基于实验探究的化学教学设计分析及反思

徐新峰

文章编号：1008-0546（201１）０５-00６９-0２中图分类号：G63３.８文献标识码：Ｂ

doi：10.3９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－０５４６．２０１１．０５．０３１

不久前，笔者有幸参加了江苏省南通市如东县初中化学的优课评比活动，执教的课题是人教版九年级上册《分子和原子》第一课时，并获得如东县优课评比一等奖。下面，就这节课来谈谈基于实验探究的教学设计思路分析及反思。

一、 教学设计背景分析

这一课时主要讲了分子的基本性质，从微观上揭示物质的构成。学生对分子和原子看不见，摸不着，只能通过宏观现象和想象去理解分子和原子的存在。尝试用科学探究的方法来得出分子的基本性质，通过学生对某一问题的猜想，设计出实验方案，进行实验，从而得出结论。

这一课时的有关知识在八年级物理课已经接触过，同学们对这一部分不太陌生。根据这一部分内容从学习者的角度来定位其认知过程，选择相应的实验教学策略来完成这一课时的教学设计。

二、教学设计过程及思路分析

１． 创设情境、体验探究方法

上课前，我邀请几位同学在教室的四周喷洒了一些香水。过渡语言：同学们，让我们在香气袭人的氛围中开始今天的学习。先来动手完成实验：将品红放入水中会看到什么现象？学生两人一组来动手完成实验，我提出问题：香气袭人、品红扩散这两个事实说明了什么？请同学们作出大胆的猜想。同学们在组内交流后，马上作出回答：物质是由微小的粒子——分子、原子等构成的；分子、原子等微小粒子是运动着的。

猜想的正确与否，需要理论或实践的支撑。图片就是一种“事实来说话”的有效途径。我通过多媒体呈现了①用扫描隧道显微镜获得的苯分子图、②通过移动硅原子构成的中文字图这两幅图片，学生们受到了震撼。我引用一位同学的回答：“我不得不感叹于科学技术的神奇与伟大，这两幅图片有力地证明了我们猜想的成立”。

设计意图：从日常生活经验和学生实验入手，将获得的知识进行科学抽象，使认识深入到事物的微观本质，证明分子和原子的真实存在。从学生已有的生活经验出发，引导学生从熟悉的生活情景和学生实验中提出问题，引起学生的探究兴趣，并引领学生作出物质微观构成的大胆猜想。从宏观到微观的大步跨越，对学生来说，显得尤为抽象，猜想这一科学方法成为阶梯。当然，证实分子和原子的真实存在，还需要强有力的证据，利用先进仪器拍摄到的图像便成了学生眼中的“公证人”。

２． 数学情境，激发实验兴趣

我问学生：１＋１等于２吗？学生一脸茫然，未作答。我追问：１体积水与１体积酒精相混合后体积是否为２体积呢？学生说：不等于。我问：你们是怎么知道的？同学们说：猜的。同学们已经在不知不觉中进入到了“猜想和假设”的环节中，我因势利导：怎么证明你们猜得对不对？固然同学们的回答当然是：实验。在很好的数学情境铺垫下，学生们合作完成了水和酒精的等体积混合实验，结果不言而喻。但仅凭此实验还不能让学生马上得出“分子间存在间隔”的缘故。在这一问题的解决策略中，我依然采用了实验的策略，这种过渡可以理解为：联想或者是由此及彼。我做了演示：等体积黄豆与芝麻的混合实验。同学们观察后有所感悟，也就很快得出了“分子间存在间隔”的结论。

设计意图：“１＋１等于２吗？”的简单数学问题提出，并置于水和酒精混合的实验情景中，激发了学生的探究兴趣。学生的合作实验是过程、是方法，在“做中学”，是解决认知冲突的有效手段。学生的这一合作实验是宏观的，通过微观角度来解释１＋１＜２的化学问题是有一定跨度的。因此，我在此设计了宏观物质间的间隔实验，让学生很自然地联想推理到微观粒子间的间隔问题，是合乎科学逻辑的。

３． 动手实验，体会结论由来

在探究气体、液体间分子间间隔大小时，我引导学生自主走一条探究新知之路。通过给予学生实验物品：注射器，让学生们自己去假设猜想，再设计实验去验证自己的猜想。在自主设计和合作讨论的前提下，学生们设计出了实验方案：取气密性良好的两支大小相同的注射器，将栓塞向外拉，分别吸入等体积的空气和水，用手指顶住针筒末端的小孔，将栓塞慢慢推入。学生实验后用表格形式将过程和结论呈现出来：

