谈高中化学探究学习的微案例设计

【摘 要】通过提倡探究性学习，研究探究性学习的具体内涵，并指出探究性学习案例设计的特点，对厘清教师承担的角色，对现阶段中学化学教学方法、学习方法的改进都具备一定的指导作用。

【关键词】高中化学;探究性学习;微案例设计

【中图分类号】G633 【文献标识码】A 【文章编号】1005-6009（2015）18-0047-03

【作者简介】孙夕礼，南京金陵中学（210005）校长，正高级教师，南京师范大学兼职硕士生导师，研究专长为化学教育和教育管理。

一、问题的提出

1.中学化学课堂教学现状。

课堂是学生接受化学知识的主战场。如今，大多数课堂教学都以教师的讲授为主，学生很少有根据自己的理解发表看法与意见的机会。课堂教学忽视学生创新精神和实践能力的培养。大量研究表明，学习方式与学习结果两者存在着密切的关系，我国现阶段的教学现状中学生参与课堂教学的方式影响了学习结果，单纯的行为参与方式并不能促进学生的思维能力向更高的层次发展。只有以积极的情感体验和深层次的认知参与为核心的学习方式，才能促进学生包括高层次思维在内的全面素质提高。比格斯提的所谓3P（Presage，Process，Product）模型的理论与实践验证了这一点。

一堂课从头到尾没有那么多内容适合探究，更不能为了探究而探究，我们可以选择一些适合的知识点，进行微案例的研究。

2.未来社会对创新人才的需要。

让学生从小在行动中、头脑中建立科学探究的意识和方法是十分重要的。学会探究也是中学化学教学内容的一部分，它是认知性学习目标、技能性学习目标、体验性学习目标的完美统一。尤其在我国，应当突出强调这一内容，这对学生以后更高层次的发展，无疑是锦上添花。

二、关于探究性学习

1.表现形式。

一般从学科领域或社会现实生活中选择和确定研究主题，创设一种类似于科学研究的情境，让学生自主、独立地发现问题，实验，操作，调查，搜集、处理信息，表达与交流，获得知识、技能、情感与态度的发展，特别是探索精神和创新能力的发展。

