林 瞻 王念泵

（福鼎第一中學，福建 福鼎 355200）

化學是一門研究、認識和創(chuàng)造物質(zhì)的基礎學科，常用實驗方法來識別和創(chuàng)造物質(zhì)。化學“探究性案例”是指教師在一節(jié)課的課中及課后所創(chuàng)設的教學情境，能夠讓師生平等地進行討論和創(chuàng)造性地解決問題，形成師生齊參與、同思考、共分享的案例，其具體表現(xiàn)在能培養(yǎng)學生進行自主學習、合作探究的意識，使之能夠發(fā)現(xiàn)和提出有探究價值的問題，并依據(jù)目標設計探究方案，進行基于證據(jù)的分析推理過程，解決一些力所能及的實際化學問題。

實施化學實驗的“探究性案例”教學，因教學資源、教師、學生自身素質(zhì)等因素的影響，目前依然存在著諸多的問題。例如，教師缺乏探究意識；學生按部就班、循規(guī)蹈矩，缺乏自主探究的空間；實驗室教學安排不盡合理；等等。利用“探究性案例”進行高中化學實驗教學，是學生化學核心素養(yǎng)養(yǎng)成的重要途徑之一。本文就針對“科學探究與創(chuàng)新意識”素養(yǎng)的培養(yǎng)，探討有關(guān)高中化學實驗探究性案例的設計。知發(fā)展規(guī)律，對所學的知識可以起到真正深化的作用，可以為學生科學探究素養(yǎng)的培養(yǎng)提供一次好的機會。

3.有效率

所設計的案例，要能讓學生以最少的投入時間和學習精力，達到學習的預設目標，并能夠促進學生化學核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。

4.有魅力

案例的設計，必須能吸引學生繼續(xù)學習，自覺地進行預習、復習等學習活動或進行適當?shù)耐卣辜由睢?/p>

要達到價值優(yōu)、效果好、效率高和魅力大，在進行探究性案例設計時便要精心地為學生創(chuàng)設有效的教學系統(tǒng)和學習環(huán)境，所選擇的探究性案例應當立足于教材，并充分利用教材里的探究性實驗，盡可能將一些驗證性實驗改為探究性實驗，同時要注意滲透探究方法，積極運用現(xiàn)代信息技術(shù)進行輔助教學，以達成培養(yǎng)學生化學核心素養(yǎng)的目標。

一、基于科學探究素養(yǎng)的高中化學探究性案例設計理念

二、以學生為焦點的案例設計基本模式

整個案例的教學設計應圍繞著學生的學和“科學探究”素養(yǎng)的培養(yǎng)而展開，減負增效是系統(tǒng)設計教學想要達到的一個總體效果，亦即避免學生的學業(yè)負擔過重、無效練習過多，以減少學生的學習能力、學習精力和學習時間的浪費。因此，在教學設計中要從以下四個方面達到實驗教學的一個總體成效。

1.有價值

所選的探究性案例應滿足學生的學習需要，能結(jié)合教學進度，是近階段值得學生去做或應該去做的事情。

2.有效果

選擇的內(nèi)容要注意難易適中，符合學生當時的認

案例設計當以培養(yǎng)學生化學核心素養(yǎng)“科學探究與創(chuàng)新意識”為目標，通過系統(tǒng)的設計，讓學生積極主動地去感受、觀察，在獨立思考及合作中進行愉快的學習，從而逐步獲得科學探究的能力和技巧。

案例設計的基本模式可用圖1表示：

圖1 探究性案例設計的基本模式

1.創(chuàng)設問題情境

創(chuàng)設問題情境，是在學生已有認知的基礎上，教師向?qū)W生呈現(xiàn)待探究問題的材料，引導學生進行相應的探究。［2］創(chuàng)設的問題情境應該具有趣味性、啟發(fā)性和挑戰(zhàn)性，以促使學生主動發(fā)問，激發(fā)其探究的熱情。例如，在Na2O2與H2O的反應中，學生們已經(jīng)知道有O2與NaOH生成；教師在這個實驗完成后適時補充演示了滴加酚酞試劑的實驗，結(jié)果溶液先變紅，振蕩后退色，與預期現(xiàn)象的反差，讓學生們充滿好奇。這樣就為后面的內(nèi)容做了很好的鋪墊，整堂課效果也非常好。

2.提出假設與猜想

根據(jù)已有的知識和經(jīng)驗，教師可以引導學生聯(lián)系物質(zhì)之間的關(guān)系，作出假設與猜想。例如，在探究Na2O2的漂白性的時候，可讓學生聯(lián)系H2O2的漂白性，分析它們構(gòu)成的異同，從而讓學生提出假設與猜想。

3.設計方案

根據(jù)探究的目標與實驗原理，讓學生就選擇適當?shù)乃幤?、儀器，準備采取什么樣的步驟進行探究，設計出實驗方案；此間可進行小組討論、集體研討，讓學生達成共識。例如，在利用氨氣的噴泉實驗證明氨氣極易溶于水且形成的溶液呈堿性后，再讓學生設計一個簡單的實驗方案“證明某種氣體易溶于水”，通過教師引領，學生討論，集思廣義，確定設計方案，分組完成該實驗。然后再予以思維發(fā)散——“你還可以利用哪些氣體實施這一方案”，籍此讓學生在科學探究中養(yǎng)成創(chuàng)新意識。

