時間：2022-06-18 16:55:00
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇高中化學(xué)工藝流程總結(jié)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：化學(xué)工藝流程圖題；習(xí)題解析；教學(xué)策略；中學(xué)化學(xué)教學(xué)
文章編號：1005–6629（2013）8–0064–04 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B
化學(xué)知識在工業(yè)生產(chǎn)和生活實際中，有著廣泛的應(yīng)用。在高考命題中為了體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科知識的實用性，試題有時會以流程圖的形式出現(xiàn)。這類習(xí)題往往以真實的化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程為命題素材，體現(xiàn)能力立意的高考命題指導(dǎo)思想。工藝流程圖題能夠綜合考查學(xué)生的基礎(chǔ)知識及應(yīng)用解決實際問題的能力[1]。解答這類習(xí)題需要學(xué)生既要熟知工業(yè)生產(chǎn)的基本反應(yīng)原理，同時要能對流程圖中所給出的關(guān)鍵信息進(jìn)行解讀，理解有關(guān)的反應(yīng)原理，對學(xué)生的能力要求較高。特別是江蘇高考試題Ⅱ卷中有2道大題都是以真實的化學(xué)工藝流程圖呈現(xiàn)出來，給考生答題帶來了不小的壓力。研究化學(xué)工藝流程圖題的命題特點，并有針對性地采用適當(dāng)?shù)膽?yīng)對策略，已是擺在廣大師生面前的課題。李新勇、劉全明等人對江蘇高考試題進(jìn)行評價，指出流程圖的結(jié)構(gòu)、特點和分類，孫國虎、王滋曼等結(jié)合命題趨勢，嘗試從命題的角度分析流程圖，許國霞等分析了無機(jī)流程圖的常見解法。結(jié)合教學(xué)實踐，本文試圖分析工藝流程圖題的命題特點，提出分析的方法和技巧，給出教學(xué)建議，從而提高課堂教學(xué)質(zhì)量。
1 認(rèn)識化學(xué)工藝流程圖題的命題特點
課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出高中化學(xué)要使學(xué)生能夠運用所學(xué)知識解釋生產(chǎn)、生活中的化學(xué)現(xiàn)象，解決與化學(xué)有關(guān)的一些實際問題[2]。化學(xué)工藝流程圖題由于它更能體現(xiàn)生產(chǎn)實際，得到命題專家的青睞而逐漸成為一種流行的題型。化工流程圖題就是對化工生產(chǎn)過程進(jìn)行概括和抽象，將主要操作步驟或物質(zhì)轉(zhuǎn)化用框圖和箭頭連接起來，并以文字、表格或圖像補(bǔ)充相關(guān)的信息，然后根據(jù)流程中涉及的中學(xué)化學(xué)知識進(jìn)行設(shè)問，從而構(gòu)成與化工生產(chǎn)緊密聯(lián)系的試題。從考查內(nèi)容上看，工藝流程圖題以原料到產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為線索背景，以物質(zhì)性質(zhì)和物質(zhì)的轉(zhuǎn)化為考點；從呈現(xiàn)方式上看，流程圖其基本結(jié)構(gòu)包括題頭、題干和題尾三個部分，其核心部分是用框圖、箭頭和文字等形式將操作或物質(zhì)轉(zhuǎn)換或反應(yīng)設(shè)備等主要生產(chǎn)工藝流程表示出來；從設(shè)問形式上看，流程圖比較新穎并且隱含的知識量較大，往往把化學(xué)理論、實驗設(shè)計、基本操作和元素化合物知識與流程融合在一起，問題設(shè)問對學(xué)生的能力要求明顯高于單一的圖表題，因而在教學(xué)中學(xué)生普遍反映化學(xué)工藝流程圖題較難解答[3]。針對這種情況，教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生抓住命題特點，建立分析框架，總結(jié)出流程圖分析的一般思路，從而弄清和完成命題者的設(shè)問要求。
