簡單化學實驗設計與評價的“三段式”表述模式

李繼文

化學是建立在實驗事實基礎上的自然科學。“獲得有關化學實驗的基礎知識和基本技能，學習實驗研究的方法，能設計并完成一些化學實驗。”是課程目標界定的知識與技能之一。經歷對化學物質及其變化進行探究的過程，學會運用觀察、實驗等獲取信息并進行加工，對學習過程進行計劃、反思、評價，是課程對“學習過程與方法”目標提出的基本要求。在進行與化學實驗有關的教學活動中，設計化學實驗方案，對實驗過程進行記錄、分析、評價，是十分重要的環節，同時也是學生表現最為薄弱的環節。筆者認為，在教學實踐過程中，對簡單化學實驗設計與評價，使用“三段式”表述模式，可以提供學生思維導向，進而提高學生對簡單實驗設計與評價的有效性。

一、有關概念的界定

1.簡單化學實驗

本文所指的簡單化學實驗，是化學實驗里的基本操作。如試紙的使用方法、溶液中離子的鑒定與鑒別、裝置的氣密性檢查、氣體的性質檢驗等等。這些實驗，具有基礎性強、操作步驟少，不涉及眾多儀器的連接與組裝等操作性特點。也由于實驗具有的學科基礎性，重在培養學生的學科素養，落實課程“著眼于提高21世紀公民的科學素養”的基本理念。

2.“三段式”表述模式

簡單實驗方案設計與評價的“三段式”模式，是指將實驗表述分解為三個階段，分別為：實驗操作、實驗現象、實驗結論。中學化學中，常用的有表格填空和純文字表述兩種形式。在中學化學教材里，常采用表格填空的形式，如人教版化學必修1、2中的實驗模塊中常見的三欄式表格，要求學生根據觀察和分析記錄現象、填寫結論等。

在各類考試中，用文字表述進行實驗方案的設計與評價，更為常見。而文字表述，又恰好是理科學生的薄弱之處，學生知道如何操作，卻不能完整表述，從而導致了考試失分的現象最為常見。將“三段式”表述的重點從表格填表轉到同時重視純文字表述，對于培養學生的綜合素質，規范學生表述方式，進而提升學生表達能力，具有一定的價值和意義。

本文闡述的“三段式”表述模式，是指純文字的表述形式，并提出一些典型的基礎實驗表述案例，供大家參考。

二、“三段式”表述模式典型案例

1.試紙的使用

試紙是一種快速測量溶液特定屬性實驗用品。中學化學實驗室常見的試紙有pH試紙、紅色石蕊試紙、藍色石蕊試紙、醋酸鉛試紙等。描述使用試紙的方法，是常見的測試形式。

（1）pH試紙測量溶液pH

取一小段pH試紙，放在潔凈的玻片上，用玻璃棒沾取待測液，滴在試紙上（操作），片刻后，將試紙與標準比色卡比較（現象），讀出pH（結論）。（括號內為解釋，下同）作為同化新知識的手段，從而使新知識真正與已有的知識經驗一體化，建構成為自己的經驗。在知識建構過程中，學習者始終處于高水平的思維活動之中，而不只是記憶現成的東西。這樣，學生將對知識具有更深、更靈活的理解，從而可以更靈活、更廣泛地遷移應用。尤其是最后兩句設問，引導學生去思考，使學生帶著好奇心去探索新的知識。

3.引動自主探究

教育家布魯納指出：“教一門學科，不是建立一個小型的圖書館，而是要學生獨立思考，積極參與到獲得知識的過程中去。”“自主探究、合作學習”的教學模式，實際上是要在教學中充分發揮學生的主體意識和主動精神，充分讓學生動口、動腦、動手，真正把教學過程當成學生自主學習，師生雙向互動、合作交流、共同探究的過程，從而使學生的教育教學工作在很短的時間內發生根本性的變化，大幅度地提高教學質量，使學生獲得生動活潑主動的發展。以學生自由成長和發展的空間為基點，最大限度地發展學生的智能，促使學生的創造性得以充分發揮。人的內心里有一種根深蒂固的需要——總想感到自己是發現者、研究者、探尋者。

