)分課堂的理念是強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和教學(xué)過程的互動(dòng)性，在教師講授的基礎(chǔ)上，學(xué)生主動(dòng)思考，自主學(xué)習(xí)，學(xué)思結(jié)合[6]。這種教學(xué)模式的核心在于從“以教師為主”轉(zhuǎn)化為“以學(xué)生為主”，符合“注重學(xué)生自主發(fā)展，提高個(gè)人修養(yǎng)，全面推進(jìn)素質(zhì)教育”的新課改指導(dǎo)思想。

筆者認(rèn)為，結(jié)合“對(duì)分”教學(xué)模式的理論指導(dǎo)和實(shí)踐案例，筆者所在學(xué)校對(duì)該教學(xué)模式的實(shí)踐可以分為以下三個(gè)部分：

1.課前預(yù)習(xí)。教師在學(xué)期初給學(xué)生發(fā)送本學(xué)期所有實(shí)驗(yàn)的視頻作為課前預(yù)習(xí)的資料。視頻可以是教師自制的，也可以來自網(wǎng)絡(luò)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前對(duì)教材內(nèi)容及視頻資料進(jìn)行預(yù)習(xí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程有了最直觀了解。同時(shí)，針對(duì)教師在視頻中提出的啟發(fā)性問題，學(xué)生可以在觀看視頻的過程中找到答案，從而提高學(xué)生思考問題和解決問題的能力。學(xué)生通過觀看實(shí)驗(yàn)視頻，結(jié)合課本內(nèi)容，撰寫預(yù)習(xí)報(bào)告。預(yù)習(xí)報(bào)告內(nèi)容包括“亮考幫”。首先，學(xué)生在預(yù)習(xí)后要總結(jié)出自己感受最深、受益最大的內(nèi)容，這一過程稱為“閃亮亮”；其次，把別人可能存在困惑的地方用問題的形式表達(dá)出來，用來挑戰(zhàn)別人，這一過程稱為“考考你”；最后，把自己不懂的地方提煉出來，在討論時(shí)求助同學(xué)，這一過程稱為“幫幫我”。例如，在九年級(jí)下冊(cè)第十單元“酸和堿”中，學(xué)生預(yù)習(xí)探究堿的變質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生為總結(jié)出石灰水部分變質(zhì)和完全變質(zhì)的情況，通過觀察法無法得到正確的判斷；因此如何判斷石灰水是部分變質(zhì)還是完全變質(zhì)，采用什么樣的實(shí)驗(yàn)方法，此時(shí)提出了“考考你”；最后，在完成這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)在部分變質(zhì)和完全變質(zhì)的溶液中加酸均可以觀察到氣泡產(chǎn)生，由此分析現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，比如制備石灰水的Ca（OH）2是否已經(jīng)變質(zhì)等，在實(shí)驗(yàn)原理的理解方面又提出了“幫幫我”。以上過程需要學(xué)生單獨(dú)完成。學(xué)生在自我預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行小組討論，時(shí)間和形式自定，要求學(xué)生圍繞作業(yè)，互相切磋學(xué)習(xí)，共同解決問題。這樣不僅能夠給予學(xué)生足夠的交流機(jī)會(huì)，還能夠提高學(xué)生的協(xié)作能力和凝聚力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，教師借助QQ群、微信群發(fā)放資料和檢查預(yù)習(xí)報(bào)告，幫助學(xué)生總結(jié)預(yù)習(xí)中出現(xiàn)的問題。學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)了更廣泛的合作學(xué)習(xí)。

2.課內(nèi)學(xué)習(xí)。用10-15分鐘進(jìn)行課堂討論，主要內(nèi)容是小組匯報(bào)本組的“亮考幫”，本過程旨在通過全班討論解決小組匯報(bào)時(shí)沒有解決的問題，最后由教師總結(jié)學(xué)生在預(yù)習(xí)報(bào)告中多次出現(xiàn)的問題及實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)。其余時(shí)間主要進(jìn)行一對(duì)一的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。而實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)過程中要關(guān)注學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，糾正學(xué)生的不規(guī)范行為，避免學(xué)生在今后出現(xiàn)類似的錯(cuò)誤。同時(shí)，教師對(duì)于實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象進(jìn)行解釋，幫助學(xué)生分析異常現(xiàn)象的原因。另外，及時(shí)排除實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的安全隱患也是教師在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中非常重要的指導(dǎo)環(huán)節(jié)。

3.課后反思。學(xué)生撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，需要闡明實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以及實(shí)驗(yàn)反思與評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)結(jié)合學(xué)生在三個(gè)部分的學(xué)習(xí)——操作——反思這一過程中付出的努力，主觀能動(dòng)性的大小，參與度的高低，小組討論中的貢獻(xiàn)度，真正實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)三個(gè)維度在學(xué)生評(píng)價(jià)中的實(shí)施。