2 解析化學(xué)工藝流程圖題的方法和技巧
流程圖題包含的信息量比較大，需要在分析時理清解決問題的基本框架，避免“只見樹木不見森林”和“眉毛胡子一把抓”的現(xiàn)象。在面對大信息量的流程圖題時，要抓住流程圖的關(guān)鍵詞語，準(zhǔn)確解讀其化學(xué)含義，同時要抽象出問題分析的本質(zhì)特征，建立起信息分析的基本模型，即構(gòu)建分析框架。
2.1 建立流程圖題的分析框架
通過抽象、簡化、假設(shè)、歸納等處理過程后，可以將某類實際問題用具體方式表達(dá)、建立起分析框架，然后用類比的方法對具體問題進(jìn)行處理，找出解題的方法和思路。結(jié)合流程圖的命題特點，可以建立流程圖題的分析框架如下（圖1）：
從上圖可以看出，化學(xué)工藝流程圖題從結(jié)構(gòu)上看是由三個部分組成，這三個部分都能提供不同的化學(xué)信息。在解題時可以先全面認(rèn)識流程圖的基本結(jié)構(gòu)，明確題中關(guān)鍵詞的基本含義，進(jìn)而理解由多個化學(xué)反應(yīng)組成的實驗流程。教師在對這類習(xí)題進(jìn)行歸納提煉時，可以從流程圖題呈現(xiàn)方式、化學(xué)規(guī)律和知識及解題方法進(jìn)行剖析，提升學(xué)生對流程圖的整體認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)。
2.2 理解流程圖中常用的關(guān)鍵詞
工藝流程圖題中給出部分文字信息，是流程圖中化學(xué)反應(yīng)的關(guān)鍵提示信息，可能是具體物質(zhì)，可能是實驗操作。對這些信息要進(jìn)行仔細(xì)解讀，特別是表示相應(yīng)的化學(xué)實驗操作的文字信息。因為這些操作目的是使相關(guān)的物質(zhì)發(fā)生相應(yīng)的物理或化學(xué)變化。表1列出了流程圖題中常見的有關(guān)實驗操作的關(guān)鍵詞[4]。
2.3 利用流程圖解題的常用方法
在解答流程圖題時，由于題干中大都是教材中沒有出現(xiàn)過的物質(zhì)，學(xué)生容易被陌生情景和專業(yè)術(shù)語嚇倒，甚至造成很多學(xué)生放棄解答。其實，很多設(shè)問都是各自獨立，無連帶效應(yīng)的，一個問題解決不了不會影響下一個問題的解決。而且每題中都有與流程圖無關(guān)的問題，可以直接根據(jù)已有的知識去完成。盡管流程圖題有不同的解題方法，在教學(xué)中首尾分析法是最常用的解題方法。它是指在了解工藝流程試題的題干結(jié)構(gòu)后，對比分析流程示意圖中的初始原料與目標(biāo)產(chǎn)品，從對比分析中找出原料與產(chǎn)品之間的關(guān)系，如純度、濃度、成分等不同的變化。這樣就需要弄清生產(chǎn)流程過程中原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的基本原理和除雜分離提純產(chǎn)品的化工工藝，然后結(jié)合題設(shè)的問題回答相關(guān)的化學(xué)原理或化學(xué)操作內(nèi)容。
3 典型例題解析
從2012年高考試題中有關(guān)流程圖試題來看，工藝流程圖題常常以元素化合物知識為依托，以反應(yīng)原理、實驗操作為考點，以物質(zhì)制備為主要實驗?zāi)康摹，F(xiàn)以2012年部分高考試題為例，分析其命題特點，剖析其解題的思維過程。