示例3蘇教版化學反應原理《化學反應速率》單元引言：化學反應的快慢可以用化學反應速率來衡量。在生產生活中，人們常希望控制化學反應速率。鋼鐵的生銹、食物的腐敗、機體的衰老等，人們希望其速率越慢越好；口腔補牙鑲牙材料的固化、化工產品的生產等，人們希望其速率適中；泄漏到海洋中的石油分解、廢棄有機高分子材料的降解等，人們希望能加快其反應速率。那么，化學反應速率如何表示？究竟哪些因素影響化學反應速率呢？

本引言從鋼鐵的生銹、食物的腐敗、機體的衰老等學生熟悉常識引發思考，可以設置一些探究課題，讓學生帶著這些問題去學習，學習時間不一定完全局限在課堂上，有的上網去延伸學習空間，有的深入社會擴展生活的空間，還可動手實驗，從觀察的現象中發現問題，尋找現象的本質知識，讓學生經歷科學探究過程，學習科學研究方法，培養學生的探索精神、實踐能力以及創新意識。轉變學生的學習方式，從課內走向課外，從被動走向主動，從封閉走向開放，從理性走向感性，這樣使新課程倡導的自主、合作、探究的學習方式落到實處，確立了學生學習的主體地位，促進學生積極主動地學習，提高了學生主動參與、樂于探究、勤于動手的能力。培養學生自主、探究、合作的學習方式，既是課程改革的要求，也是學生個性發展的迫切需要。

4.引領學習目標

美國國家科學教師協會將STS教育作為科學教育改革中興起的一種新的科學教育構想。它要求面向公眾，面向全體；強調理解科學、技術和社會三者的關系；重視科學、技術在社會生產、人們生活中的應用；重視科學的價值取向，能為科技發展帶來的不良后果承擔社會責任。許多引言是對單元教材內容的高度概括，勾勒出教材的基本框架，起到了提綱挈領的作用。因為引言總攬和概括了整個單元內容，聯系緊密、層次清楚、重點突出，教師只要幫助學生理順知識的內在聯系，形成知識鏈，并以此為依托進行補充、說明，就可以幫助學生達到系統記憶的效果。

示例4蘇教版必修2《食品中的有機化合物》單元引言：日常食品的主要成分大都是有機物。我們熟知的葡萄糖、蔗糖、淀粉、纖維素、油脂和蛋白質等人體重要的營養物質都是有機物。人體攝入富含這些物質的食物，它們在體內發生復雜的變化，經消化、吸收，或轉化為熱量，或構成人體的組織。人們還通過一定的加工手段從谷類、甘蔗、甜菜、花生、大豆等農作物或動物體中提取淀粉、糖類、油脂和蛋白質，供食用或作為工業原料。酒精類飲料中含有的酒精（乙醇）、食醋中含有的醋酸（化學上稱為乙酸），也都是重要的有機化合物。

引言集中概括和介紹本單元內容，起到了提綱挈領、綱舉目張的作用。注重從實際生活出發，貼近生活，把社會生活中的廣為學生熟悉的題材引入到化學的大課堂之中，選擇與學生生活背景有關的素材，巧妙的設計引出本單元所要學習的基本內容：乙醇、乙酸、糖類、油脂和蛋白質等物質有關性質和應用。從而使學生對所要學習的內容有一個初步的了解，有一個總體的框架，這樣既可以使學生對所要學習的內容做到心中有數，便于學生學習，同時也可以在輕松、愉快的教學氛圍中拉近教學內容與學生心理之間的距離。

5.引出思想方法

我國化學教育家戴安邦指出：“只傳授化學知識和技術的化學教育是片面的，全面的化學教學要求，既傳授化學知識和技能，又訓練科學方法和思維”。引言以基本化學事實為載體，蘊含思維方法，支撐化學理論觀點，形成了比較完整的知識體系。即運用辯證唯物主義和歷史唯物主義的基本觀點去分析化學現象和化學事件的本質，從而培養學生認識化學發展規律的能力。借助于引言體現出的基本史實的關聯性，幫助學生理解教材，掌握正確的思想方法。

