高中化学原理教学中的“3D”课堂

摘要：“3D”课堂是基于“发现—领悟—发展”三种教学思想相结合的一种课堂教学实践模式，以“离子反应”教学为例，说明“3D”课堂模式在高中化学原理教学中的应用。

关键词：3D课堂模式；离子反应；课堂教学

中图分类号：G633.8 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）38-0196-02

一、问题的提出

化学原理教学内容抽象，一直是学生的难点，教师也常常会出现“三多三少”的问题，反复讲解过多，学生发现领悟过少；题目强化训练过多，思维主动构建过少；知识机械应用过多，学科价值体悟过少。学生不能从本质层面理解知识的意义和价值，快学快忘，兴趣不浓。笔者以为知识不能等同于能力，学科教学应以思维为核，能力为上，技能为本，着眼学生学科观念的建构和学科素养的提升。

二、“3D课堂”模式的内涵

“3D”即发现（Discover）—领悟（Digest）—发展（Develop）三者相结合的课堂教学模式。布鲁纳的“发现学习”模式，指出学习者学习过程不应该是学习内容的直接呈现，而是通过独立学习、思考，自行发现知识，掌握原理原则，确立主体地位，学习者在掌握知识的过程中掌握方法，做到主动建构。学之道在于悟，悟的过程其实就是学生通过思维的冲突进行质疑、反思、重构、豁然开朗的过程。发现是基础，领悟是过程，发展是目标。“3D课堂”模式正是集上述三种理论于一体，在教学过程中凸显学生的主体地位，关注学生全面发展。

三、“3D”课堂教学案例——苏教版必修一“离子反应”

（一）情境激趣促发现

学习者的动机来源于兴趣和爱好。因此找到兴趣的学习起点是关键。生活化趣味化的情境能较大程度地激发学习热情，使教学活动得以顺利开展。通过情境创设给予学生更多发现的机会，发现问题，发现知识，发现方法，发现学科价值，引导学生掌握技巧和方法。

教学片断一：

【教师】情境导入：白醋洗脸可以起到美白祛斑的神奇功效。

【教师追问1】同浓度的盐酸代替醋酸可以洗脸吗？镁条与哪种酸反应更快？提供药品：1mol/LCH3COOH，1mol/LHCl，镁条。

【学生】猜想，完成分组实验并得出结论：同浓度的盐酸和镁反应更快一些。

【教师追问2】为什么同浓度的盐酸反应更快？

【学生】生1：因为阴离子不同。 生2：H+的量不同。

【教师演示实验】用pH计测1mol/L的盐酸和醋酸的pH值。展示结果：前者为0.09，后者为2.57。

【信息提示】pH表示氢离子浓度，如pH=1，表示氢离子浓度等于0.1mol/L。据此可换算出1mol/L盐酸中氢离子浓度约为1mol/L，CH3COOH中氢离子浓度约为0.003mol/L。

【教师追问3】盐酸和醋酸的电离各有何特点？

【学生】生3：盐酸电离程度大，醋酸电离程度小。

生4：盐酸全部电离，醋酸没有全部电离。

【投影】强弱电解质的概念。要求学生书写盐酸、醋酸、氨水、碳酸氢钠的电离方程式。

有趣的生活情境让学生产生情感需求，引发学习动机，分组实验让学生对同浓度盐酸酸性比醋酸强有了明确而感性的认识，教师追问促使学生理性思考，演示实验数据呈现促使学生主动发现和构建，明确酸性强弱源于电离程度的不同。从实验发现强弱电解质的本质是电离程度的不同，到理解强弱电解质的概念，再到应用化学用语表示强弱电解质的电离，形象到抽象，逐层深入。至此，授课者完成了对强弱电解质概念的主动构建。

（二）巧设探究促领悟

科学探究对发展学生的科学素养具有不可替代的作用，通过提出问题，猜想与假设，制定方案，进行实验，收集证据，解释与结论，反思与评价，表达与交流，强化了学生过程和情感体验，有助于对知识深入的领悟和建构，通过自主设计、自主探究、自我分析，自我反思，同伴交流等过程的展开，培养学生严谨求实的科学态度和敢于质疑用于创新的科学精神。

教学片断二：

【教师】H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl哪些离子参与了反应？哪些离子未反应？

【学生】生5：都反应了，因为生成了两种新物质硫酸钡和盐酸。 生6：H+和Cl-应该没有参与反应，因为盐酸是强酸，完全电离之后仍然是H+和Cl-，它们未变成新物质。

