一节失败的实验课引发的思考

刘永东

（南京市行知实验中学 江苏 南京 210007）

一节失败的实验课引发的思考

刘永东

（南京市行知实验中学 江苏 南京 210007）

为提高课堂教学的效率，突出化学学科重实验、重能力的特点，将教学中的演示实验设计为学生分组探究性实验，应科学制定教学目标，要准确把握学情，合理安排探究小组，应加强过程指导监控。

探究式实验；教学目标；学情；探究小组；指导监控

一、案例背景

2011年11月，笔者在授课的高一年级艺术班上了一节化学实验课，课题是高一必修一教材《铁的重要化合物》。课前考虑到这些“艺术类”学生理科学习基础比较差，为提高课堂教学的效率，突出化学学科重实验、重能力的特点，我将教学中的演示实验设计为学生分组探究性实验，我将全班31人，分成八个小组，意在通过探究性讨论、实验方案的设计，证明“Fe、Fe2＋和 Fe3＋之间能够发生相互转化”，从而提高学生们的动脑和动手的能力。

笔者从课题的引入、问题的设置等都做了精心的设计，认为只要学生按照我的设计思路按部就班的进行就可以完成教学任务，达到预期的教学目标。但是，这节课从一开始到结束就一直磕磕绊绊、状况不断，让我始料未及……

二、案例描述

课题：Fe、Fe2＋和 Fe3＋的相互转化

［图片展示］自然界含有铁元素的物质的图片（生锈的铁制品）

课题引入：

［提问］在自然界中，铁元素发生了什么样的变化？请写出常见铁的化合物的化学式，并标出铁的化合价。（学生在学案上写，教师巡视前排学生，发现有不少错误答案，进行纠错，并请学生板演）

［提问］不同价态的铁元素之间能相互转化，会发生什么类型的反应？

学生小声议论，无人回答。

［老师启发］从是否有化合价的变化角度分析？

学生恍然大悟，答：氧化还原反应

（以上过程用时：10分钟）

进入正题：

［提出问题］（1）常见铁及铁的化合物中那些具有氧化性？哪些具有还原性？推测Fe、FeSO4、FeCl3分别具有什么性质？

学生面面相觑，冷场……小声议论到吵成一团也无法形成统一意见。

老师带领学生一起分析、讨论最后形成统一意见。

学生答：Fe具有还原性，FeCl3具有氧化性，FeSO4既有氧化性又有还原性。

［提出问题］（2）请找出常见的氧化剂和还原剂。

［学生讨论］氧化剂 O2，HNO3，还原剂 CO、H2、C。

（学生对氧化还原的认知还停留在初中的水平上。）

［老师根据化合价原理归纳］

1.常见的还原剂：

Fe、Cu、Zn 、H2S、I－、CO、H2、C 等

2.常见的氧化剂：

Cl2（Br2）、O2、H2O2、HNO3、浓硫酸、 KMnO4等

（以上用时：8分钟）

（3）请完成下列转化的实验方案设计

［讨论］分小组展开讨论，设计实验方案。

在同学们你一言我一语的讨论后，8个小组有7个小组能设计出Fe向Fe2＋的转化方案，4个小组设计出了Fe2＋向Fe3＋方案，没有一个小组能设计出Fe向Fe3＋的转化方案。

（此时教学时间已经过去大半）

笔者迫不及待帮助学生设计完善实验方案，并催促学生们按照实验方案进行实验验证。

［投影展示］

实验1.铁与稀盐酸；

实验2.FeSO4溶液与氯水；

实验3.FeCl3溶液与铁粉；

实验4.铁粉与氯水的反应。

分组实验：学生根据每组的实验方案以及老师提供的仪器和药品进行相应的实验。

（原以为如此简单的实验不会再出问题了，但实际过程更是让笔者陷入疲于奔命的状况）

从分组实验开始同学们不断地举手提问，“老师，我们组是氯水，怎么没有盐酸？”“老师，FeSO4溶液与氯水反应有什么现象？”“老师，FeSO4是什么颜色？FeSO4溶液怎么是黑色的呀？ ”等等。在实验过程中，许多小组的同学不能有效地进行组内分工，实验过程显得杂乱无序，仪器的碰撞声、同学的讨论声甚至争吵声不绝于耳，更有极少部分同学啥也不做。在这节课中笔者所扮演的角色与其说是一个老师倒不如说更像是一个警察，哪里有问题就奔向哪里，心不平气不顺的穿梭于各个事故突发地点，忙着询问问题、帮助分析原因指导实验的要点……看看手表，离下课的时间已经不多。