表１水和空气的压缩比较

设计意图：学生亲身实验，主动参与探究过程，得出结论，进而来分享成功的快乐。这是新课程化学实验教学的最终归缩。

４． 排除干扰，关注实验方案

我演示了实验：浓氨水在大烧杯中扩散实验。在等待罩在大烧杯中的酚酞变红的一段时间里，我用了一句过渡语：同学们，化学充满了魅力和神奇，接下来，让我们见证奇迹！实验如约成功（罩在大烧杯中的酚酞变红，而大烧杯外的酚酞没有变红），这激发了学生们的探究欲望。我提出问题：罩在大烧杯中的酚酞溶液为什么会变成红色？于是，学生们分组讨论，也提出了各种假设：①可能是酚酞溶液放置一会儿，才会变红色；②大烧杯上的某种物质使酚酞溶液变红色了；③构成浓氨水的粒子跑到酚酞溶液中去了。我想，针对同学们提出的各种假设，只有指导学生们设计出实验方案，分组实验，才能排除干扰。经过了小组讨论，交流与表达，我的评价等环节，得出了如下实验方案：①用干净的烧杯配好酚酞溶液，静置一会儿，观察现象；②用干净的烧杯配好酚酞溶液，将其单独放在大烧杯中，观察现象；③用干净的烧杯配好酚酞溶液，用滴管吸取少量浓氨水，滴入烧杯中，观察现象。

设计意图：考虑到浓氨水的挥发性较强，若作为学生实验来做，教室里氨味将会太强，因此作为演示实验，并以此作为情景，提出问题“大烧杯中的酚酞为什么变成红色”，为下面的探究实验作为铺垫，来感知科学探究的方法，得出结论：分子在不断地运动。有时，在探究时，假设可能有几种情况，当然，这也增加了探究的难度，而实验方案的设计是进行实验的指南针，对比实验的设计是排除其他干扰假设的途径之一。

５． 控制变量，严谨实验程序

在探究“分子的运动与温度有什么关系”的实验中，我采用了两名学生到讲台上来做实验的方法，一名学生向一烧杯中加了常温下的水，另一名学生向另一烧杯中加了热水，通过我的提醒，两名学生商量后，两杯中的水调成等量。然后，再向两杯中分别加入少量品红，我再次提醒他们，为了便于观察，在加品红时要注意什么，他们认为要加一样多的品红，而且同时加入。

设计意图：实验是科学，需要严谨。在探究实验时，变量只能设置一个，实验现象背后的原因才能与这一变量有着关联。

６． 课外动手，课堂实验延续

在课堂教学中，作业布置是其中的一个重要环节。在本节课教学中，我设置了这样一段过渡语为作业布置作了铺垫：课堂实验给我们带来了乐趣，带来了神奇和魅力，而家庭实验，也是别样的芬芳；由此，老师布置一道题留给同学们回家思考：设计题——请同学们利用糖块和水两种物质设计一个实验来证明分子具有下列两点性质：①分子在不断地运动；②分子间存在着间隔。

设计意图：作业的形式有多种多样，同学们习惯于完成记忆和做习题的形式，鼓励学生回家去做实验，是符合化学课程标准的，也体现了化学与生活的紧密相连，只要我们留心去发现和思考，就会明白“生活中处处有化学”的真正内涵。

三、教后反思

本节课是一节建构模式的实验探究课。整个教学过程始终体现了以学生活动为中心，以学生的认知发展为主线的教学策略。

１． 利用学生的生活经验，创设情景

日常情况下水分的减少，湿衣服在太阳下比在阴凉处要干得快，物体的热胀冷缩，给车胎打气，糖在热水中比在冷水中溶得要快等等。这些学生们所熟悉的生活经验，蕴含着丰富的化学探究情景，鼓励学生应用所学的知识，解决生活中的实际问题。这种模式建构拉近了化学与生活间的距离，将学科知识与生活经验有机结合起来。

２． 重视实验教学，抓住“探究”核心

探究已经成为新课程理念下的重要学习方式，我们提倡学生亲自做科学，亲自进行科学探究。等体积酒精和水的混合探究，氛分子扩散探究，温度与分子运动的关系探究，均以实验为主要途径，为学生创造提出问题、思考问题的机会，通过小组讨论、交流等形式，来调动学生学习化学的主动性，体验科学探究的过程，培养和提高学生的科学素养。

３． 不足与遗憾

当然，本节课也有值得我深思的地方，如大多数学生不能从创设情景中自己去发现问题，提出问题，即在实验教学中教师要尝试着将问题权交付给学生；实验中有个别小组的量筒有裂缝，酒精和水的混合实验中漏在实验桌上；做品红放入水中实验时，部分小组用的品红过多，浪费严重；学生在实验设计时，不够严谨，方案中的变量有多个等等，这些需要教者不断的去总结、改进，在教学设计这种预设中要多加考虑。

参考文献

［１］裴新宁主编．化学课程与教学论［Ｍ］．杭州：淅江教育出版社，２００３．９

［２］赵宁主编．新课程典型案例与点评·初中化学［Ｍ］．长春：东北师范大学出版社，２００４．１