關于高中化學“3D課堂”的構建策略

趙一鵬

摘要：3D課堂教學模式是基于發現（Discover）、領悟（Digest）、發展（Develop）三種教學思想的一種教學實踐探索，一般包括“情境創設”、“問題發現”、“合作探究”、“總結運用”等環節。以3D課堂模式為例，設計“硫酸的性質”（蘇教版化學1）的教學案例，介紹了3D課堂模式在中學化學教學中的應用。

關鍵詞：3D課堂；操作要領；硫酸的性質

文章編號：1008-0546（2014）07-0040-03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.07.014

為了轉變教師課堂教學觀念，體現課堂教學環境中學生的主體性地位，我校提出了“發現（Discover）—領悟（Digest）—發展（Develop）”的3D課堂教學模式，旨在引領教師不僅要關注“知識、理解、技能”，更要提升學生的“興趣、動機、態度”、“思考力、判斷力、表現力”，從而促使學生的學力成長，進而實現教育的終極目標——學生人格的成長。以下，筆者簡單介紹兩年來課堂實踐過程中的體會和感悟。

一、3D課堂模式的基本操作要領

1. 3D課堂模式的基本結構如下圖：

3D教學模式的程序不是刻板地1、2、3，其結構可以視學生、內容而靈活處理，如發現問題可以在先，發現規律在后；技能發展先行，歸納思維發展隨后；3D教學模式的元素不是三者的割裂，而是有機的整合，真正達成在發現中領悟，領悟中發現、發現與領悟中發展、發展中發現與領悟。

2. 化學3D課堂教學主要包括以下3個環節：

（1）激發學習熱情，創設問題情境

學習動機理論告訴我們學生學習的內部動機來源于學生自身的興趣、愛好等，它較為持久，且能使學習者處于一種主動積極的學習活動狀態。3D課堂模式首先要建立和諧的師生關系，讓學生處于自信、愉悅的狀態，這是發現、領悟、發展的前提。在化學課堂教學中有很多激發學生學習情趣的契機，以下是學生特別感興趣的方面：①化學史及化學歷史人物的了解、研究。②生活生產實際中的化學。③化學實驗。④化學中的哲學思想、人文思想及自然法則。⑤化學學科思想等。

（2）互動探究、自主發現，合作交流、反思領悟

科學探究是使學生積極主動獲取化學知識、建構知識、形成科學觀念、領悟科學研究方法、認識和解決化學問題的重要實踐活動。它涉及提出問題、猜想與假設、制定計劃、進行實驗、收集證據、解釋與結論、反思與評價、表達與交流等要素。教師要善于引導學生從社會生活和學科教學中發現問題、確定研究主題、創設一種類似科學研究的氛圍，倡導自主、探究、合作的學習方式。

教師要認識到，自主、探究、合作學習與落實知識點并不矛盾，可以在課堂上精心設計，將知識點融入到探究活動中去；探究活動和課堂教學可以有機整合，故在課堂上給學生足夠的思維時間和充裕的活動空間，要充分注重學生的主體作用，能放手讓學生自己設計、自主探究、自我分析歸納、自我反思，課外又注重學生的拓展延伸；課堂上教師要注重對學生生成問題的探討，而并不僅僅拘泥于教師預設的探究；教師要不僅關注結果，而且要關注過程與方法，注重學生情感態度價值觀的培養。化學課堂能給學生的一定不僅僅是知識、技能和方法，更能給學生嚴謹、求實的科學態度；嚴肅認真、謙虛謹慎、善于合作的科學作風；善于質疑、堅持真理、勇于探索、敢于創新通過自己的提出問題、分析問題、解決問題，提高自己樂于探究志趣；形成自覺、果斷、頑強和自制的意志品質。

所以，3D課堂模式應融合多種教學方式，其核心應是少講多學（做），讓學生動起來，不僅僅是動手，更重要的是動腦。教師要以學生為主體將教材、資源進行整合設計教學，自身不斷反思、研究，再回到實踐中去。