示例5蘇教版必修1《從鋁土礦到鋁合金》單元引言：鋁是大自然賜予人類的寶物，但人們對它的認識經歷了較為漫長的過程。在自然界，鋁以穩定的化合態存在，如氧化鋁，因而早期制備鋁比較困難。19世紀中期，鋁十分昂貴，甚至超過了當時黃金的價格。1886年，電解法制鋁工藝的發明，使鋁在生產生活中的應用得以迅速普及，成為現代文明不可缺少的物質基礎。

本引言介紹了人類對鋁的認識，說明人類認識世界是要付出艱辛努力的，科學技術的進步對社會發展貢獻是巨大的。這個引言蘊含著事物是運動變化的、矛盾可以轉化等辯證法思想，有助于培養學生正確的世界觀與人生觀，有助于培養學生堅持真理、堅韌不拔、持之以恒的探索精神。化學思想方法是化學知識的精髓，是知識轉化為能力的橋梁，但同時我們也應該看到思想方法不是教出來的，而是通過“滲透、積累、重復、內化”這樣一個漫長的過程才能轉變為學生自己經驗的一部分，才能使化學思想方法的教學結出碩果。

6.引培思維能力

泰勒說：“學生的學習取決于他自己做了什么，而不是教師做了些什么。”

學生從多角度、多層次去思考問題和用多種方法通過不同的途徑去探求知識解決問題的能力，離不開教師對學生思維能力的培養。有效地誘導學生去思維，關鍵在于設計“發散點”，而新教材上有的引言提出的問題具有優選性、廣聯性、密集性和科學性。這類問題，放手讓學生討論，就能聯系到諸多化學知識，也可得到很多的好答案。教師再引導學生廣聯知識，深入討論，優化結果。這樣的討論過程，就是培養學生思維的過程。因此，合理討論這些問題，不僅可使學生加深理解所學內容，而且對于培養學生的思維能力有不可替代的作用。

示例6蘇教版化學反應原理《鹽類的水解》單元引言：明礬和純堿是生活中常見的兩種鹽，明礬溶于水后能產生具有吸附性的A1（OH）₃膠體而常被用作凈水劑，純堿的水溶液具有較強的堿性而常被用于洗滌以除去油污。明礬和純堿溶于水后之所以有這樣的作用，主要是由于它們溶于水后發生了水解。那么，什么是鹽類的水解？為什么鹽類會發生水解？鹽類的水解會使溶液的性質發生什么樣的變化呢？

本引言從學生熟悉的明礬和純堿兩種鹽人手，提出有關水解的相關問題。學生帶著這些問題去學習，用問題解決來完成學習任務，就能培養學生解決問題的能力。教師可根據問題的特點，結合討論問題的意圖、功能及學生的思維狀況進行點撥、引導和啟發，讓學生學會思考，參與討論，共同感受討論的成功。同時還要從討論過程中不斷抓住信息，捕捉學生的思維火花和靈感，激發其創新意識，促其創新精神的形成。這樣也許會使教師教學任務加大，但長期下去卻會使學生學到更多的學習方法，在教學上也不失為一種創新。培養學生學會思考、學會分析、學會歸納總結，從而提高思維能力。

新課程標準下的化學教材單元引言，形式多樣，內容豐富，引得源頭活水來，有助于學生開拓視野，擴大知識面；有助于促進學生對知識的理解與把握，增強自主學習能力；有助于學生情感、態度、價值觀的積極發展。引言是教材編寫者的匠心所在，是為理解教材、掌握教材服務的，作為教師應充分認識到引言教學的重要意義，深入領會每個單元引言部分的編寫意圖，充分發揮引言的潛在價值，選擇適當的教學方法，充分發揮引言應有的教學功能。