高中化学课“多元化探究情境”的设计

来源:用户上传      作者: 陆　莉

　　21世纪初，我国启动的第八次基础教育课程改革中特别强调学生学习方式的改变，普通高中化学课程标准把“倡导探究性学习”作为高中化学新课程实施的基本理念和学生学习的主要方式之一，以期将我国化学课程改革推向纵深。但是一线教师在实践的过程中产生了一些困惑，例如，学生真实体验探究过程，积极性和能动性确实得到充分的调动，但却未能达成对科学知识系统掌握的预期目标；又如，探究性学习常常耗费比较多的时间，教学效果在短期内并不显著，那么教师原有的知识及在教学中积累的经验如何发挥作用？因此，新课程背景下的高中化学课堂应当认真研读课本内容、精心设计教学环节，根据教学目标创设“多元化的探究情境”，有效开展探究性学习，充分发挥教师的主导作用，帮助学生通过自主活动获得科学知识，掌握技能方法，培养科学素养，发展能力，达到过程与结果的统一，能力培养与知识建构的整合。笔者以人教版化学选修5中“羧酸”这一节知识的教学为例，就高中化学课如何进行“多元化探究情境”设计谈谈自己的一些实践体会。
　　
　　一、准确定位学生的知识掌握水平，创设“模拟式探究情境”， 实现对已有知识的复习、归纳、运用。
　　
　　乙酸的物理性质及弱酸性这些知识在必修2中已经学习过，由于必修内容教学目标要求较低，并且学习相隔时间较长，已经遗忘等原因，学生对这一部分知识的掌握不够到位。但是如果让学生进过再次实验探究强化知识，显然会耗时太多，而且会弱化本节课的教学重难点，无法达成教学目标。因此，这一环节不妨设计为“模拟式探究情境”。
　　1.教师活动：提出探究课题1。
　　根据提供的药品设计实验方案证明：
　　a.证明乙酸有酸性；b.乙酸是强酸还是弱酸（试剂：Zn粒、NaOH溶液、NaAc溶液、CuO固体、Na2CO3粉末、苯酚钠溶液、乙酸、酚酞、pH试纸、比色卡）。
　　2.学生活动：模拟探究，讨论设计方案。
　　
　　这一阶段学生通过讨论设计实验方案，不仅多角度地再现了原有知识，还运用了盐类水解的知识，这是在学习必修2中没有涉及的知识点，将新旧知识点有效融合。
　　3.教师启发学生评价这四种方案能达到怎样的实验目的。
　　4.学生对多种实验方案进行了比较评价，不难得出结论：四个实验均能说明乙酸显酸性，第4个实验还说明乙酸是弱酸，而且从实验的简易程度比较，第4组实验最简单可行。但四个实验均不能比较乙酸与碳酸、苯酚三者酸性的强弱（为下一阶段的“实证探究”埋下伏笔）。
　　这一模拟式探究情境因为不要求学生真正动手操作，不会占用太多教学时间，但是却为学生创设了在头脑中模拟探究的情境，运用已有知识设计实验、评价实验方案，从而达到强化知识、提高能力的教学要求，教师在探究过程中通过多媒体展示讨论结果，即可达到对原有知识的复习、归纳、运用。
　　
　　二、把握学生的现有能力基础，搭建“实证探究”平台，帮助学生体验成功乐趣、训练技能、发展能力。
　　
　　课本第60页安排了科学探究内容，要求学生设计实验验证乙酸、碳酸、苯酚的酸性强弱。应该说这是一次难度较小的探究，学生比较容易获得成功，从而体会到学习、探究的乐趣，激发其学习的主动性和积极性。因此，这一段不妨让学生手脑并用，进行“实证探究”。
　　1.教师活动：提出探究课题2。
　　如何通过实验比较乙酸、碳酸、苯酚三者酸性的强弱。
　　2.学生阅读课本第60页“科学探究”内容。
　　3.自由讨论，提出多项实验方案。
　　（1）将乙酸加入碳酸钠中，如果观察到有气体生成，可比较乙酸和碳酸酸性强弱。
　　（2）将生成的气体通入苯酚钠，如有浑浊出现，可比较碳酸、苯酚酸性强弱。
　　（3）将乙酸加入苯酚钠，如有浑浊出现，可比较乙酸、苯酚酸性强弱。
