張弛　吳偉豐

前段時(shí)間筆者參加了江蘇省教研室組織的“科學(xué)探究意識(shí)”主題活動(dòng)，在“教學(xué)新時(shí)空”教研平臺(tái)上觀摩由省內(nèi)資深教師吳偉豐執(zhí)教的《化學(xué)能與熱能》教學(xué)視頻，筆者作為年輕教師代表對(duì)吳老師的教學(xué)作點(diǎn)評(píng)。

下文“教學(xué)實(shí)錄”部分，將圍繞此次研討活動(dòng)的“科學(xué)探究意識(shí)”主題，在相應(yīng)教學(xué)環(huán)節(jié)以“解讀”的形式簡明闡釋本人對(duì)教者設(shè)計(jì)意圖的理解；其后，闡述個(gè)人的心得與感悟。

一、教學(xué)實(shí)錄

【問題情境】水能載舟，亦能覆舟。能否說：水能滅火，亦能點(diǎn)火？

（注：【……】為課件投影中的文字展示方式，呈現(xiàn)了課堂的主要預(yù)設(shè)結(jié)構(gòu)，下同）

教師：一起見證奇跡！

[解讀：有效激發(fā)了學(xué)生的科學(xué)探究興趣]

演示實(shí)驗(yàn)：棉花上滴水著火。

學(xué)生活動(dòng)：猜想其中的秘密。

[解讀：科學(xué)探究的主要步驟之一：猜想與假設(shè)]

投影：過氧化鈉和水反應(yīng)的化學(xué)方程式。

討論：該反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化方式。

教師：任何反應(yīng)都存在化學(xué)能和熱能之間的轉(zhuǎn)化過程。

引導(dǎo)學(xué)生提問：此時(shí)你最想提什么問題。

[解讀：科學(xué)探究的重要前提和主要步驟之一：提出問題]

學(xué)生：化學(xué)能如何轉(zhuǎn)化為熱能……

【問題一】引導(dǎo)逆向思維：有沒有熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的反應(yīng)？——有沒有吸收能量的反應(yīng)？

教師：化學(xué)反應(yīng)太多，探究時(shí)應(yīng)該有分類的思想。

[解讀：逆向思維和分類思想是科學(xué)探究的重要思維方式、思想基礎(chǔ)]

【實(shí)驗(yàn)探究】實(shí)驗(yàn)一：設(shè)計(jì)方案，用盡量少的實(shí)驗(yàn)確定下列試劑之間所有反應(yīng)的溫度變化趨勢：Mg、Al、稀鹽酸、稀硫酸、NaOH溶液。

引導(dǎo)小組討論：能發(fā)生幾個(gè)反應(yīng)，最少要做幾個(gè)實(shí)驗(yàn)。

[解讀：為科學(xué)探究活動(dòng)的高效性作出鋪墊]

【有序思維】總結(jié)出共有7個(gè)反應(yīng)，投影出相關(guān)離子方程式。

【分類思想】概括出三類反應(yīng)：金屬與酸、金屬與堿、酸堿中和。

[解讀：有序思維、分類思想是科學(xué)探究的重要思維方式、思想基礎(chǔ)]

分組探究：分工完成實(shí)驗(yàn)和記錄（教師走到學(xué)生中觀察和參與研討），各組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

實(shí)驗(yàn)二：NH4Cl固體與Ba（OH）2·8H2O晶體的反應(yīng)。

教師演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生代表上臺(tái)觀摩，教師引導(dǎo)學(xué)生觀察試劑的狀態(tài)，比較實(shí)驗(yàn)前后狀態(tài)的變化，同時(shí)用正確方法聞氣味，用手觸摸燒杯。

[解讀：注意引導(dǎo)學(xué)生從感官的多角度去關(guān)注細(xì)節(jié)，細(xì)節(jié)是科學(xué)探究的成敗所在]

實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新：在燒杯上方加一個(gè)多孔紙蓋，其上覆蓋浸有某種液體的棉花。

[解讀：創(chuàng)新是科學(xué)和科學(xué)探究的價(jià)值與魅力所在]

學(xué)生：總結(jié)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，推斷相應(yīng)結(jié)論。