（3）引問質疑、應用反饋、綜合發展

3D課堂要注意留給學生提出問題的時間和機會，增強學生的質疑精神。我們的學生從小就被要求聽話，服從，安靜聽講，以致學生對書本知識和老師的指教很迷信。沒有一點質疑精神，就不會有思考，不會有探究，怎會有創造性思維？質疑是開啟創新之門的鑰匙。沒有質疑，學生在教師的灌注、填塞中機械地學到知識，就不可能能靈活運用。在應用反饋的過程中，教師要特別注意引問和質疑。

二、課例——蘇教版必修二“硫酸的性質”

1. 創設情境，導入課題

師：展示汽車電源、化學（硫酸型）肥料、小兒硫酸鋅糖漿、硫酸新霉素眼滴水、3D觀影眼睛等圖片。

設計意圖：學生在此情境中發現硫酸的重要性，領悟化學科學對人類的貢獻，感受化學學科的價值，贊賞化學學科的作用。

2. 互動探究、自主發現，合作交流、反思領悟

（1）濃硫酸特性——吸水性

師：投影“鉛蓄電池內部的酸液成分為硫酸，回收酸液時有哪些簡單的方法可以鑒別其是濃硫酸還是稀硫酸？”

生：分組實驗“向表面皿中加入少量膽礬，再加入濃硫酸，攪拌”，交流討論，得出結論。

設計意圖：從生活走進化學，旨在讓學生在問題解決中發現知識，依據“最近發展區”原理，回憶濃硫酸初中階段可用以干燥氣體，從而聯想到其區別于稀硫酸的特性之一吸水性。并在此假設的基礎上，通過實驗，驗證結論。

（2）濃硫酸特性——脫水性

師：投影新聞：八旬化學老師用硫酸畫畫。

生：欣賞美麗的硫酸畫“清明上河圖”。思考質疑：硫酸畫畫的原理究竟是什么？

師：教師演示“黑面包實驗”。

生：觀察現象，交流總結。

教：講解分析濃硫酸的特性：脫水性。

生：提出問題“脫水性和吸水性的差異？”

師：引導分析脫水原理：濃硫酸把這些物質中的氫、氧元素按水分子中的原子個數比2∶1脫去。endprint

設計意圖：從藝術走進化學，旨在激發學生探究興趣。通過硫酸畫發現硫酸特性—脫水性，通過比較領悟脫水和吸水性質差異，學生對濃硫酸性質的認識以及實驗觀察、分析能力得到發展。

（3）濃硫酸特性——強氧化性

師：投影工業運送硫酸的鐵罐槽車，引起學生質疑，激發學習興趣。

生：與已有知識即鐵能與稀硫酸反應放出氫氣產生強烈沖突，思考原因所在。

師：介紹“鈍化”概念，引導學生從微觀角度分析思考稀濃硫酸差異。

生：討論交流，得出稀硫酸溶液中主要存在H+、SO42-離子和H2O分子，濃硫酸中主要H+、SO42-離子和H2SO4分子，學生領悟微粒的差異決定了物質性質的差異。

師：投影“資料查詢：濃硫酸在加熱條件下氧化性變得更強”，提出問題“運用氧化還原反應的基本知識，寫出銅與濃硫酸在加熱條件下的化學反應方程式，并預測實驗現象”。

生：分組實驗探究，交流實驗現象，得出實驗結論，驗證實驗猜想：濃硫酸氧化性強，能將不活潑金屬銅在加熱條件下氧化成+2價銅離子。

師：提出問題“推測非金屬碳在加熱條件下與濃硫酸反應的情況”，旨在橫向拓展，發展學生知識遷移運用能力。

生：分析原理，書寫反應方程式，交流討論，推測得出正確結論。實驗現象分析遺留的“為什么有刺激性氣體產生，這種氣體是什么？”

設計意圖：從生產走進化學，從稀濃硫酸和金屬鐵反應的現象差異入手，分析討論得出濃硫酸特性之一強氧化性，同時通過實驗探究分析濃硫酸和銅反應產物。該環節進一步完善了學生對濃硫酸性質的認識，熟練了氧化還原反應知識的應用，提升科學探究能力，構建了物質轉化觀和實驗觀。

3. 總結提煉，對學生進行化學思想方法的滲透

師：“現在你有哪些方法鑒別鉛蓄電池內部的酸液是濃硫酸還是稀硫酸？”