三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例——堿的變質(zhì)

課前預(yù)習(xí)：

[環(huán)節(jié)一]觀看實(shí)驗(yàn)視頻并回答下列問題。

[提問]本實(shí)驗(yàn)用到了哪些儀器和藥品？

[回答]儀器：試管；藥品：未變質(zhì)、部分變質(zhì)、完全變質(zhì)的NaOH溶液，稀鹽酸，CaCl2溶液，酚酞溶液。

[提問]你看到哪些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？

[回答]在三種堿溶液中加入稀鹽酸，未變質(zhì)的堿溶液無現(xiàn)象，部分變質(zhì)和完全變質(zhì)的堿溶液中有氣泡產(chǎn)生，再另取部分變質(zhì)和完全變質(zhì)的堿溶液，繼續(xù)加入過量的CaCl2溶液、酚酞溶液，部分變質(zhì)的堿溶液顯紅色，完全變質(zhì)的堿溶液無顏色變化。

[提問]請(qǐng)寫出本視頻中所有反應(yīng)的化學(xué)方程式。

[環(huán)節(jié)二]“亮考幫”模式。

[閃亮亮]請(qǐng)總結(jié)預(yù)習(xí)過程中的最大收獲。

[回答]NaOH溶液久置在空氣中會(huì)變質(zhì)，生成Na2CO3，加入鹽酸可以辨別堿溶液是否發(fā)生變質(zhì)，判斷部分變質(zhì)或者完全變質(zhì)時(shí)再加入過量的CaCl2溶液、酚酞溶液。

[考考你]請(qǐng)解答組內(nèi)其他同學(xué)困惑的問題。

[學(xué)生1提問]除了CaCl2、HCl和酚酞溶液，還有哪些試劑可以用來鑒別堿溶液是否發(fā)生變質(zhì)？

[學(xué)生2回答]Ca2+、Ba2+都可以沉淀CO32-，鹽酸可以用稀硫酸、稀硝酸代替，酚酞換成紅色石蕊試紙等也可以。

[幫幫我]請(qǐng)?zhí)岢鲆粋€(gè)問題，組內(nèi)同學(xué)討論。

[學(xué)生2提問]Ca（OH）2溶液久置在空氣中會(huì)變質(zhì)嗎？如何判斷一瓶未知Ca（OH）2溶液是否已經(jīng)變質(zhì)？NaOH溶液探究實(shí)驗(yàn)中的試劑可以繼續(xù)使用嗎？為什么？

[教師評(píng)價(jià)]分析問題思路清晰，觀察實(shí)驗(yàn)認(rèn)真細(xì)致，組內(nèi)討論能夠落到實(shí)處。

課內(nèi)學(xué)習(xí)：

[環(huán)節(jié)一]小組學(xué)習(xí)——根據(jù)預(yù)習(xí)報(bào)告內(nèi)容，分析Ca（OH）2溶液變質(zhì)的問題，現(xiàn)在有一瓶未知變質(zhì)情況的Ca（OH）2溶液，請(qǐng)通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證變質(zhì)情況，并寫出有關(guān)的化學(xué)方程式。

[回答]先取一部分Ca（OH）2溶液，加入稀鹽酸，若有氣泡產(chǎn)生則堿溶液已經(jīng)變質(zhì)，若無氣泡產(chǎn)生則堿溶液未變質(zhì)。如果堿溶液已經(jīng)變質(zhì)，再另取一部分溶液加入酚酞溶液，若溶液變紅則部分變質(zhì)，若溶液不變色則全部變質(zhì)。

[環(huán)節(jié)二]實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)——解釋實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)異常現(xiàn)象的原因。

[提問]若只有新制NaOH固體，如何配制未變質(zhì)、部分變質(zhì)、全部變質(zhì)的NaOH溶液？

[回答]未變質(zhì)溶液可以直接用新制NaOH固體配制，部分變質(zhì)的溶液可以用NaOH固體和Na2CO3固體配制，完全變質(zhì)溶液可以用Na2CO3固體配制。

[提問]在判斷堿溶液是否變質(zhì)時(shí)，若加入過量的鹽酸有氣泡產(chǎn)生，接著加入過量CaCl2溶液和酚酞溶液，溶液沒有變紅，證明原堿溶液一定是完全變質(zhì)，這個(gè)結(jié)論是否正確，為什么？如何改正？

