中学化学“三维三探”高效课堂教学研究

林宇

摘要：《中学化学“三维八探”高效课堂教学的实践与研究》是广东省教育科研“十二五”规划2013年度研究项目（课题批准号：2013 Y Q J K262），本项目研究论文成果《中学化学“三维三探”高效课堂教学》是《中学化学“三维八探”高效课堂教学的实践与研究》的“八探”中重点内容的“三探”。“中学化学‘三维三探高效课堂教学研究”指在新课程标准的义务教育中学化学教学过程中，以教师为主导，学生为主体，课堂为中心的“三维”，让学生自主学习，主动参与。自主探究、互动探究和拓展探究三个方面开展高效课堂探究，称为“三探”。让学生在激发情感、增强自信、创设问题和实践情景的课堂教学环境中，开展阅读思考、观察分析、探索贯通和比较归纳等方面的活动；进一步进行师生、生生的课堂互动，在高效课堂中，使化学教学处于优化状态，学生身临其境，从而提高化学教学质量。

关键词：中学化学；“三维三探”；高效课堂

一、绪论

化学新课程标准指出，化学教学中，找好高效课堂教学的切入点；让学生自主探究，要不断地激发学生学习的兴奋点；引导学生进行动口、动手、动脑、质疑、讨论、争辩等探究，捕捉课堂情境生成点；形成课堂互动实践活动整合点；拓展学生的知识面，不断提高教学质量。

我国古代大教育家孔子曰：“知之者，不如好之者，好之者，不如乐知者。”世界著名教育家皮亚杰强调，所有智力方面的工作都要依赖于喜悦的乐趣。心理学研究表明：乐趣是一种伴随着注意而引起的学习积极倾向和情感状态，它是发展思维，激发学生主动学习的催化剂，是调动学生学习自觉性的一种内在动力。激发学生学习化学的悦趣，有利于在教学过程中融合师生的情感，树立自信心；学生的学习信心增强了，学生就能设立新颖有趣的问题，形成自主探究局面，自动优化课堂环境，使课堂教学在师生、生生互动中对学习的内容和重难点问题进行深思、熟虑、察查和分析，并在探究活用，综合比较，概括反馈等活动中充满活力，还对培养学生的化学实验能力、探究能力和思维创新能力等方面起拓展作用。

二、研究模式

下面是我多年来对化学课堂教学的“三探”探索。

中学化学“三维三探”高效课堂教学研究模式于下：

1.自主探究

自主探究教学法就是导引学生的自主学习，以促使学生进行主动的知识建构的教学模式。自主学习不是让每个学生各学各的，而是要激发起全体同学的学习兴趣，使每个学生都积极主动地去探索、去学习，并加强合作交流，少走弯路。自主学习能力是学生学会求知、学会学习的核心，是一种在教师的科学指导下学生制定有效的学习计划和学习策略、调节和控制各种任务行为的创造性学习活动。

自主探究法，要求学生根据具体情况自己提出问题，并有计划、有目的、有步骤地进行研究与探索，从而获得结论，是培养创新实践能力的一种教学模式。实验研究过程中始终围绕问题情境，给学生充足的时间和空间，让学生尽情自主探究。在探究中通过小组合作、师生合作等方法充分调动学生的感觉器官和思维器官，让学生经历和体验知识的形成过程和问题的解决过程，并在过程中开发学生的智能，展示学生主体的个性、创造性、能动性，从而提高学生的能力。这个环节是学生发现问题、提出问题、自我创新的基础环节，是学生主体参与教学的重要基点。我们认为没有学生主体的自由自主探究，就谈不上学生参与教学。因此，教师就是要让学生做课堂教学的主人，让学生围绕问题自学探究，独立获取知识、提出问题、解决问题，在这过程中教师只需巡视观察，作个别指导，不要所有事都包办代替。

例如在学完《铁及其化合物的应用》后，拟通过实验探究“新制的还原性铁粉和稀硝酸反应生成Fe（NO3）2还是Fe（NO3）3”的学生分组实验。要完成这个实验，要求学生进行研究，确定具体的研究步骤：

（1）课前准备

首先提出问题，要求学生根据已学过的知识，提出新制的还原性铁粉和稀硝酸反应生成Fe（NO3）2还是Fe（NO3）3。学生回去自己搜集资料，通过阅读教材和查阅资料了解稀硝酸的性质，稀硝酸与金属反应的产物是什么。

