简单化学实验设计与评价的“三段式”表述模式

李继文

化学是建立在实验事实基础上的自然科学。“获得有关化学实验的基础知识和基本技能，学习实验研究的方法，能设计并完成一些化学实验。”是课程目标界定的知识与技能之一。经历对化学物质及其变化进行探究的过程，学会运用观察、实验等获取信息并进行加工，对学习过程进行计划、反思、评价，是课程对“学习过程与方法”目标提出的基本要求。在进行与化学实验有关的教学活动中，设计化学实验方案，对实验过程进行记录、分析、评价，是十分重要的环节，同时也是学生表现最为薄弱的环节。笔者认为，在教学实践过程中，对简单化学实验设计与评价，使用“三段式”表述模式，可以提供学生思维导向，进而提高学生对简单实验设计与评价的有效性。

一、有关概念的界定

1.简单化学实验

本文所指的简单化学实验，是化学实验里的基本操作。如试纸的使用方法、溶液中离子的鉴定与鉴别、装置的气密性检查、气体的性质检验等等。这些实验，具有基础性强、操作步骤少，不涉及众多仪器的连接与组装等操作性特点。也由于实验具有的学科基础性，重在培养学生的学科素养，落实课程“着眼于提高21世纪公民的科学素养”的基本理念。

2.“三段式”表述模式

简单实验方案设计与评价的“三段式”模式，是指将实验表述分解为三个阶段，分别为：实验操作、实验现象、实验结论。中学化学中，常用的有表格填空和纯文字表述两种形式。在中学化学教材里，常采用表格填空的形式，如人教版化学必修1、2中的实验模块中常见的三栏式表格，要求学生根据观察和分析记录现象、填写结论等。

在各类考试中，用文字表述进行实验方案的设计与评价，更为常见。而文字表述，又恰好是理科学生的薄弱之处，学生知道如何操作，却不能完整表述，从而导致了考试失分的现象最为常见。将“三段式”表述的重点从表格填表转到同时重视纯文字表述，对于培养学生的综合素质，规范学生表述方式，进而提升学生表达能力，具有一定的价值和意义。

本文阐述的“三段式”表述模式，是指纯文字的表述形式，并提出一些典型的基础实验表述案例，供大家参考。

二、“三段式”表述模式典型案例

1.试纸的使用

试纸是一种快速测量溶液特定属性实验用品。中学化学实验室常见的试纸有pH试纸、红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、醋酸铅试纸等。描述使用试纸的方法，是常见的测试形式。

（1）pH试纸测量溶液pH

取一小段pH试纸，放在洁净的玻片上，用玻璃棒沾取待测液，滴在试纸上（操作），片刻后，将试纸与标准比色卡比较（现象），读出pH（结论）。（括号内为解释，下同）作为同化新知识的手段，从而使新知识真正与已有的知识经验一体化，建构成为自己的经验。在知识建构过程中，学习者始终处于高水平的思维活动之中，而不只是记忆现成的东西。这样，学生将对知识具有更深、更灵活的理解，从而可以更灵活、更广泛地迁移应用。尤其是最后两句设问，引导学生去思考，使学生带着好奇心去探索新的知识。

3.引动自主探究

教育家布鲁纳指出：“教一门学科，不是建立一个小型的图书馆，而是要学生独立思考，积极参与到获得知识的过程中去。”“自主探究、合作学习”的教学模式，实际上是要在教学中充分发挥学生的主体意识和主动精神，充分让学生动口、动脑、动手，真正把教学过程当成学生自主学习，师生双向互动、合作交流、共同探究的过程，从而使学生的教育教学工作在很短的时间内发生根本性的变化，大幅度地提高教学质量，使学生获得生动活泼主动的发展。以学生自由成长和发展的空间为基点，最大限度地发展学生的智能，促使学生的创造性得以充分发挥。人的内心里有一种根深蒂固的需要——总想感到自己是发现者、研究者、探寻者。

示例3苏教版化学反应原理《化学反应速率》单元引言：化学反应的快慢可以用化学反应速率来衡量。在生产生活中，人们常希望控制化学反应速率。钢铁的生锈、食物的腐败、机体的衰老等，人们希望其速率越慢越好；口腔补牙镶牙材料的固化、化工产品的生产等，人们希望其速率适中；泄漏到海洋中的石油分解、废弃有机高分子材料的降解等，人们希望能加快其反应速率。那么，化学反应速率如何表示？究竟哪些因素影响化学反应速率呢？

本引言从钢铁的生锈、食物的腐败、机体的衰老等学生熟悉常识引发思考，可以设置一些探究课题，让学生带着这些问题去学习，学习时间不一定完全局限在课堂上，有的上网去延伸学习空间，有的深入社会扩展生活的空间，还可动手实验，从观察的现象中发现问题，寻找现象的本质知识，让学生经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识。转变学生的学习方式，从课内走向课外，从被动走向主动，从封闭走向开放，从理性走向感性，这样使新课程倡导的自主、合作、探究的学习方式落到实处，确立了学生学习的主体地位，促进学生积极主动地学习，提高了学生主动参与、乐于探究、勤于动手的能力。培养学生自主、探究、合作的学习方式，既是课程改革的要求，也是学生个性发展的迫切需要。

4.引领学习目标

美国国家科学教师协会将STS教育作为科学教育改革中兴起的一种新的科学教育构想。它要求面向公众，面向全体；强调理解科学、技术和社会三者的关系；重视科学、技术在社会生产、人们生活中的应用；重视科学的价值取向，能为科技发展带来的不良后果承担社会责任。许多引言是对单元教材内容的高度概括，勾勒出教材的基本框架，起到了提纲挈领的作用。因为引言总揽和概括了整个单元内容，联系紧密、层次清楚、重点突出，教师只要帮助学生理顺知识的内在联系，形成知识链，并以此为依托进行补充、说明，就可以帮助学生达到系统记忆的效果。