[回答]不正確，因?yàn)辂}酸過量時(shí)，會(huì)反應(yīng)掉溶液中的OH-，加入酚酞溶液，溶液不變色，無法判斷堿溶液是部分變質(zhì)還是完全變質(zhì)，所以要重新取一部分堿溶液加入CaCl2和酚酞溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

[提問]若取部分變質(zhì)和完全變質(zhì)的NaOH溶液加入過量CaCl2溶液后，均產(chǎn)生大量沉淀，請(qǐng)分析原因？

[回答]因?yàn)镃a（OH）2在水中的溶解度很小，所以當(dāng)大量OH-與Ca2+接觸時(shí)會(huì)生成Ca（OH）2白色沉淀，因此堿溶液的濃度不宜過大，否則無法判斷堿溶液是部分變質(zhì)還是完全變質(zhì)。

[教師評(píng)價(jià)]能夠認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)中異常現(xiàn)象的原因，思考實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)，課內(nèi)學(xué)習(xí)效果顯著。

課后反思：

實(shí)驗(yàn)報(bào)告——堿的變質(zhì)

[實(shí)驗(yàn)?zāi)康腯訓(xùn)練科學(xué)有效的探究方法，培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)的思維意識(shí)，歸納完善堿變質(zhì)的知識(shí)結(jié)構(gòu)。

[實(shí)驗(yàn)步驟]

1.取一部分未知堿溶液，加入稀鹽酸。

2.另取一部分未知堿溶液，先加入過量的CaCl2溶液，再加入酚酞溶液。

[實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)結(jié)論]

1.加入稀鹽酸后若有氣泡生成，說明堿溶液已經(jīng)變質(zhì)，若無氣泡產(chǎn)生，說明堿溶液沒有變質(zhì)。

2.若加酸有氣泡產(chǎn)生，另取一部分溶液先加入過量的CaCl2溶液，再加入酚酞溶液，若溶液變紅色，說明堿溶液部分變質(zhì)，若溶液不變色，說明堿溶液完全變質(zhì)。

[實(shí)驗(yàn)分析]

[提問]常見堿溶液的保存方法是什么？

[回答]放在密閉容器中保存，不能接觸空氣。

[提問]探究NaOH溶液是否變質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中，能否選擇其他的試劑？

[回答]酸可以換成稀硫酸和稀硝酸，CaCl2溶液可以換成含有Ba2+的溶液，酚酞溶液可以換成石蕊溶液。

[提問]探究Ca（OH）2溶液是否變質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中，能否選擇其他的試劑？

[回答]酸可以換成稀硫酸和稀硝酸，酚酞溶液可以換成紅色石蕊試紙等。

[反思與總結(jié)]堿的變質(zhì)問題是第十單元酸和堿這一部分的重點(diǎn)內(nèi)容，與中考化學(xué)中的探究題有關(guān)，后續(xù)需要反復(fù)練習(xí)相關(guān)習(xí)題，并且融會(huì)貫通，對(duì)于物質(zhì)的變質(zhì)問題形成一定的解題思路。

四、總結(jié)與展望

1.學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣和參與科學(xué)探索的積極性得到提高。教育心理學(xué)指出：“構(gòu)成學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的重要成分主要是學(xué)生的學(xué)習(xí)自覺性和對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生的直接興趣。只有激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，幫助學(xué)生形成化學(xué)概念，形成知識(shí)體系，才能有效提高教學(xué)效率，提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績。”實(shí)驗(yàn)是化學(xué)的靈魂，更是培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生思維能力和創(chuàng)新能力的重要方法和手段。通過這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，學(xué)生對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性認(rèn)識(shí)得更加深入，更能有效幫助學(xué)生形成化學(xué)概念，理解和鞏固化學(xué)知識(shí)，掌握基本技能與技巧。

2.學(xué)生的邏輯思維能力和創(chuàng)新能力得到加強(qiáng)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中，引導(dǎo)學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，通過各種途徑（自學(xué)、實(shí)驗(yàn)、操作、觀察、討論、反思等）尋找問題的答案。以邏輯思維為主線，視聽并舉，腦手結(jié)合，有效促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3.學(xué)生的動(dòng)手操作能力及綜合素養(yǎng)得到提升。通過學(xué)生親自動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，增加學(xué)生的探究體驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、觀察能力、創(chuàng)新能力以及對(duì)實(shí)驗(yàn)相關(guān)信息進(jìn)行思考和處理的能力，提高了學(xué)生的合作能力。

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（本文系2020年度甘肅省“十三五”教育科學(xué)規(guī)劃課題“基于化學(xué)核心素養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)策略的實(shí)踐研究——以初三化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例”的研究成果，課題立項(xiàng)號(hào)：GS[2020]GHB0225）

編輯：張昀