（2）课堂探究

化学科代表主持这一节实验课，把全班同学分成四个小组，每个小组证明一种方法，学生进行实验研究。

第一小组的同学检验Fe2+。检验Fe2+的方法由一个同学提出：⑴向反应后的溶液中滴加NaOH溶液的方法来验证溶液中含有Fe2+；⑵溶液中先滴加KSCN溶液，再向其中滴加新制氯水，溶液呈现红色，。

第二小组的同学检验Fe3+。检验Fe3+的方法由一个同学提出：⑴向反应后的溶液中滴加NaOH溶液的方法来验证溶液中含有Fe3+；⑵溶液中先滴加KSCN溶液。

这时科代表提出假设：假设新制的还原性铁粉和稀硝酸反应生成Fe（NO3）2或Fe（NO3）3中的一种、或两种共存。

第三小组同学检验假设：学生提出实验方案后，我不做评价，让他们通过实验验证自己提出的假设，最后通过实验选择出最佳的实验设计。

最后全班得出结论：还原性铁粉和稀硝酸反应生成的产物可以是：（1）Fe（NO3）2；（2）Fe（NO3）3；（3）Fe（NO3）2和Fe（NO3）3的混合物。

什么情况下是Fe（NO3）2，什么情况下是Fe（NO3）3，什么情况下是Fe（NO3）2和Fe（NO3）3的混合物？我们再进行定量分析。

在上述探究过程中，学生实现了自主信息加工得出新信息及对某一问题寻求多种解决方式的尝试。更重要的是通过多种实验方案的设计，学生创新思维的多向性得到了充分的发挥，设计出与众不同的实验方案，学生创新思维的新颖性得到了发展，并确定了最佳实验方案，使学生创新思维的综合性不断提高。

2.互动探究

互动探究，就要研究教师在课堂教学中如何引导学生主动探索，实现师生互动和生生互动，体现学生主体，培养学生的自主学习能力，促进学生全面发展。新课程理念倡导课堂教学中学生在教师的引导下积极探索，主动求知。

课堂教学活动应是教与学的统一，其实质就是交往。交往是共存的主体之间的相互作用、相互交流、相互沟通、相互理解。交往的本质属性是主体性，交往的基本属性是互动性和互惠性。交往论认为教师与学生都是教学过程的主体，是师生之间只有平等，没有高低、强弱之分。强调师生之间、学生之间的信息交流，通过信息交流实现师生互动、生生互动，从而产生互助，达到互惠，使整个课堂教学形成共识、共享、共进的氛围，这也是教学相长的真谛。因此，课堂教学应充分利用互动交往形式，促进学生探究创新。该实验研究活动在学生自主探究的基础上，适时引导学生同桌合作、小组交流、全班交流，可以取得相互启迪、相互弥补、相互质疑、相互学习、相互竞争的效果，这是实现课堂教学多维互动的重要环节。课堂中的师生互动、生生互动，有助于充分展示思维思考的过程，暴露存在的问题，学习解决问题的方法，使学生主体在与环境的交互作用中不断能动地进行知识建构，有助于思维的碰撞、灵感的激发，从而发展学生的创新思维能力。

例如，在探究二氧化硫的性质时，我先引导学生：SO2和CO2的分子结构类似，也应是酸性氧化物，有类似的性质；再分析SO2中S的化合价为+4价，处于最低（-2）与最高（+6）之间，应有氧化性和还原性。接着我做了一个实验，将SO2分别通入紫色石蕊溶液、红色品红溶液、紫红色酸性KMnO4溶液中。让学生仔细观察整个实验过程，发现紫色石蕊溶液变红，品红溶液和酸性KMnO4溶液褪色。然后提出问题：你们知道到底是SO2哪些性质使上述溶液改变颜色的呢？这样引导，学生的探究情感和欲望就被激发起来。

接下来我让化学科代表主持这一节课，她让同学们先阅读教材，经思考后，再同桌和小组讨论、质疑和补充，最后同学们另外提出新方案，设计并分组进行了以下的探究实验以验证SO2性质：（采用微型实验）

第一小组：检验SO2的酸性。

（1）测定SO2水溶液的pH值，结果pH﹤7。

（2）将SO2通入滴有酚酞的NaOH 溶液中，结果红色逐渐褪去。

第二小组：检验SO2的漂白性。

（1）将SO2通入红色品红溶液中逐渐褪色，褪色后的溶液加热后又恢复红色。

（2）将Cl2通入红色品红溶液中逐渐褪色，褪色后的溶液加热后不能恢复红色。

（3）将Cl2 和SO2等体积混合再通入红色品红溶液中，颜色不变。

第三小组：检验SO2的还原性。

将SO2通入BaCl2溶液中，无现象，再滴入3%H2O2溶液有白色沉淀生成。

第四小组：检验SO2的氧化性。

将SO2通入H2S的饱和溶液中，有淡黄色沉淀生成。

实验完毕后，我再要求学生通过实验现象，进行思考总结，得出SO2的化学性质，并写出相关的化学反应方程式：

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，能与有机色质反应生成不稳定的无色物质，但不能漂白石蕊，漂白原理不同于Cl2或HClO。