示例4苏教版必修2《食品中的有机化合物》单元引言：日常食品的主要成分大都是有机物。我们熟知的葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素、油脂和蛋白质等人体重要的营养物质都是有机物。人体摄入富含这些物质的食物，它们在体内发生复杂的变化，经消化、吸收，或转化为热量，或构成人体的组织。人们还通过一定的加工手段从谷类、甘蔗、甜菜、花生、大豆等农作物或动物体中提取淀粉、糖类、油脂和蛋白质，供食用或作为工业原料。酒精类饮料中含有的酒精（乙醇）、食醋中含有的醋酸（化学上称为乙酸），也都是重要的有机化合物。

引言集中概括和介绍本单元内容，起到了提纲挈领、纲举目张的作用。注重从实际生活出发，贴近生活，把社会生活中的广为学生熟悉的题材引入到化学的大课堂之中，选择与学生生活背景有关的素材，巧妙的设计引出本单元所要学习的基本内容：乙醇、乙酸、糖类、油脂和蛋白质等物质有关性质和应用。从而使学生对所要学习的内容有一个初步的了解，有一个总体的框架，这样既可以使学生对所要学习的内容做到心中有数，便于学生学习，同时也可以在轻松、愉快的教学氛围中拉近教学内容与学生心理之间的距离。

5.引出思想方法

我国化学教育家戴安邦指出：“只传授化学知识和技术的化学教育是片面的，全面的化学教学要求，既传授化学知识和技能，又训练科学方法和思维”。引言以基本化学事实为载体，蕴含思维方法，支撑化学理论观点，形成了比较完整的知识体系。即运用辩证唯物主义和历史唯物主义的基本观点去分析化学现象和化学事件的本质，从而培养学生认识化学发展规律的能力。借助于引言体现出的基本史实的关联性，帮助学生理解教材，掌握正确的思想方法。

示例5苏教版必修1《从铝土矿到铝合金》单元引言：铝是大自然赐予人类的宝物，但人们对它的认识经历了较为漫长的过程。在自然界，铝以稳定的化合态存在，如氧化铝，因而早期制备铝比较困难。19世纪中期，铝十分昂贵，甚至超过了当时黄金的价格。1886年，电解法制铝工艺的发明，使铝在生产生活中的应用得以迅速普及，成为现代文明不可缺少的物质基础。

本引言介绍了人类对铝的认识，说明人类认识世界是要付出艰辛努力的，科学技术的进步对社会发展贡献是巨大的。这个引言蕴含着事物是运动变化的、矛盾可以转化等辩证法思想，有助于培养学生正确的世界观与人生观，有助于培养学生坚持真理、坚韧不拔、持之以恒的探索精神。化学思想方法是化学知识的精髓，是知识转化为能力的桥梁，但同时我们也应该看到思想方法不是教出来的，而是通过“渗透、积累、重复、内化”这样一个漫长的过程才能转变为学生自己经验的一部分，才能使化学思想方法的教学结出硕果。

6.引培思维能力

泰勒说：“学生的学习取决于他自己做了什么，而不是教师做了些什么。”

学生从多角度、多层次去思考问题和用多种方法通过不同的途径去探求知识解决问题的能力，离不开教师对学生思维能力的培养。有效地诱导学生去思维，关键在于设计“发散点”，而新教材上有的引言提出的问题具有优选性、广联性、密集性和科学性。这类问题，放手让学生讨论，就能联系到诸多化学知识，也可得到很多的好答案。教师再引导学生广联知识，深入讨论，优化结果。这样的讨论过程，就是培养学生思维的过程。因此，合理讨论这些问题，不仅可使学生加深理解所学内容，而且对于培养学生的思维能力有不可替代的作用。

示例6苏教版化学反应原理《盐类的水解》单元引言：明矾和纯碱是生活中常见的两种盐，明矾溶于水后能产生具有吸附性的A1（OH）₃胶体而常被用作净水剂，纯碱的水溶液具有较强的碱性而常被用于洗涤以除去油污。明矾和纯碱溶于水后之所以有这样的作用，主要是由于它们溶于水后发生了水解。那么，什么是盐类的水解？为什么盐类会发生水解？盐类的水解会使溶液的性质发生什么样的变化呢？

本引言从学生熟悉的明矾和纯碱两种盐人手，提出有关水解的相关问题。学生带着这些问题去学习，用问题解决来完成学习任务，就能培养学生解决问题的能力。教师可根据问题的特点，结合讨论问题的意图、功能及学生的思维状况进行点拨、引导和启发，让学生学会思考，参与讨论，共同感受讨论的成功。同时还要从讨论过程中不断抓住信息，捕捉学生的思维火花和灵感，激发其创新意识，促其创新精神的形成。这样也许会使教师教学任务加大，但长期下去却会使学生学到更多的学习方法，在教学上也不失为一种创新。培养学生学会思考、学会分析、学会归纳总结，从而提高思维能力。

新课程标准下的化学教材单元引言，形式多样，内容丰富，引得源头活水来，有助于学生开拓视野，扩大知识面；有助于促进学生对知识的理解与把握，增强自主学习能力；有助于学生情感、态度、价值观的积极发展。引言是教材编写者的匠心所在，是为理解教材、掌握教材服务的，作为教师应充分认识到引言教学的重要意义，深入领会每个单元引言部分的编写意图，充分发挥引言的潜在价值，选择适当的教学方法，充分发挥引言应有的教学功能。