4.實施方案

讓學生就所設計的實驗方案進行完善后再實施相關(guān)實驗，在動手實驗前要注意啟發(fā)學生多角度、多方位去發(fā)現(xiàn)問題，引導學生對實驗過程多問幾個為什么？是什么？怎么辦？促進學生積極思考、敢于發(fā)表不同見解。

5.討論交流

這個階段是師生互動、生生互動、學生再學習的階段。學生針對自己的實驗觀察及實驗結(jié)果，陳述自己的觀點，傾聽他人的意見，并且借鑒他人的見解以提高自己對事物的認識和理解。

6.評價反思

在這一過程中，教師應適時給予評價和指導，使發(fā)現(xiàn)的問題能及時得到反饋，學生的新知識得以進一步的提升。教師要善于從過程方法、典型內(nèi)容、學生的努力和取得的成果上去進行評價，特別是要對部分學生的一些獨到的見解或者一些閃光點給予表揚與鼓勵，當師生達成共識后，再提出一些問題讓學生思考，促使學生積極反思。

三、基于信息技術(shù)支持的探究性案例的實施

下面以“氫氧化亞鐵的制備”一課為例，談談基于信息技術(shù)支持的探究性案例的實施過程。

1.預習探究

提前一天，教師于晚間在班級QQ群里發(fā)布“鐵的氫氧化物的制備”的實驗視頻，使學生了解氫氧化鐵和氫氧化亞鐵的制備和性質(zhì)，并提出相應的問題讓學生進行思考與討論。

2.評價反饋

教師展示班級QQ群的界面。指導學生小組打開平板電腦，面對昨夜的各種評論，學生們躍躍欲試，手快的學生又加上了一些新的見解。教師組織并引導學生歸納前一天晚上學生對各個問題的分析，逐一進行評價并及時用PPT展示對相關(guān)問題的解析。

3.學生實驗

讓學生利用所提供的實驗用品進行制備氫氧化亞鐵沉淀的實驗，觀察并記錄相關(guān)實驗現(xiàn)象。小組代表反饋實驗結(jié)果。

4.討論

（1）為什么你還是沒能制備出白色的氫氧化亞鐵沉淀？

（2）你認為實驗過程中哪些方面還有O2的存在？

（3）你將怎樣進一步排除干擾，制備出白色的氫氧化亞鐵？

在教師的引領下，學生興趣盎然，積極探究實驗不成功的各種因素，提出了完善實驗的各種方案。教師及時進行相應的評價。

5.播放實驗視頻及研討

讓學生在平板電腦上點擊實驗視頻——制備氫氧化亞鐵沉淀的改進實驗。討論、思考相關(guān)問題，并在QQ群里發(fā)表自己的見解。

6.引領學生進一步思考

你認為這個實驗還有哪些改進方案，可使我們能更長時間地觀察到白色的氫氧化亞鐵沉淀呢？

7.教師演示改進方案

8.總結(jié)氫氧化亞鐵沉淀制備的各種實驗方案，并用實驗裝置的圖示方法予以展示

通過氫氧化亞鐵制備方法的系列探究體驗，學生踴躍地參與到學習的過程當中，能夠發(fā)現(xiàn)和提出有探究價值的問題，確定探究目的，設計探究方案，進行實驗探究；在探究中學會合作，面對“異?！爆F(xiàn)象敢于提出自己的見解，科學探究精神得以培養(yǎng)。

四、反思與建議

探究性案例的設計，完成探究性實驗后的評價、交流和反思是其中的重要環(huán)節(jié)，也是提高學生化學核心素養(yǎng)的重要途徑，在教學設計中不容忽視；教師對問題的設計要注意科學性，語言的描述要準確。實施時，教師應當依據(jù)學生的實際情況，選擇合適的內(nèi)容進行實驗探究，要注意突出學生的主體作用，循序漸進地促進學生的學習成長。教師必須充分利用信息技術(shù)，使實驗的探究性教學從課內(nèi)延伸到課外；同時要讓實驗室的資源優(yōu)勢最大化，開放化學實驗室，解決好學生個性化要求和實驗用品準備之間的矛盾，增加學生的實驗探究機會。這樣才更有利于學生化學核心素養(yǎng)之“科學探究與創(chuàng)新意識”的養(yǎng)成。

［1］盛群力.教學設計［M］.北京：高等教育出版社,2005.

［2］鐘武寧.高中物理探究性實驗教學的設計與實踐［J］.當代教育科學,2006(5).

［3］朱鵬飛.學科核心素養(yǎng)的研究進展及其對中學化學教學的啟示［J］.化學教學,2017(1).

［4］白雪英.中學化學探究性實驗教學設計與實踐研究［D］.石家莊：河北師范大學,2008.