劉永東

（南京市行知實(shí)驗(yàn)中學(xué) 江蘇 南京 210007）

一節(jié)失敗的實(shí)驗(yàn)課引發(fā)的思考

劉永東

（南京市行知實(shí)驗(yàn)中學(xué) 江蘇 南京 210007）

為提高課堂教學(xué)的效率，突出化學(xué)學(xué)科重實(shí)驗(yàn)、重能力的特點(diǎn)，將教學(xué)中的演示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為學(xué)生分組探究性實(shí)驗(yàn)，應(yīng)科學(xué)制定教學(xué)目標(biāo)，要準(zhǔn)確把握學(xué)情，合理安排探究小組，應(yīng)加強(qiáng)過程指導(dǎo)監(jiān)控。

探究式實(shí)驗(yàn)；教學(xué)目標(biāo)；學(xué)情；探究小組；指導(dǎo)監(jiān)控

一、案例背景

2011年11月，筆者在授課的高一年級藝術(shù)班上了一節(jié)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課，課題是高一必修一教材《鐵的重要化合物》。課前考慮到這些“藝術(shù)類”學(xué)生理科學(xué)習(xí)基礎(chǔ)比較差，為提高課堂教學(xué)的效率，突出化學(xué)學(xué)科重實(shí)驗(yàn)、重能力的特點(diǎn)，我將教學(xué)中的演示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為學(xué)生分組探究性實(shí)驗(yàn)，我將全班31人，分成八個(gè)小組，意在通過探究性討論、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，證明“Fe、Fe2＋和 Fe3＋之間能夠發(fā)生相互轉(zhuǎn)化”，從而提高學(xué)生們的動腦和動手的能力。

筆者從課題的引入、問題的設(shè)置等都做了精心的設(shè)計(jì)，認(rèn)為只要學(xué)生按照我的設(shè)計(jì)思路按部就班的進(jìn)行就可以完成教學(xué)任務(wù)，達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。但是，這節(jié)課從一開始到結(jié)束就一直磕磕絆絆、狀況不斷，讓我始料未及……

二、案例描述

課題：Fe、Fe2＋和 Fe3＋的相互轉(zhuǎn)化

［圖片展示］自然界含有鐵元素的物質(zhì)的圖片（生銹的鐵制品）

課題引入：

［提問］在自然界中，鐵元素發(fā)生了什么樣的變化？請寫出常見鐵的化合物的化學(xué)式，并標(biāo)出鐵的化合價(jià)。（學(xué)生在學(xué)案上寫，教師巡視前排學(xué)生，發(fā)現(xiàn)有不少錯誤答案，進(jìn)行糾錯，并請學(xué)生板演）

［提問］不同價(jià)態(tài)的鐵元素之間能相互轉(zhuǎn)化，會發(fā)生什么類型的反應(yīng)？

學(xué)生小聲議論，無人回答。

［老師啟發(fā)］從是否有化合價(jià)的變化角度分析？

學(xué)生恍然大悟，答：氧化還原反應(yīng)

（以上過程用時(shí)：10分鐘）

進(jìn)入正題：

［提出問題］（1）常見鐵及鐵的化合物中那些具有氧化性？哪些具有還原性？推測Fe、FeSO4、FeCl3分別具有什么性質(zhì)？

學(xué)生面面相覷，冷場……小聲議論到吵成一團(tuán)也無法形成統(tǒng)一意見。

老師帶領(lǐng)學(xué)生一起分析、討論最后形成統(tǒng)一意見。

學(xué)生答：Fe具有還原性，F(xiàn)eCl3具有氧化性，F(xiàn)eSO4既有氧化性又有還原性。

［提出問題］（2）請找出常見的氧化劑和還原劑。

［學(xué)生討論］氧化劑 O2，HNO3，還原劑 CO、H2、C。

（學(xué)生對氧化還原的認(rèn)知還停留在初中的水平上。）

［老師根據(jù)化合價(jià)原理歸納］

1.常見的還原劑：

Fe、Cu、Zn 、H2S、I－、CO、H2、C 等

2.常見的氧化劑：

Cl2（Br2）、O2、H2O2、HNO3、濃硫酸、 KMnO4等

（以上用時(shí)：8分鐘）

（3）請完成下列轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

［討論］分小組展開討論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

在同學(xué)們你一言我一語的討論后，8個(gè)小組有7個(gè)小組能設(shè)計(jì)出Fe向Fe2＋的轉(zhuǎn)化方案，4個(gè)小組設(shè)計(jì)出了Fe2＋向Fe3＋方案，沒有一個(gè)小組能設(shè)計(jì)出Fe向Fe3＋的轉(zhuǎn)化方案。