【小組討論】1.棉花上的液體及作用是什么？

教師提示：從NH3的性質(zhì)角度思考。

[解讀：引導(dǎo)正確的思考方向，為高效的科學(xué)探究做出適當(dāng)鋪墊，課堂中的科學(xué)探究本就是有別于科學(xué)家所從事的科學(xué)探究的]

2.反應(yīng)有什么產(chǎn)物？寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。

總結(jié)：該反應(yīng)的能量變化形式。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】有吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)的能量變化通常表現(xiàn)為熱量的變化。

投影、概括：從熱量變化的角度將化學(xué)反應(yīng)分類為放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。

【資料收集——想一想】常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。

小組討論：列舉反應(yīng)，概括類別。

（教師適當(dāng)點(diǎn)撥）

引導(dǎo)學(xué)生提問：此時(shí)你最想提什么問題

[解讀：科學(xué)探究的重要前提和主要步驟之一：提出問題]

【問題二】為什么化學(xué)反應(yīng)有的放熱、有的吸熱？

過渡：從實(shí)驗(yàn)角度探究比較困難，還可以做理論探究

【理論探究】1.宏觀

投影：左側(cè)為水的流動(dòng)與能量關(guān)系圖，右側(cè)為化學(xué)反應(yīng)中吸收和放出能量關(guān)系圖。

提示：運(yùn)用聯(lián)想、遷移、對(duì)比的思想；各種物質(zhì)都存儲(chǔ)化學(xué)能，不同物質(zhì)化學(xué)能不同。能量守恒。

[解讀：聯(lián)想、遷移、對(duì)比是科學(xué)探究所需的幾種重要的思維方式、思想基礎(chǔ)，此處所做鋪墊也是為了后續(xù)討論提高針對(duì)性]

小組討論：從宏觀角度分析化學(xué)反應(yīng)的放熱、吸熱原理，小組代表匯報(bào)討論結(jié)果。

教師：根據(jù)能量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)放出或吸收能量取決于反應(yīng)物總能量和生成物總能量的相對(duì)大小。

2.微觀

學(xué)生自學(xué)并分組討論：讀課本，從微觀角度分析化學(xué)反應(yīng)放熱、吸熱原理。

教師鼓勵(lì)：大膽表達(dá)，哪怕答對(duì)部分。

[解讀：微觀問題比較抽象，教師的及時(shí)鼓勵(lì)給予了學(xué)生大膽表達(dá)自己想法的信心，這也是科學(xué)探究過程需要一定的自信和勇氣]

師生交流，共同探討：對(duì)比初、高中所講化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，從斷鍵和成鍵的角度判斷化學(xué)反應(yīng)的放熱或吸熱。

【學(xué)以致用】“暖寶寶”功效以漫畫形式展示，請(qǐng)一位同學(xué)現(xiàn)場感受其使用效果，解剖，觀察主要成分的顏色與已使用過的“暖寶寶”成分作對(duì)比，探討“暖寶寶”的物質(zhì)組成和發(fā)熱原理。使用溫度傳感器，即時(shí)測量“暖寶寶”使用過程中的實(shí)時(shí)溫度變化。

[解讀：學(xué)是為了用，借助生活中的物品探討化學(xué)問題，應(yīng)用所學(xué)原理，這是對(duì)化學(xué)知識(shí)價(jià)值的呈現(xiàn)。而現(xiàn)代化的設(shè)備溫度傳感器為學(xué)生解決化學(xué)問題帶來了新途徑，也為他們將來進(jìn)一步從事更高層次的科學(xué)研究工作奠定基礎(chǔ)]

教師：生活中化學(xué)能和熱能之間轉(zhuǎn)化的實(shí)例很多。

【課堂反思——理一理】對(duì)于化學(xué)反應(yīng)有什么新認(rèn)識(shí)？

框圖形式總結(jié)：化學(xué)反應(yīng)中有物質(zhì)的變化，遵守質(zhì)量守恒；有能量的變化，遵守能量守恒，化學(xué)反應(yīng)依據(jù)熱量的變化分為放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。判斷化學(xué)反應(yīng)的熱量變化有三個(gè)途徑：實(shí)驗(yàn)，宏觀，微觀。介紹放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)各自的用途。

[解讀：采用框圖的形式可以使得抽象問題更直觀，研究思路更清晰]