3.SO2有还原性（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

这样的过程，对活跃同学们思维、发展同学们的创造性具有重要作用，在这一过程中，同学们进行独立的探究，我在一边及时引导点拨，启发学生的探究思路，鼓励学生克服困难，并针对学生的实际情况，进行积极的交流和指导。

学生围绕研究目标设计探究实验方案，记录实验现象，对实验现象进行思考讨论，促进学生的交流和合作，使学生积极主动地参与探究，实现生生互动和师生互动。

3.拓展探究

拓展探究即是拓展运用。实验研究活动在新知识的运用与拓展中，需要教师引导学生对提出的问题进行层次化和序列化，让学生在知识运用与创新中体悟解决问题的方法，总结运用知识。层次化和序列化的问题会一步步地发展学生的创新思维能力，让学生体验成功，感受创新的快乐。

例如，在SO2的性质探究完成后，我再拿出一瓶葡萄酒，请同学们对葡萄酒的成分进行分析，同时在PPT上展示不同品牌的葡萄酒的商标照片（如下图）。要求学生阅读后，分析发现的问题。

很快，学生提出了问题：“老师，葡萄酒里面有SO2？SO2不是有毒吗？还能喝吗？”

我跟他们解释：这是真的，SO2虽然有毒，但凡事都有其两面性，正因其有一定的毒性，可作为杀菌剂和防腐剂；又因其有还原性，可作抗氧化剂、保鲜剂。故SO2在葡萄酒中的保存非常重要，目前还未找到更好的替代品。

这时，学生的好奇心被激起，又有学生提问：“老师，那么，喝葡萄酒时可能会摄入过多的SO2，这对人体健康不利，可否在喝酒时想办法让SO2逸出，减少摄入呢？”

我再跟他们解释：在饮用葡萄酒之前最好要“醒酒”，即将葡萄酒倒入酒壶中放置一段时间再喝，就是为了让葡萄酒中的SO2挥发，同时也可减少其涩味。

接着强调：同样，保存中药材和干果时也要用到SO2，比如，天麻如果不用适量的SO2处理，就易发霉变质，反而不利于保存，服用变质的天麻反而会危及人体健康。我们不能一提到SO2就谈虎色变，关键是安全合理使用。

当然，SO2毕竟有毒，是主要的空气污染物，空气中 SO2过多，除了会影响人体健康外，还会形成酸雨，损害建筑，影响生物的生长。因此，我们要减少SO2的排放，请同学们课后查阅相关资料找出方法。

通过对SO2的应用的探究，也让同学们认识到，事物的性质和功能是多方面的，要杜绝片面和狭隘的思想，养成实事求是、全面分析的习惯。

三、总结

建构主义认为，知识并非被动地接受，而是认知能力的个体在具体情境中与情境的相互作用下不自主建构出来的，这样获得的知识才能真正为学生所拥有。实践证明“三维三探”高效课堂教学模式充分体现“新课程”的教学理念，注重科学探究的设计和培养，不仅使知识与技能目标得到较好的落实，而且过程与方法、目标、情感态度与价值观也得到很好的体现，使课堂氛围活跃，并且更有吸引力，富含生命力。

参考文献：

[1]江合佩：新课程背景下高中化学高效课程的构建[J]：江西教育学院学报：2011年03期。

[2]李炜炳：在高中化学实验教学中如何发展学生的思维[J]：内蒙古师范大学学报（教育科学版）：1994年04期。

[3]胡梅玲：对初、高中化学知识点衔接教学的尝试[J]：南京晓庄学院学报：1995年04期。

[4]张爱玲：在高中化学课堂教学中渗透创造教育[J]：运城高等专科学校学报：2002年03期。

[5]韩世燕：合作学习在高中化学课中的落实性对策[J]：中学课程资源：2008年10期。

[6]张军：突破功能固着 增强创新能力；中学化学教学参考；2016年5期。

独家注明：广东省教育科学规划课题《中学化学“三维八探”高效课堂教学的实践与研究》（课题批准号：2013 Y Q J K262）。