（此時(shí)教學(xué)時(shí)間已經(jīng)過去大半）

筆者迫不及待幫助學(xué)生設(shè)計(jì)完善實(shí)驗(yàn)方案，并催促學(xué)生們按照實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

［投影展示］

實(shí)驗(yàn)1.鐵與稀鹽酸；

實(shí)驗(yàn)2.FeSO4溶液與氯水；

實(shí)驗(yàn)3.FeCl3溶液與鐵粉；

實(shí)驗(yàn)4.鐵粉與氯水的反應(yīng)。

分組實(shí)驗(yàn)：學(xué)生根據(jù)每組的實(shí)驗(yàn)方案以及老師提供的儀器和藥品進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。

（原以為如此簡單的實(shí)驗(yàn)不會再出問題了，但實(shí)際過程更是讓筆者陷入疲于奔命的狀況）

從分組實(shí)驗(yàn)開始同學(xué)們不斷地舉手提問，“老師，我們組是氯水，怎么沒有鹽酸？”“老師，F(xiàn)eSO4溶液與氯水反應(yīng)有什么現(xiàn)象？”“老師，F(xiàn)eSO4是什么顏色？FeSO4溶液怎么是黑色的呀？ ”等等。在實(shí)驗(yàn)過程中，許多小組的同學(xué)不能有效地進(jìn)行組內(nèi)分工，實(shí)驗(yàn)過程顯得雜亂無序，儀器的碰撞聲、同學(xué)的討論聲甚至爭吵聲不絕于耳，更有極少部分同學(xué)啥也不做。在這節(jié)課中筆者所扮演的角色與其說是一個(gè)老師倒不如說更像是一個(gè)警察，哪里有問題就奔向哪里，心不平氣不順的穿梭于各個(gè)事故突發(fā)地點(diǎn)，忙著詢問問題、幫助分析原因指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的要點(diǎn)……看看手表，離下課的時(shí)間已經(jīng)不多。

在部分小組沒能順利完成實(shí)驗(yàn)的情況下，筆者宣布停止實(shí)驗(yàn)，各小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)匯報(bào)：

實(shí)驗(yàn)1.鐵與稀鹽酸：

理論現(xiàn)象：有氣泡，得到淺綠色溶液。

不同現(xiàn)象：鐵粉較多，不能完全反應(yīng)，看不到淺綠色溶液。

實(shí)驗(yàn)2.FeSO4溶液與氯水：

理論現(xiàn)象：溶液由淺綠色變?yōu)辄S色，滴加KSCN溶液變?yōu)檠t色。

不同現(xiàn)象：溶液由淺綠色變?yōu)辄S色現(xiàn)象不明顯，滴加KSCN溶液變?yōu)檠t色。

實(shí)驗(yàn)3.FeCl3溶液與鐵粉：

理論現(xiàn)象：溶液由黃色變?yōu)闇\綠色，滴加KSCN溶液，溶液不會變成血紅色。

不同現(xiàn)象：鐵粉用量較少，滴加KSCN溶液顯紅色。

實(shí)驗(yàn)4.鐵粉與氯水的反應(yīng)：

理論現(xiàn)象：有氣泡產(chǎn)生，滴加KSCN溶液顯紅色。

不同現(xiàn)象：鐵粉較多，滴加KSCN溶液，不變血紅色。

（下課鈴聲響，匆匆總結(jié)，將未解決的問題請學(xué)生回家思考）

（以下教學(xué)內(nèi)容未完成。）

思考：

［探究］市場上補(bǔ)血劑琥珀酸亞鐵鹽成分的研究。

觀點(diǎn)1：補(bǔ)血劑的成分含F(xiàn)e3＋。

觀點(diǎn)2：補(bǔ)血劑的成分含F(xiàn)e2＋

［實(shí)驗(yàn)方案］取適量的補(bǔ)血劑配成溶液后，滴入幾滴KSCN溶液。若顯血紅色則為Fe3＋，若不顯血紅色，再滴加少量氯水等氧化劑，溶液顯血紅色，則為Fe2＋。