【試一試】計(jì)算題：根據(jù)H2、Cl2、HCl斷鍵吸收的能量推斷H2和Cl2反應(yīng)的熱量變化。

教師：以坐標(biāo)圖的形式標(biāo)出反應(yīng)中斷鍵吸收和成鍵放出的熱量，進(jìn)而判斷出整個(gè)反應(yīng)的熱量變化。

【想一想】1.放熱反應(yīng)不需要加熱，吸熱反應(yīng)需要加熱。這句話對(duì)嗎？

2.有能量變化是否就一定有化學(xué)反應(yīng)？舉例說明。

（學(xué)生分組討論，小組代表匯報(bào)）

教師：要關(guān)注生活，如對(duì)“暖寶寶”感興趣，回家之后可以繼續(xù)探究。

[解讀：將科學(xué)探究的意識(shí)和興趣向課外延伸，使之最終成為學(xué)生的一種內(nèi)在素養(yǎng)]

二、感悟與評(píng)價(jià)

（一）注重科學(xué)體驗(yàn)

我們從吳老師教學(xué)視頻中感受到他的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度、縝密思維以及科學(xué)精神、創(chuàng)新意識(shí)。

化學(xué)是自然科學(xué)，化學(xué)的課堂必須體現(xiàn)科學(xué)的特征和內(nèi)涵。嚴(yán)謹(jǐn)、縝密是科學(xué)的前提和基礎(chǔ)，而發(fā)現(xiàn)和提出問題則是科學(xué)的依托乃至生命，創(chuàng)新則又是科學(xué)的價(jià)值和魅力所在。

吳老師注重讓學(xué)生通過直觀化的實(shí)驗(yàn)來獲取結(jié)論、總結(jié)規(guī)律，鼓勵(lì)學(xué)生自主或參與對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，這本身就是一種科學(xué)精神，而在其演示實(shí)驗(yàn)的過程中，要求學(xué)生代表上前見證實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，讓學(xué)生前后兩次對(duì)NH4Cl固體和Ba（OH）2·8H2O晶體反應(yīng)的燒杯底部作觸摸對(duì)比以及強(qiáng)調(diào)溫度計(jì)在使用后要用濾紙擦干等細(xì)節(jié)，乃至課的最后，借助一道涉及鍵能與化學(xué)反應(yīng)能量變化關(guān)系的計(jì)算題讓學(xué)生鞏固和驗(yàn)證所學(xué)原理知識(shí)，這些都體現(xiàn)了他的態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)，思維縝密。在分析Mg、Al、稀鹽酸、稀硫酸、NaOH溶液五種試劑之間能發(fā)生多少種反應(yīng)時(shí)，教者注意引導(dǎo)學(xué)生有序思維的意識(shí)，這也是科學(xué)探究所不可或缺的態(tài)度和精神。而在從微觀層面分析化學(xué)反應(yīng)的放熱和吸熱原理時(shí)，吳老師借助投影，以框圖的形式帶領(lǐng)學(xué)生步步深入的分析，從而有效提高的思考問題的針對(duì)性、準(zhǔn)確性、降低了思維的難度，這也一種是科學(xué)的研究思路和分析方法，其實(shí)，這堂課中多處使用了這種方法。

與此同時(shí)，教者能夠注重對(duì)學(xué)生主體性的尊重，在一些重要教學(xué)環(huán)節(jié)之間的過渡方面，采取了讓學(xué)生根據(jù)自身疑惑、即時(shí)自主提出問題的策略：如“有沒有熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能”“化學(xué)反應(yīng)為什么會(huì)放熱和吸熱”等，然后再在問題的驅(qū)動(dòng)下引導(dǎo)學(xué)生借助實(shí)驗(yàn)或從理論層面加以探究。學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)和提出問題是十分可喜的，這種能力不是一朝一夕就能具備的，足見吳老師平時(shí)對(duì)學(xué)生這方面能力的一貫培養(yǎng)。