生：依據稀濃硫酸差異，設計實驗，知識應用；完成濃硫酸性質歸納小結。

師：僅僅濃度不同的硫酸性質上為何出現差異？

生：化學哲學思想“量變引起質變”的具體體現。

設計意圖：通過總結歸納，學生在初中稀硫酸性質基礎上對硫酸有了更為全面認識，并能靈活應用；深刻領悟微粒觀對化學學習的重要性，對化學學習認識有了新的認識。

4. 回歸生活，樹立正確學科觀念

師：投影各種潑硫酸事件，提出問題“究竟誰之過”？

生：反思感悟，通過整節課領悟“化學是一門中心的、實用的、創造性的科學”的同時，還要注意要科學地、正確地運用知識，讓科學真正為社會、生活帶來變化。

設計意圖：從化學走向社會，學生在領悟化學在生產生活中的魅力的同時，通過案例引領學生培養正確的化學價值觀。

[教學反思]

（1） 發現。本節課教師通過創設生活中化學老師作硫酸畫，鉛蓄電池的內部酸液，硫酸的運輸等情景設置學生發現問題的起點；同時在教學中突出讓學生問題解決中發現濃、稀硫酸性質差異及原因。不足之處：實驗過程中，在銅和濃硫酸反應實驗過程中，學生發現了許多其他實驗現象，若討論更充分，則更能體現學生主體性，教師需要在預設與掌控兩方面做更好地調整。

（2） 領悟。學生在教師引導下通過設計濃、稀硫酸的鑒別實驗，深刻體會濃稀硫酸性質差異是由于溶液中微粒組成的不同；在探究過程中學生也進一步體會了“質疑問題→提出假設→實驗驗證→得出結論”的基本科學探究方法的應用。不足之處：領悟需要學生自我內化，但也需要教師及時總結，教師需要及時開展學法示導，與心靈對話，實現學生本我與超我的耦合。

（3） 發展。學生掌握了濃稀硫酸的鑒別方法和基本氧化還原反應方程式的書寫，提升了對比實驗的設計能力；在實驗探究中樹立正確的微粒觀，深刻理解量變引起質變的哲學思想；正確認識化學的科學性，知識的應用性。不足之處：整節課教師放手—學生自主的力度不夠，尤其是兩個重要氧化還原化學方程式書寫，未能給予學生充分時間書寫和點評。

（4）3D課堂的關鍵在于教師教學觀念和思想的轉變，核心在于學生學習方式、過程、效果的轉變。

參考文獻

[1] 王祖浩主編.普通高中課程標準實驗教科書·必修1[M].南京. 江蘇教育出版社，2009：14

[2] 梁長余. “DNA是主要的遺傳物質”3 D教學設計[J]. 生物學教學，2012，（12）：26-28

[3] 包靜怡. 3D課堂教學模式的一次實踐 [J]. 數學教學，2012，（11）：18-19endprint

設計意圖：從藝術走進化學，旨在激發學生探究興趣。通過硫酸畫發現硫酸特性—脫水性，通過比較領悟脫水和吸水性質差異，學生對濃硫酸性質的認識以及實驗觀察、分析能力得到發展。

（3）濃硫酸特性——強氧化性

師：投影工業運送硫酸的鐵罐槽車，引起學生質疑，激發學習興趣。

生：與已有知識即鐵能與稀硫酸反應放出氫氣產生強烈沖突，思考原因所在。

師：介紹“鈍化”概念，引導學生從微觀角度分析思考稀濃硫酸差異。

生：討論交流，得出稀硫酸溶液中主要存在H+、SO42-離子和H2O分子，濃硫酸中主要H+、SO42-離子和H2SO4分子，學生領悟微粒的差異決定了物質性質的差異。

師：投影“資料查詢：濃硫酸在加熱條件下氧化性變得更強”，提出問題“運用氧化還原反應的基本知識，寫出銅與濃硫酸在加熱條件下的化學反應方程式，并預測實驗現象”。

生：分組實驗探究，交流實驗現象，得出實驗結論，驗證實驗猜想：濃硫酸氧化性強，能將不活潑金屬銅在加熱條件下氧化成+2價銅離子。

師：提出問題“推測非金屬碳在加熱條件下與濃硫酸反應的情況”，旨在橫向拓展，發展學生知識遷移運用能力。

生：分析原理，書寫反應方程式，交流討論，推測得出正確結論。實驗現象分析遺留的“為什么有刺激性氣體產生，這種氣體是什么？”

