以“学历案”突破化学实验探究教学瓶颈——化学实验教学学历案中的“探”与“究”的设计与实施策略

周 静

(新疆乌鲁木齐八一中学 830000)

一、“学历案”实验教学的“探”与“究”的实施原则

“学历案”实验教学“探”与“究”的实施遵循以下原则：

1.主体性原则：学生是学习的主体，因此探和究的过程注重学生的思维发展过程，重视学生各方面潜能的发展，注重学生的创新能力和实践能力的培养，促进学生的自主探究、合作交流.

2.可操作性原则：充分考虑学生所具有的知识基础和技能条件，建立科学的合理的学历案设计方案和评价体系，以便学生能在可预测的探索过程中顺利完成.

二、学历案设计时需克服的问题

1.教师课前要换位到学生的角度体会学习过程中遇到的问题，并根据已具备的知识精心设计学生的实验探索活动.若不能转换角度，很容易在课堂中断链了，最终又成为一堂传统课——教师教给学生，而不是学生自己探索得到结论.

2.如何有效完成课堂学习内容，达到预期的学习效果.

三、在学历案中“探”与“究”实施的策略

1.明确课标要求，给出确定的学习目标，强化主体意识——明确“究”什么

传统教学中，教学目标总是呈现在教案里，是老师备课的依据.在学历案教学中为了让学生迅速进入角色，明白这堂课的学习任务和要掌握的技能，在一开始就给出具体的学习目标和课标要求，会让学生感到“要上战场，先领任务”的主人翁意识.

例如，对选修四中原电池的改进学习中，教师在学历案中第一部分就提出课标要求并设计这样的学习目标.

课标要求：体验化学能转化为电能的过程，了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式.

学习目标：①通过课前思考，复习原电池原理，体会已学的单液原电池与现在市场上的电池的差异.②通过已学知识组装的原电池观察，发现问题缺陷，分析原因，找到突破口.③通过实验设计和实施，体会改进方法.④通过整堂课小组的“探”与”“究”实验，观察现象，发现问题，分析原因，找到解决方法并进行验证，得出结论，培养探索精神及分析问题解决问题的能力.⑤通过对盐桥的认识，破除了传统思维模式，体会氧化剂、还原剂完全隔离，也能通过特定装置实现电子的定向移动，从而为原电池持续、稳定地产生电流创造必要的条件.

课标要求的提出让学生明确高考要求，分步学习目标让学生明白在知识层面、实验能力及学习方法的具体要求，也是本堂课学历案构建的依据.如果学生能充分理解学习目标，就能更好借助学历案构建自主学习的探索过程.

2.“引入”要能创设情境——实现为什么“探”

做什么实验，怎样做固然重要，而为什么去做，从哪入手，是打开学生实验探索之门的第一要素.建构主义认为，有意义的学习过程需要在一定的情景下才能发生，同样，在什么样的情景下开始实验也是直接影响整个实验学习过程能否有效进行.通过对学历案的几节课堂实例的观察和分析，笔者总结出以下几种方式的实验教学引入方式.

(1)从生活中开始思考.把实验内容与社会、生活和科学前沿结合起来，通过学历案呈现出学生熟悉感兴趣的事件和变化，同时提出问题，学生立即就能引入门来.例如，在原电池盐桥改进的实验开始，学历案中描述：“充电5分钟，通话两小时”.OPPO手机的快充电池使它迅速占领了市场.近期三星集团宣布他们已经研发出石墨烯手机电池技术使充电时间缩短到12分钟.可见在这个电子产品时代，电池优化带来的就是一场革命.对未来电池的设想你们一定有很多想法.

①电池的好坏是现代电子产品的刚性指标，如果你是一个电池开发商，你希望如何改进你的产品？②你在家尝试过制作一个电源吗？怎么做的？效果如何？(同组交流你们的发现)

学生拿上学历案后立刻被这个感兴趣的文字带动起来，小组开始交流他们在生活中的一些发现，很快大家得到共识：必修二中组装的电池是无法持续使用的，而电池的改进还在日新月异.

(2)实验发现引入.通过已掌握的知识和技能完成实验，并从中发现问题.即老知识、新发现.例如，学历案中设计：你能用橘子做一个电池吗？发现什么了？为什么带膜的多半橘子也能导电？看似大家都知道的结果却发现了与众不同的地方，这样有利于学生迅速发现问题，引发思考，把学生带入到实际实验中问题的分析过程中来.

(3)问题单刀直入.直接提出相关问题，通过学生的回答的不确定性就是引起实验探索的原因.例如，在卤代烃的学历案教学中开始就提出这样的问题：如何证明卤代烃中卤素元素的种类.问题简洁明了，学生却发现直接加硝酸银溶液不可行，必须让卤原子形成离子才可以进行，于是通过课本知识设计了卤代烃的消去和水解实验，进一步实现卤离子的检验.这样直接设置问题，学生能究其问题开展实验探究，这堂课思维连贯，整个实验过程都是在问题的引导下进行的，实验教学过程就是解决问题的过程.

3.实验评价多维度——体会“探”的乐趣“究”的意义

实验评价是对实验现象进行的分析、归纳、或抽象、推理等一系列思维过程后做出的总结性判断.新课程倡导让学生自己经历得出结论的过程，所以实验评价也应包含过程评价和实验结论评价.

(1)学历案过程评价应关注探究过程中学生运用科学方法设计实验方案的能力成长.

课标要求教学不仅要教知识，更重要的是要进行科学探究方法教育和提高学生的实验探究能力、学习能力及科学素养.所以学历案设计中要体现实验操作中实验的操作方法是否具备运用对比、控制变量等科学方法实施实验.

例如，在“比较钠与乙醇的反应”的实验中，学历案设计了这样的环节：比较醇与水的结构，你能推测乙醇可以发生什么反应，如何设计实验.在实验报告一栏中：你如何比较醇羟基与水的活性，请写出实验方案，并推敲实验结论的准确性.在小组实验中，通过小组评价，大家认为取相同体积的乙醇和水，并滴入相同滴数的酚酞，加入一样大小的钠块的方案是准确的方案.教师在评价中肯定了这种通过控制变量进行对比分析的科学实验方法.

(2)学历案过程评价应关注实验中的思考、质疑和反思等.

因为不同的实验方案可能带来不同的实验结论，如何评判并进行反思，也是学历案设计的要素.例如，在“验证醛基还原性实验”的学历案设计中，不同组会选择葡萄糖及乙醛来做实验.当把新制的氢氧化铜溶液分别加入这两种溶液中时，出现不同现象.细心的学生会发现葡萄糖中加入新制氢氧化铜溶液会出现绛蓝色变化，在学历案的启发下，学生推测出这是羟基的作用.

(3)学历案结论评价应注意对实验对象、实验装置、必要安全措施三方面做出全面评价.其次实验结论要与客观实验事实相符，体现化学学科的核心素养.通过观察获得的实验现象，通过描述获得的实验事实，并不等于实验结论.所以学历案结论评价时，应体现科学逻辑.例如，在化学平衡学习中，学历案设计为：归纳——概括——总结，通过对不同条件下平衡移动方向的归纳，最终得出勒夏特列原理.

通过实践表明，学生在学历案的引导下亲历了做实验发现真相的过程.通过学历案教学，学生能发现和提出有探究价值的化学问题，能依据探究目的设计并优化实验方案，完成实验操作，能对观察记录的实验信息进行加工并获得结论；能和同学交流实验探究的成果，提出进一步探究或改进实验的设想；能尊重事实和证据，通过逻辑推理得出结论，这些都充分体现了化学学科的核心素养.