　　4.互相评价以上方案的可行性（教师综合、引导，帮助学生优化实验方案）。
　　5.学生分组完成“实证探究”。
　　6.学生根据实验结果得出结论。
　　这一“实证式探究情境”的设计使得学生经过阅读书本、自我思考、讨论方案、互相评价、优化方案、动手实验这六个阶段的体验，不仅初步学会了研究问题的一些方法；融会贯通了化学知识，训练了实验技能，而且培养了他们乐于合作的优良品质。
　　
　　三、遵循学生的认知规律，创设“问题导入式”的探究情境，逐层点拨、环环设疑，突破教学重点难点，培养学生的科学素养。
　　
　　教科书中学生能独立探究的简单任务很少，大部分的探究活动都有一定的难度，需要教师的帮助。这就要求教师在学生探究之前，提供探究线索、方向、重点，在探究过程中有效引导思路、方法，在探究结束时进行必要的小结。对于这种类型的学习过程往往适宜采用“问题导入式”的探究情境，充分发挥教师的主导作用，在探究过程中设置若干由浅入深的问题，逐步引领学生在疑问中实验、探究、思考、讨论、合作，最终在教师的点拨下理解掌握知识，提高各方面能力。
　　乙酸的酯化反应是这节课的重点，笔者采用“问题导入式”的探究情境进行了教学，收效甚好，环节设置如下：
　　1.引导学生从结构角度猜想，乙酸在反应中能否断开C-O键呢？
　　2.教师利用多媒体简述实验步骤。
　　3.用多媒体展示“问题探究”设置的阶梯式问题，要求学生在实验中思考：
　　第一阶梯：
　　（1）如何检验装置气密性？
　　（2）为什么加碎瓷片？
　　（3）导管的作用是什么？能不能将导管插到液面以下？为什么？
　　（4）饱和碳酸钠溶液液面上有何变化？
　　第二阶梯：
　　（5）加热的目的。
　　（6）浓硫酸的作用。
　　（7）饱和碳酸钠溶液的作用（给出乙酸乙酯、乙酸、乙醇的沸点数据作提示）。
　　第三阶梯：
　　（8）如果向生成物中加入石蕊，然后振荡，可能看到什么现象？
　　4.学生带着问题进行分组实验（教师巡视分组实验情况进行适当点拨）。
　　5.学生完成实验后记录实验现象，思考问题，互相讨论。
　　6.师生讨论实验现象，在此基础上教师给出酯化反应的概念。
　　7.教师在学生讨论的基础上优化七个问题的答案。
　　学生通过分组实验初步认识了乙酸的酯化反应。在实验中思考的七个问题可以分为两个层次，第一阶梯的问题难度较低，多数学生能轻松说出答案，通过问题引起学生思考，从而达到强化实验细节，培养学生严谨的科学态度的目的。第二阶梯的问题渐渐深入，问题（5）（6）要求学生运用影响化学反应速率的因素、平衡移动的方向等知识点解决问题，第（7）个问题要求学生思考的层面更广，因此教师给出乙酸乙酯、乙酸、乙醇的沸点数据作提示，启发学生得出答案。经过“问题导入式”的探究情境的体验，学生跳出了进行实验就是“照方抓药”的怪圈，而是进入“问题探究”的头脑风暴，带着问题认真实验，向探究的广度和深度进军，获得了高质量的学习效果。
　　
　　结语
　　
　　在乙酸化学性质的教学中，笔者创设了三种探究情境引导学生有效探究，以达成教学目标。首先通过在“模拟式探究情境”中引导学生设计、评价如何证明乙酸具有弱酸性的实验方案，实现对已有知识的复习、归纳、运用。然后在“实证式探究情境”中进行如何通过实验证明乙酸、碳酸、苯酚三者酸性强弱比较的探究活动，初步学会研究问题的一些方法、训练实验技能、体验成功乐趣。最后在“问题导入式探究情境”中精心设计三个阶梯8个问题，逐层推进，逐步领会酯化反应的实验操作要领，锻炼观察、描述、解释实验现象的能力，养成严谨的科学态度和合作的优良品质。

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