設計意圖：從生產走進化學，從稀濃硫酸和金屬鐵反應的現象差異入手，分析討論得出濃硫酸特性之一強氧化性，同時通過實驗探究分析濃硫酸和銅反應產物。該環節進一步完善了學生對濃硫酸性質的認識，熟練了氧化還原反應知識的應用，提升科學探究能力，構建了物質轉化觀和實驗觀。

3. 總結提煉，對學生進行化學思想方法的滲透

師：“現在你有哪些方法鑒別鉛蓄電池內部的酸液是濃硫酸還是稀硫酸？”

生：依據稀濃硫酸差異，設計實驗，知識應用；完成濃硫酸性質歸納小結。

師：僅僅濃度不同的硫酸性質上為何出現差異？

生：化學哲學思想“量變引起質變”的具體體現。

設計意圖：通過總結歸納，學生在初中稀硫酸性質基礎上對硫酸有了更為全面認識，并能靈活應用；深刻領悟微粒觀對化學學習的重要性，對化學學習認識有了新的認識。

4. 回歸生活，樹立正確學科觀念

師：投影各種潑硫酸事件，提出問題“究竟誰之過”？

生：反思感悟，通過整節課領悟“化學是一門中心的、實用的、創造性的科學”的同時，還要注意要科學地、正確地運用知識，讓科學真正為社會、生活帶來變化。

設計意圖：從化學走向社會，學生在領悟化學在生產生活中的魅力的同時，通過案例引領學生培養正確的化學價值觀。

[教學反思]

（1） 發現。本節課教師通過創設生活中化學老師作硫酸畫，鉛蓄電池的內部酸液，硫酸的運輸等情景設置學生發現問題的起點；同時在教學中突出讓學生問題解決中發現濃、稀硫酸性質差異及原因。不足之處：實驗過程中，在銅和濃硫酸反應實驗過程中，學生發現了許多其他實驗現象，若討論更充分，則更能體現學生主體性，教師需要在預設與掌控兩方面做更好地調整。

（2） 領悟。學生在教師引導下通過設計濃、稀硫酸的鑒別實驗，深刻體會濃稀硫酸性質差異是由于溶液中微粒組成的不同；在探究過程中學生也進一步體會了“質疑問題→提出假設→實驗驗證→得出結論”的基本科學探究方法的應用。不足之處：領悟需要學生自我內化，但也需要教師及時總結，教師需要及時開展學法示導，與心靈對話，實現學生本我與超我的耦合。

（3） 發展。學生掌握了濃稀硫酸的鑒別方法和基本氧化還原反應方程式的書寫，提升了對比實驗的設計能力；在實驗探究中樹立正確的微粒觀，深刻理解量變引起質變的哲學思想；正確認識化學的科學性，知識的應用性。不足之處：整節課教師放手—學生自主的力度不夠，尤其是兩個重要氧化還原化學方程式書寫，未能給予學生充分時間書寫和點評。

（4）3D課堂的關鍵在于教師教學觀念和思想的轉變，核心在于學生學習方式、過程、效果的轉變。

參考文獻

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[3] 包靜怡. 3D課堂教學模式的一次實踐 [J]. 數學教學，2012，（11）：18-19endprint

設計意圖：從藝術走進化學，旨在激發學生探究興趣。通過硫酸畫發現硫酸特性—脫水性，通過比較領悟脫水和吸水性質差異，學生對濃硫酸性質的認識以及實驗觀察、分析能力得到發展。

（3）濃硫酸特性——強氧化性

師：投影工業運送硫酸的鐵罐槽車，引起學生質疑，激發學習興趣。

生：與已有知識即鐵能與稀硫酸反應放出氫氣產生強烈沖突，思考原因所在。

師：介紹“鈍化”概念，引導學生從微觀角度分析思考稀濃硫酸差異。

生：討論交流，得出稀硫酸溶液中主要存在H+、SO42-離子和H2O分子，濃硫酸中主要H+、SO42-離子和H2SO4分子，學生領悟微粒的差異決定了物質性質的差異。