［總結(jié)］驗(yàn)證FeSO4晶體已部分被氧化的化學(xué)方法是什么？

（1）Fe3＋檢驗(yàn)：取樣溶解，滴加少量 KSCN 溶液，顯血紅色，證明有 Fe3＋存在。

（2）Fe2＋檢驗(yàn)：取樣溶解，滴加到 KMnO4中， KMnO4褪色，則證明 Fe2＋存在。

三、教學(xué)反思

一節(jié)探究實(shí)驗(yàn)課，幾乎變成教師的獨(dú)角戲，對于學(xué)生的表現(xiàn)，筆者的心中充滿了失望。

下課后，坐在辦公室里，靜靜的思考著。筆者叫來了幾位平時(shí)表現(xiàn)不錯的同學(xué)，和他們就這節(jié)課交換了意見：“一節(jié)課下來，對 Fe、Fe2＋和 Fe3＋的相互轉(zhuǎn)化有了多少認(rèn)識，現(xiàn)在能理清它們之間的關(guān)系嗎？”幾位同學(xué)相互看了一下，一位同學(xué)說：“實(shí)驗(yàn)課，大家都喜歡，積極性高，但對實(shí)驗(yàn)的目的沒有真正弄清楚，就覺得好玩，這節(jié)課下來，大家對本組實(shí)驗(yàn)研究的內(nèi)容有了一定的認(rèn)識，但是對其他組的內(nèi)容卻不太了解，不能形成完整的知識體系。”

簡單談話后，筆者又陷入深深的思考之中，并對這節(jié)實(shí)驗(yàn)探究課的失敗原因進(jìn)行了深刻的反思。

1.應(yīng)科學(xué)制定教學(xué)目標(biāo)

俗話說，依山傍水，教學(xué)目標(biāo)就是依“山”——教材，傍“水”——學(xué)生。只有這樣才能有的放矢，把握教學(xué)的難度和深度，達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。如果只是依“山”，而沒有傍“水”，教學(xué)目標(biāo)的制定過高，造成學(xué)生不能進(jìn)行有效的學(xué)習(xí)。 這節(jié)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)目標(biāo)是“掌握“Fe、Fe2＋和 Fe3＋之間的轉(zhuǎn)化”。 讓哪些學(xué)生“掌握“Fe、Fe2＋和 Fe3＋之間的轉(zhuǎn)化”？是全體學(xué)生嗎？顯然不是，對于藝術(shù)類學(xué)生目標(biāo)制定明顯過高。如果不能夠幫助全體學(xué)生達(dá)成目標(biāo)，那么能夠讓多少學(xué)生“掌握“Fe、Fe2＋和 Fe3＋之間轉(zhuǎn)化”？ 如何幫助這些學(xué)生“掌握“Fe、Fe2＋和 Fe3＋之間轉(zhuǎn)化”？ 當(dāng)堂不能夠“掌握“Fe、Fe2＋和 Fe3＋之間轉(zhuǎn)化”的，是哪些學(xué)生？ 該如何在課后繼續(xù)實(shí)施有效的教學(xué)幫助呢？這些都是一個(gè)優(yōu)秀教師必須在課前考慮到的。籠統(tǒng)含糊的目標(biāo)不利于學(xué)生將學(xué)到的信息遷移運(yùn)用，合理的教學(xué)目標(biāo)是前提。

2.要準(zhǔn)確把握學(xué)情

根據(jù)學(xué)生的實(shí)際認(rèn)知水平設(shè)計(jì)出更適合學(xué)生的探究教學(xué)過程。普通高中的學(xué)生有別于重點(diǎn)高中，在我們學(xué)校里普通班的學(xué)生有別于藝術(shù)班，探究案例不能照搬照抄，否則將會事倍功半。藝術(shù)班的現(xiàn)實(shí)情況是：

（1）學(xué)生的認(rèn)知水平低，對知識的遺忘程度大。氧化還原反應(yīng)、化合價(jià)的變化、氧化劑、還原劑等，對于普通班的同學(xué)來說已經(jīng)完全掌握的知識，而藝術(shù)班的同學(xué)卻遺忘太多。教師在引導(dǎo)學(xué)生沿著其教學(xué)思路前進(jìn)的過程中不斷地要幫助學(xué)生復(fù)習(xí)以往的知識，分散了精力、沖淡了教學(xué)主旨。

（2）學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力不足。根據(jù)老師所提供的藥品，同學(xué)們努力思考設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，但是能設(shè)計(jì)出完整的合理的實(shí)驗(yàn)方案的同學(xué)較少。有的小組設(shè)計(jì)出Fe2＋和Fe3＋之間的相互轉(zhuǎn)化方案：向FeSO4溶液中滴加氯水。老師問有何現(xiàn)象？如何證明有三價(jià)鐵生成？學(xué)生則出現(xiàn)困難。