2.最终目标。

获得理智能力发展和深层次情感体验，建构知识体系，掌握解决问题的方法。

3.活动程序。

【提出问题】

根据观察、实验、案例分析等提出科学性的问题。问题是探究的起点，也是探究的归宿。探究的成效如何取决于问题的设计。

【作出假设】

按照探究问题的要求，根据已有的知识和经验，作出假设或猜想。

【收集证据】

在制订探究计划的基础上，通过多种途径和形式，如观察、实验、调查、查阅文献、观看视频、个案追踪分析和网络检索等，收集有价值的证据。

【形成解释】

对所收集的证据进行筛选、归类、统计和列表分析等综合处理，并运用已有知识得出符合证据的结论，对问题作出科学的解释。

【评估成果】

检查和思考探究计划的严密性、证据收集的周密性，以及解释的科学性，并对结论的可靠性作出评价。

【表达与交流】

通过撰写研究报告或论文，以及举办研讨会等形式交流自己的探究过程和结果。

当然，针对不同的课题，程序也可以作变动，不能教条。

三、案例展示

案例1 是氧化褪色还是中和褪色？

【问题情境】

为什么加入酚酞溶液的NaOH溶液再加入几滴新制氯水后，试管中的酚酞最终变为无色？

【提出假设】

1.NaOH与氯水中HCl、HClO产生中和反应，使C（OH-）减小，酚酞变无色。

2.氯水中HClO氧化酚酞使其结构破坏而褪色。

3.氯水中H+中和了NaOH中的OH-，使溶液显酸性，酚酞变无色。

【实验探究】

1.实验（1）：在NaOH溶液中滴加几滴酚酞，变红，逐渐滴入HCl溶液，直至溶液褪色，再滴几滴NaOH溶液，发现溶液又呈红色。

2.实验（2）：在NaOH溶液中滴加几滴酚酞，变红，逐渐滴入氯水，到溶液褪色，再滴几滴NaOH溶液，发现溶液不变红色。

3.在实验（2）的试管中滴几滴酚酞溶液，溶液又变红色。

4.用久置的氯水来进行实验（2），发现溶液仍变红色。

【共同结论】

学生在讨论、交流基础上获得共识：

溶液中C（H+）、C（OH-）的变化等导致酸碱指示剂颜色变化。

新制氯水有很强的氧化性、漂白性。

新制氯水使NaOH的酚酞溶液褪色，是由于HClO的氧化漂白作用。

久置氯水主要成分为HCl，无漂白性。

案例2 碘盐中的碘元素究竟以哪种微粒形式存在？

【提出问题】

给出一试剂瓶食用盐，问：碘盐中的碘元素究竟是以同学们熟悉的哪种微粒形式存在？

【给出假设】

1.I2的形式      2.IO3-的形式

3.I-的形式     4.I-、IO3-共有的形式

【理论验证和实验探究】

I2易升华且碘蒸气有毒，I2有颜色，故食盐中碘不可能以I2形式存在。

1.取少量食盐，溶于蒸馏水配制成溶液后，加入淀粉，无蓝色出现。

2.取少量食盐，溶于蒸馏水配制成溶液后，加入几滴稀硫酸，加入淀粉溶液，无蓝色出现。

3.取少量食盐，溶于蒸馏水配制成溶液后，滴入氯水和淀粉溶液，无蓝色出现。

4.利用IO3-的氧化性，取少量食盐，溶于蒸馏水配制成溶液后，滴入醋酸酸化，然后用淀粉KI试纸检验，变蓝色。

【共同结论】

加碘盐中碘元素不以I2、I-的形式存在，也不可能I-、IO3-共存。

加碘盐中碘元素以IO3-形式存在。

（IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O）

为防止干扰，实验中应用蒸馏水，不用自来水配溶液，另外，不能加AgNO3来检验食盐中I-的存在。

高价的IO3-不稳定，故加碘盐在菜起锅时加入更好，不会破坏IO3-的含量。

案例3 H2SO4和Ba（OH）2反应的离子方程式？

【提出问题】

请写出H2SO4和Ba（OH）2反应的离子方程式。

【给出假设】

学生书写：

①Ba2++SO42-=BaSO4↓ H++OH-=H2O

②Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O

③Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O

到底H2SO4和Ba（OH）2反应的离子方程式是？

【实验探究】

向烧杯中加入15mL约0.01mol/L Ba（OH）2溶液，再向烧杯中逐滴滴加约0.01mol/L H2SO4溶液，搅拌，观察溶液中的现象和溶液电导率的变化。

【实验现象】

溶液中出现白色沉淀，电导率逐渐减小，继续滴加硫酸，电导率又逐渐增大。

【共同结论】

正确的为：

Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O

案例4 I-、Fe2+、Vc还原性强弱比较的实验设计

【提出问题】

请同学们利用实验桌上的药品设计实验，将I-、Fe2+、Vc还原性强弱排个顺序。

【观看投影】

友情提醒：

1.同氧化还原反应中，如何比较还原性强弱顺序？（得出还原性：还原剂>还原产物）

2.I-与Fe2+，Vc与Fe2+还原性顺序分别如何？证明的实验？

3.I-与Vc呢？如何实验呢？

【方案设计】

FeCl3+KI+淀粉       FeCl3+Vc

KI+Vc           I2+Vc+淀粉

【实验探究】

（1）可行;（2）可行;（3）不行;（4）可行。

学生实验并讨论后，一道排出顺序为：Vc>I->Fe2+。那么能否在一个试管中完成上述还原性强弱顺序比较呢？

师生讨论并列出方案，共同实验。

【共同结论】

还原性 Vc >I- > Fe2+

四、探究性学习案例实施的几个关注点

1.情境要有问题。

情境的创设是探究性学习的起点，也是疑点，问题性的情境是活跃思维、激发求知欲望的前提，这一情境必须是学生有兴趣的、身边可感受到的。

2.内容要有主干。

探究性学习设计的内容应是学科的主干知识，对化学学科而言，可以是知识的、方法的、能力的、素养的，应多让学生进行化学实验，以培养学生动手能力。

3.方案要求科学。

方案的科学性是保证探究成功的关键，当学生设计出方案时，同学之间、师生之间应及时沟通，矫正一些不符合科学性的探究设计步骤。

4.过程要有互动。

探究学习是互动的过程，包括学科之间的融合，教师的及时指导，信息反馈后方案的及时调整，相互之间的讨论交流等。

5.思维要求深刻。

探究学习的过程是对思维品质几个方面的全面检阅，也要求学生有高层次的思维品质。它是做、学、思的高度统一。

6.结论要求多样。

探究学习的结论应是多样的。个体之间、组别之间可以有差异、分歧，但讨论之后，就可以形成共识。

五、教师在探究性学习中的角色定位

教师是过程的参与者，教师在整个探究活动中应全程参与，及时鼓励学生，帮助学生寻找、搜集和利用学习资源。教师是活动的组织者，应帮助学生设计适当的学习活动，把握探究学习的内容和精髓。教师也是方案的指导者，教师应帮助学生修正方案，不断调整学生的探索目标和课题既定目标之间的偏差。教师更是氛围的维持者，教师应该帮助学生营造和维持积极的心理氛围、上进的求知欲望和坚忍不拔的毅力。不仅如此，教师还是结论的仲裁者，教师要帮助学生对最终探究学习的结论、对学习行为和结果进行评价，而不是独裁者。

探究学习是一种新的学习方式，学生探究的过程也是课程的一个重要组成部分。教师作为探究的引导者，不要怕浪费时间，要选择好适合探究的内容并适时引导，让学生享受学习过程，获得成功。