在部分小组没能顺利完成实验的情况下，笔者宣布停止实验，各小组进行实验汇报：

实验1.铁与稀盐酸：

理论现象：有气泡，得到浅绿色溶液。

不同现象：铁粉较多，不能完全反应，看不到浅绿色溶液。

实验2.FeSO4溶液与氯水：

理论现象：溶液由浅绿色变为黄色，滴加KSCN溶液变为血红色。

不同现象：溶液由浅绿色变为黄色现象不明显，滴加KSCN溶液变为血红色。

实验3.FeCl3溶液与铁粉：

理论现象：溶液由黄色变为浅绿色，滴加KSCN溶液，溶液不会变成血红色。

不同现象：铁粉用量较少，滴加KSCN溶液显红色。

实验4.铁粉与氯水的反应：

理论现象：有气泡产生，滴加KSCN溶液显红色。

不同现象：铁粉较多，滴加KSCN溶液，不变血红色。

（下课铃声响，匆匆总结，将未解决的问题请学生回家思考）

（以下教学内容未完成。）

思考：

［探究］市场上补血剂琥珀酸亚铁盐成分的研究。

观点1：补血剂的成分含Fe3＋。

观点2：补血剂的成分含Fe2＋

［实验方案］取适量的补血剂配成溶液后，滴入几滴KSCN溶液。若显血红色则为Fe3＋，若不显血红色，再滴加少量氯水等氧化剂，溶液显血红色，则为Fe2＋。

［总结］验证FeSO4晶体已部分被氧化的化学方法是什么？

（1）Fe3＋检验：取样溶解，滴加少量 KSCN 溶液，显血红色，证明有 Fe3＋存在。

（2）Fe2＋检验：取样溶解，滴加到 KMnO4中， KMnO4褪色，则证明 Fe2＋存在。

三、教学反思

一节探究实验课，几乎变成教师的独角戏，对于学生的表现，笔者的心中充满了失望。

下课后，坐在办公室里，静静的思考着。笔者叫来了几位平时表现不错的同学，和他们就这节课交换了意见：“一节课下来，对 Fe、Fe2＋和 Fe3＋的相互转化有了多少认识，现在能理清它们之间的关系吗？”几位同学相互看了一下，一位同学说：“实验课，大家都喜欢，积极性高，但对实验的目的没有真正弄清楚，就觉得好玩，这节课下来，大家对本组实验研究的内容有了一定的认识，但是对其他组的内容却不太了解，不能形成完整的知识体系。”

简单谈话后，笔者又陷入深深的思考之中，并对这节实验探究课的失败原因进行了深刻的反思。

1.应科学制定教学目标

俗话说，依山傍水，教学目标就是依“山”——教材，傍“水”——学生。只有这样才能有的放矢，把握教学的难度和深度，达成教学目标。如果只是依“山”，而没有傍“水”，教学目标的制定过高，造成学生不能进行有效的学习。 这节实验课的教学目标是“掌握“Fe、Fe2＋和 Fe3＋之间的转化”。 让哪些学生“掌握“Fe、Fe2＋和 Fe3＋之间的转化”？是全体学生吗？显然不是，对于艺术类学生目标制定明显过高。如果不能够帮助全体学生达成目标，那么能够让多少学生“掌握“Fe、Fe2＋和 Fe3＋之间转化”？ 如何帮助这些学生“掌握“Fe、Fe2＋和 Fe3＋之间转化”？ 当堂不能够“掌握“Fe、Fe2＋和 Fe3＋之间转化”的，是哪些学生？ 该如何在课后继续实施有效的教学帮助呢？这些都是一个优秀教师必须在课前考虑到的。笼统含糊的目标不利于学生将学到的信息迁移运用，合理的教学目标是前提。