師：投影“資料查詢：濃硫酸在加熱條件下氧化性變得更強”，提出問題“運用氧化還原反應的基本知識，寫出銅與濃硫酸在加熱條件下的化學反應方程式，并預測實驗現象”。

生：分組實驗探究，交流實驗現象，得出實驗結論，驗證實驗猜想：濃硫酸氧化性強，能將不活潑金屬銅在加熱條件下氧化成+2價銅離子。

師：提出問題“推測非金屬碳在加熱條件下與濃硫酸反應的情況”，旨在橫向拓展，發展學生知識遷移運用能力。

生：分析原理，書寫反應方程式，交流討論，推測得出正確結論。實驗現象分析遺留的“為什么有刺激性氣體產生，這種氣體是什么？”

設計意圖：從生產走進化學，從稀濃硫酸和金屬鐵反應的現象差異入手，分析討論得出濃硫酸特性之一強氧化性，同時通過實驗探究分析濃硫酸和銅反應產物。該環節進一步完善了學生對濃硫酸性質的認識，熟練了氧化還原反應知識的應用，提升科學探究能力，構建了物質轉化觀和實驗觀。

3. 總結提煉，對學生進行化學思想方法的滲透

師：“現在你有哪些方法鑒別鉛蓄電池內部的酸液是濃硫酸還是稀硫酸？”

生：依據稀濃硫酸差異，設計實驗，知識應用；完成濃硫酸性質歸納小結。

師：僅僅濃度不同的硫酸性質上為何出現差異？

生：化學哲學思想“量變引起質變”的具體體現。

設計意圖：通過總結歸納，學生在初中稀硫酸性質基礎上對硫酸有了更為全面認識，并能靈活應用；深刻領悟微粒觀對化學學習的重要性，對化學學習認識有了新的認識。

4. 回歸生活，樹立正確學科觀念

師：投影各種潑硫酸事件，提出問題“究竟誰之過”？

生：反思感悟，通過整節課領悟“化學是一門中心的、實用的、創造性的科學”的同時，還要注意要科學地、正確地運用知識，讓科學真正為社會、生活帶來變化。

設計意圖：從化學走向社會，學生在領悟化學在生產生活中的魅力的同時，通過案例引領學生培養正確的化學價值觀。

[教學反思]

（1） 發現。本節課教師通過創設生活中化學老師作硫酸畫，鉛蓄電池的內部酸液，硫酸的運輸等情景設置學生發現問題的起點；同時在教學中突出讓學生問題解決中發現濃、稀硫酸性質差異及原因。不足之處：實驗過程中，在銅和濃硫酸反應實驗過程中，學生發現了許多其他實驗現象，若討論更充分，則更能體現學生主體性，教師需要在預設與掌控兩方面做更好地調整。

（2） 領悟。學生在教師引導下通過設計濃、稀硫酸的鑒別實驗，深刻體會濃稀硫酸性質差異是由于溶液中微粒組成的不同；在探究過程中學生也進一步體會了“質疑問題→提出假設→實驗驗證→得出結論”的基本科學探究方法的應用。不足之處：領悟需要學生自我內化，但也需要教師及時總結，教師需要及時開展學法示導，與心靈對話，實現學生本我與超我的耦合。

（3） 發展。學生掌握了濃稀硫酸的鑒別方法和基本氧化還原反應方程式的書寫，提升了對比實驗的設計能力；在實驗探究中樹立正確的微粒觀，深刻理解量變引起質變的哲學思想；正確認識化學的科學性，知識的應用性。不足之處：整節課教師放手—學生自主的力度不夠，尤其是兩個重要氧化還原化學方程式書寫，未能給予學生充分時間書寫和點評。

（4）3D課堂的關鍵在于教師教學觀念和思想的轉變，核心在于學生學習方式、過程、效果的轉變。

參考文獻

[1] 王祖浩主編.普通高中課程標準實驗教科書·必修1[M].南京. 江蘇教育出版社，2009：14

[2] 梁長余. “DNA是主要的遺傳物質”3 D教學設計[J]. 生物學教學，2012，（12）：26-28

[3] 包靜怡. 3D課堂教學模式的一次實踐 [J]. 數學教學，2012，（11）：18-19endprint