此外，教者將生活用品“暖寶寶”作為科學(xué)探究的對(duì)象，并通過溫度傳感器來測量其實(shí)時(shí)溫度，獲取其變化趨勢，這既是對(duì)現(xiàn)代化技術(shù)手段的嘗試，是對(duì)時(shí)代發(fā)展的一種呼應(yīng)，同時(shí)也是對(duì)教學(xué)、學(xué)習(xí)手段的一種創(chuàng)新。我們還注意到，他在NH4Cl固體和Ba（OH）2·8H2O晶體反應(yīng)的燒杯上方加了蓋子，其上加有濕棉花，并帶領(lǐng)學(xué)生探討液體的成分、棉花的作用，這是對(duì)書本實(shí)驗(yàn)的一個(gè)改進(jìn)和創(chuàng)新，從而形成了一個(gè)非常有現(xiàn)實(shí)意義的探究新亮點(diǎn)，這既能夠適時(shí)起到對(duì)學(xué)科知識(shí)鞏固和應(yīng)用的作用，又能使STSE化學(xué)思想在課堂中起到潤物無聲的效果。

（二）聯(lián)想與類比貫徹課堂始終

教者同時(shí)為我們清晰地展示出作為名師的幾個(gè)重要特征：幽默風(fēng)趣、充滿睿智、游刃有余、循循善誘。

教者在課堂上，能夠巧妙地制造懸念，并拋出笑料，活躍課堂氣氛，而且顯得是那么自然。例如，首先引起認(rèn)知沖突：水能不能點(diǎn)火？然后提醒學(xué)生來一起“見證奇跡”，我們看到，學(xué)生此時(shí)都?xì)g快地笑了。在介紹“暖寶寶”時(shí)，插圖漫畫中的語句非常有趣，突出了“暖寶寶”的神奇，如：“哼，我有秘密武器‘暖寶寶，再冷的冬天都不怕！”“趕快行動(dòng)吧，讓你的冬天也可以美麗不凍人！”

這堂課教學(xué)內(nèi)容本是涉及化學(xué)反應(yīng)原理、比較抽象的內(nèi)容，但是從學(xué)生的表現(xiàn)來看，他們學(xué)得較為輕松，能夠有效地參與研討、回答問題，這些都說明，吳老師的教學(xué)設(shè)計(jì)是充滿睿智的。經(jīng)分析，筆者認(rèn)為教者在教學(xué)設(shè)計(jì)中大致采取了如下這些策略：從生活到課堂，從已知到未知，從宏觀到微觀，從形象到抽象，從實(shí)踐到理論，而在這些轉(zhuǎn)變、遞進(jìn)的過程中，有一個(gè)重要的橋梁就是“聯(lián)想（關(guān)聯(lián)）與類比（對(duì)比）”。

在一開始，將生活中的常識(shí)“水能載舟，亦能覆舟”與化學(xué)問題“水能滅火，亦能點(diǎn)火”加以關(guān)聯(lián)、類比；其后，從Na2O2使棉花發(fā)生燃燒所涉及的放熱反應(yīng)聯(lián)想并類比：是否有吸收熱能的反應(yīng)；在探究化學(xué)反應(yīng)放熱、吸熱的原理時(shí)，首先在宏觀層面分析生活中的水的流動(dòng)原理和能量變化形式，由此類比化學(xué)反應(yīng)中的能量變化原理，然后又深入微觀，將初中和高中講的化學(xué)反應(yīng)實(shí)質(zhì)做對(duì)比，進(jìn)而加以理論分析；在對(duì)“暖寶寶”的工作原理進(jìn)行探究時(shí)，吳老師不僅讓學(xué)生貼在手上切身感受和對(duì)比，而且還將用過和沒用過的“暖寶寶”解剖開來作直觀對(duì)比?？梢哉f，對(duì)比（類比）法幾乎貫穿了課堂的始終。而在這樣的一次次聯(lián)想、對(duì)比過程中，課堂各環(huán)節(jié)之間環(huán)環(huán)相扣，問題研究步步深入，給人一種水到渠成的感覺，一切都是那么自自然然，而教者自己又是那樣的沉著冷靜、循循善誘、游刃有余，“一切盡在掌握中”。

此時(shí)，我們不禁想到這樣一個(gè)問題：在強(qiáng)調(diào)尊重學(xué)生的主體性、提倡自主、合作、探究為主的學(xué)習(xí)方式、重視課堂動(dòng)態(tài)生成的今天，教師對(duì)于課堂的預(yù)設(shè)是否還有必要，對(duì)于課堂的駕馭能力是否還是檢驗(yàn)教師能力、素養(yǎng)的一項(xiàng)重要指標(biāo)？

（責(zé)任編輯：張華偉）