2.要准确把握学情

根据学生的实际认知水平设计出更适合学生的探究教学过程。普通高中的学生有别于重点高中，在我们学校里普通班的学生有别于艺术班，探究案例不能照搬照抄，否则将会事倍功半。艺术班的现实情况是：

（1）学生的认知水平低，对知识的遗忘程度大。氧化还原反应、化合价的变化、氧化剂、还原剂等，对于普通班的同学来说已经完全掌握的知识，而艺术班的同学却遗忘太多。教师在引导学生沿着其教学思路前进的过程中不断地要帮助学生复习以往的知识，分散了精力、冲淡了教学主旨。

（2）学生实验设计能力不足。根据老师所提供的药品，同学们努力思考设计实验方案，但是能设计出完整的合理的实验方案的同学较少。有的小组设计出Fe2＋和Fe3＋之间的相互转化方案：向FeSO4溶液中滴加氯水。老师问有何现象？如何证明有三价铁生成？学生则出现困难。

这些制约因素的存在，就要求老师在备课时不仅备教材，备大纲，还要备学生，进行学情研究，对学生知识的可能起点进行有效的研判。对学生学习的真实状况了解不够是这节课不能达成教学目标的主要原因。学生的基础不同，教师设计问题的难度和学生主动探究的方法、途径应当有所不同。因此，应注意从学生的实际情况出发，循序渐进，从部分探究到完整探究，从模仿探究到独立探究，逐渐增大探究活动的开放程度，从而避免由于探究活动的深度和广度大于学生的认知水平，使探究活动流于形式。在后续的教学中，我降低了探究要求，对相关知识进行课前复习，在实验设计时寻找学生知识能力的最近发展区，搭脚手架，设定思维梯度，取得了良好的效果。精准把握学情是关键。

3.合理安排探究小组

科学地安排合作学习小组是成功进行小组合作学习的保障，如若组织不好，很容易造成只是一部分学生在独自学习，根本谈不上合作，更不用说发挥集体的智慧了，有的同学也因此养成惰性，干脆开小差或做其他的事情，所以，教师在构建合作小组时，应注意结构的合理性。每组4－6人为宜，每人都有分工，如由谁组织、谁作记录、谁承担小组发言的任务、小组成员发言时其他同学干什么等等。总之，小组成员必须明白自己应承担的角色，明白各自该为小组做什么，但角色可以适当轮换，这样让小组成员有机会担任不同的角色，为学生创造多种尝试的机会，以此来增强合作者的合作意识和责任感，从而减少“合坐”而不合作现象。科学合理的合作小组是保障。

4.应加强过程指导监控

很多教师认为既然是合作学习，就应该让学生自己去学习，所以对合作学习的过程不掌控、不指导、不启发，只做旁观者，看着学生学习。实际上教师在合作学习的过程中，时刻要变换自己的身份，时而是一个促进者，时而是一个帮助者，时而是一个激励者，旨在促进整个教学过程的发展，使学生的旧知与新知之间的矛盾得到解决，教师与学生的关系逐渐变成了“指导——参与”的关系。在合作学习中，教师的重点是如何精心设计合作学习，从学生的分析、目标的设置、任务的选择、策略的匹配、教学过程展开与评估等全程把握。在科学探究过程中，学生是知识的直接探索者、构建者和发现者。教师的作用只是组织者、激励者、引导者，学生既“动手”又“动脑”，亲身参与科学探究的全过程，感受科学方法，获取事实证据，检验自己的想法和科学理论，逐步形成科学的态度、情感和价值观。“将课堂还给学生，让学生成为课堂的主人”并不是简单地放手，而是要将教师的主导作用发挥到最大，加强过程指导监控是必要手段，让学生少走弯路，教学效果达到最优化。

［1］教育部.普通高中化学新课程标准（实验）［S］.北京：人民教育出版社，2003

［2］秦凤，张玉强.加涅学习结果分类理论对化学教学目标制定的启示［J］.中学化学教学参考，2011，（8）

1008-0546（2012）03-0027-03

G632.41

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10.3969/j.issn.1008－0546.2012.03.013