這些制約因素的存在，就要求老師在備課時(shí)不僅備教材，備大綱，還要備學(xué)生，進(jìn)行學(xué)情研究，對學(xué)生知識的可能起點(diǎn)進(jìn)行有效的研判。對學(xué)生學(xué)習(xí)的真實(shí)狀況了解不夠是這節(jié)課不能達(dá)成教學(xué)目標(biāo)的主要原因。學(xué)生的基礎(chǔ)不同，教師設(shè)計(jì)問題的難度和學(xué)生主動探究的方法、途徑應(yīng)當(dāng)有所不同。因此，應(yīng)注意從學(xué)生的實(shí)際情況出發(fā)，循序漸進(jìn)，從部分探究到完整探究，從模仿探究到獨(dú)立探究，逐漸增大探究活動的開放程度，從而避免由于探究活動的深度和廣度大于學(xué)生的認(rèn)知水平，使探究活動流于形式。在后續(xù)的教學(xué)中，我降低了探究要求，對相關(guān)知識進(jìn)行課前復(fù)習(xí)，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)尋找學(xué)生知識能力的最近發(fā)展區(qū)，搭腳手架，設(shè)定思維梯度，取得了良好的效果。精準(zhǔn)把握學(xué)情是關(guān)鍵。

3.合理安排探究小組

科學(xué)地安排合作學(xué)習(xí)小組是成功進(jìn)行小組合作學(xué)習(xí)的保障，如若組織不好，很容易造成只是一部分學(xué)生在獨(dú)自學(xué)習(xí)，根本談不上合作，更不用說發(fā)揮集體的智慧了，有的同學(xué)也因此養(yǎng)成惰性，干脆開小差或做其他的事情，所以，教師在構(gòu)建合作小組時(shí)，應(yīng)注意結(jié)構(gòu)的合理性。每組4－6人為宜，每人都有分工，如由誰組織、誰作記錄、誰承擔(dān)小組發(fā)言的任務(wù)、小組成員發(fā)言時(shí)其他同學(xué)干什么等等?？傊〗M成員必須明白自己應(yīng)承擔(dān)的角色，明白各自該為小組做什么，但角色可以適當(dāng)輪換，這樣讓小組成員有機(jī)會擔(dān)任不同的角色，為學(xué)生創(chuàng)造多種嘗試的機(jī)會，以此來增強(qiáng)合作者的合作意識和責(zé)任感，從而減少“合坐”而不合作現(xiàn)象。科學(xué)合理的合作小組是保障。

4.應(yīng)加強(qiáng)過程指導(dǎo)監(jiān)控

很多教師認(rèn)為既然是合作學(xué)習(xí)，就應(yīng)該讓學(xué)生自己去學(xué)習(xí)，所以對合作學(xué)習(xí)的過程不掌控、不指導(dǎo)、不啟發(fā)，只做旁觀者，看著學(xué)生學(xué)習(xí)。實(shí)際上教師在合作學(xué)習(xí)的過程中，時(shí)刻要變換自己的身份，時(shí)而是一個(gè)促進(jìn)者，時(shí)而是一個(gè)幫助者，時(shí)而是一個(gè)激勵者，旨在促進(jìn)整個(gè)教學(xué)過程的發(fā)展，使學(xué)生的舊知與新知之間的矛盾得到解決，教師與學(xué)生的關(guān)系逐漸變成了“指導(dǎo)——參與”的關(guān)系。在合作學(xué)習(xí)中，教師的重點(diǎn)是如何精心設(shè)計(jì)合作學(xué)習(xí)，從學(xué)生的分析、目標(biāo)的設(shè)置、任務(wù)的選擇、策略的匹配、教學(xué)過程展開與評估等全程把握。在科學(xué)探究過程中，學(xué)生是知識的直接探索者、構(gòu)建者和發(fā)現(xiàn)者。教師的作用只是組織者、激勵者、引導(dǎo)者，學(xué)生既“動手”又“動腦”，親身參與科學(xué)探究的全過程，感受科學(xué)方法，獲取事實(shí)證據(jù)，檢驗(yàn)自己的想法和科學(xué)理論，逐步形成科學(xué)的態(tài)度、情感和價(jià)值觀?！皩⒄n堂還給學(xué)生，讓學(xué)生成為課堂的主人”并不是簡單地放手，而是要將教師的主導(dǎo)作用發(fā)揮到最大，加強(qiáng)過程指導(dǎo)監(jiān)控是必要手段，讓學(xué)生少走彎路，教學(xué)效果達(dá)到最優(yōu)化。

［1］教育部.普通高中化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）［S］.北京：人民教育出版社，2003

［2］秦鳳，張玉強(qiáng).加涅學(xué)習(xí)結(jié)果分類理論對化學(xué)教學(xué)目標(biāo)制定的啟示［J］.中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2011，（8）

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