【教师】能否用设计实验证明你的结论？请提出你的实验方案。提供硫酸浓度0.1mol/L，BaCl2浓度1.5mol/L。

【学生】生7：只要测反应前硫酸的pH值和反应后溶液的pH值，不变则H+未参与反应。

生8：要让硫酸无剩余，我要让硫酸和氯化钡恰好完全反应，测反应后溶液的pH值。

生9：不必那么准只要加入氯化钡可以稍过量些，就能保证硫酸完全反应，避免硫酸剩余产生干扰。

【教师演示实验】

实验一（用pH计显示pH值）：20mL硫酸pH=1.12，加2mL氯化钡溶液后pH=1.13。

实验二：20硫酸pH=1.13，加2mL水，pH=1.14。

【教师追问】为什么取20mL硫酸和2mL氯化钡？实验二的目的是什么？

【学生】生10：20mL硫酸为0.002mol，2mL氯化钡为0.003mol，保证硫酸能完全反应掉，避免对实验结果的干扰。

生11：加水是为了做对比实验，避免稀释造成对氢离子浓度的改变。

【教师板演】：H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl

拆：2H++SO42++Ba2++2Cl-=BaSO4↓+2H++2Cl-

删去H+和Cl-（未参与反应）

得：SO42-+Ba2+=BaSO4↓

【投影】离子反应和离子方程式的相关概念。

对于新知能否更好地领悟在于其能否找到新旧知识的连接点和生长点，进行有效而正确的重构。可通过实验方案的设计及验证，帮助学生在四个方面有所领悟和发展：一是让学生在新环境下进一步领悟强弱电解质；二是让学生在新旧知识的冲突及冲突的解决中领悟离子反应的本质，领悟过程促进学生化学学科观念的建构。写在化学方程式中的物质，其微粒居然未必参与反应，层层剖析使学生的理解从物质层面提升至微粒层面，有助于微粒观的构建，帮助学生更好地理解离子方程式书写中删去的是什么，领悟离子方程式这一化学用语的真实意义。通过实验探究活动提升学科素养，促进质疑、思辨和实验设计能力的发展。

教学片段3：

【教师】写出镁条与醋酸反应的离子方程式。

【学生】2H++Mg=Mg2++H2↑

【教师】醋酸拆得对不对呢？

【DIS实验】CH3COOH溶液电导率为1.392；镁条放进去后电导率变为1.496。

【教师】溶液导电能力由什么决定？电导率增大说明了什么？

【学生】溶液导电能力由溶液中自由移动的离子浓度决定。说明溶液中离子浓度变大了

【教师追问】为什么离子浓度会变高？按照同学所写的离子方程式，离子浓度是如何变的？

【学生】应该是由于醋酸不完全电离，醋酸镁是完全电离的。醋酸在反应过程中不拆

2CH3COOH+Mg=2CH3COO-+Mg2++H2↑

离子方程式书写过程中拆分不当是初学者通病，弱酸弱碱不拆很多学生仅仅靠记忆，理解不深刻经常出错。授课者的电导率实验，让学生看到如果将醋酸拆分书写离子方程式，所得结果与实验测得数据相悖。在结论与预测相悖的基础之上，学生反思、再悟之后，对弱电解质不拆有理性理解，有效突破难点。

（三）拓展延伸促发展

教学片段4

【教师布置课后任务】健康微课堂，要求学生课后搜集资料，第二节课演讲展示介绍经典名菜“翡翠白玉”的烹饪及食用方法。

要求：1.内容丰富且正确的讲师评为本场最佳讲师。

2.每位讲师必须给出所述内容的离子方程式（包括电离方程式）并给出说明

3.获胜小组有机会参加趣味豆腐制作。

学科教学的目的并非仅限于知识的传授，技能的提高，其终极目的是促进学生的全面发展，一节好课应当能促使学生从课堂教学走向课外拓展，引导学生在课外拓展和自主研究中获得比课堂教学中更多的知识与技能。通过一次次课堂内外的拓展延伸，不仅能提高学生解决实际问题的能力，更能给予学生发展志趣的机会与途径，最终指向人的全面发展。从激发学生的兴趣出发，过程中增强学生的情趣，最终帮助学生建立志趣，确立人生的发展方向才是课程实施的意义所在。

四、几点思考

1.“3D”教学模式中的发现、领悟、发展是三位一体的有机整合。即发现之中有领悟，领悟之中又有新发现，发现领悟中有发展，发展中又有新的发现和领悟。学生的学习在发现、领悟、发展的过程中呈螺旋式上升。

2.发现、领悟、发展不仅可以贯穿教学全过程，亦可片段式应用，即在某一具体的教学难点上应用“3D”模式突破难点。

3.本课教学中尚留有一些悬疑：如镁条与酸反应生成氢气时阴离子对反应速率是否有影响？有学生提出，但课堂未解决。还有哪些实验能证明弱电解质未完全电离？如此悬疑可提出让学生深入思考，指导有兴趣的学生自主研读选修四教材，引导学习向纵深发展。

参考文献：

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[4]宋心琦.化学家想知道什么——什么是化学学科的大问题[J].化学教学，2009，（03）.