例題1 （2012·廣東）難溶性雜鹵石（K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O）屬于“呆礦”，在水中存在如下平衡：
K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O（s） 2Ca2++2K++ Mg2++4SO4
為能充分利用鉀資源，用飽和Ca（OH）2溶液浸雜鹵石制備硫酸鉀，工藝流程（見圖2）如下：
（1）濾渣的主要成分有 和 以及未溶雜鹵石。
（2）用化學(xué)平衡移動原理解釋Ca（OH）2溶液能溶解雜鹵石浸出K+的原因： 。
（3）“除雜”環(huán)節(jié)中，先加入 溶液，經(jīng)攪拌等操作后，過濾，再加入 溶液調(diào)濾液pH至中性。
分析：此題是以雜鹵石為原料經(jīng)過一系列物理、化學(xué)反應(yīng)制取硫酸鉀的工藝流程圖題。從呈現(xiàn)方式來看，試題是以物質(zhì)轉(zhuǎn)化的操作為主線的原料轉(zhuǎn)化工藝流程圖。題中溶浸操作是用Ca（OH）2溶液與雜鹵石進(jìn)行充分反應(yīng)，加入Ca（OH）2實際上包含Ca2+和OH-，Ca2+可以與雜鹵石中SO4 2-反應(yīng)，OH-可以與Mg2+反應(yīng)，生成Mg（OH）2、CaSO4兩種沉淀然后進(jìn)行過濾操作。在剩下的濾液中需要加入一種物質(zhì)除去Ca（OH）2，根據(jù)首尾分析法的原理，加入的物質(zhì)可以與Ca（OH）2發(fā)生反應(yīng)，同時根據(jù)此題的實驗?zāi)康氖侵迫×蛩徕洠@種加入的物質(zhì)必須為鉀鹽，分析應(yīng)該是K2CO3。濾液中剩余的是硫酸鉀溶液，進(jìn)行蒸發(fā)濃縮得到固體硫酸鉀。
答案：（1）根據(jù)題目給出的可逆溶解平衡，加Ca（OH）2后，Mg2+變成Mg（OH）2。硫酸鈣是微溶物，因此濾渣成分是Mg（OH）2 、CaSO4和未溶雜鹵石；（2）根據(jù)勒夏特列原理，加入Ca（OH）2后，Mg2+不斷沉淀，硫酸鈣也析出，平衡正向移動，因此浸出K+；（3）為了使生成的K2SO4純凈，要除去加入的過量Ca（OH）2，因此加入K2CO3，最后用H2SO4除去過量的K2CO3并調(diào)節(jié)溶液的pH。
例題2 （2012·江蘇）廢棄物的綜合利用既有利于節(jié)約資源，又有利于保護(hù)環(huán)境。實驗室利用廢舊電池的銅帽（Cu、Zn 總含量約為99%）回收Cu并制備ZnO的部分實驗過程如下（見圖3）：
（1）①銅帽溶解時加入H2O2 的目的是
（用化學(xué)方程式表示）。②銅帽溶解完全后，需將溶液
中過量的H2O2除去。除去H2O2的簡便方法是
。
（2）已知pH>11 時Zn（OH）2 能溶于NaOH溶液生成[Zn（OH）4]2-。表2列出了幾種離子生成氫氧化物沉淀的pH（開始沉淀的pH 按金屬離子濃度為1.0 mol·L-1計算）。
實驗中可選用的試劑：30% H2O2、1.0 mol·L-1 HNO3、1.0 mol·L-1 NaOH。由除去銅的濾液制備ZnO 的實驗步驟依次為：① ；② ；③過濾；④ ；⑤過濾、洗滌、干燥；⑥900℃煅燒。
分析：此題是以廢舊電池為原料經(jīng)過綜合利用回收銅并制備氧化鋅的工藝流程圖題。從呈現(xiàn)方式來看，試題是以物質(zhì)轉(zhuǎn)化的操作為主線的原料轉(zhuǎn)化工藝流程圖。（1）電池銅帽溶解在稀H2SO4和H2O2 中，說明單質(zhì)銅可以轉(zhuǎn)化為可溶于水的二價銅離子。根據(jù)電子守恒可知H2O2被還原為H2O。（2）此題的實驗?zāi)康氖侵苽鋃nO，可以分析出步驟⑥是Zn（OH）2固體受熱分解，步驟⑤應(yīng)該是Zn（OH）2從溶液中析出，且不會有其他固體雜質(zhì)析出。流程圖中制備的原料是除去銅之后的濾液，其中含有Fe3+、Fe2+和Zn2+。①②兩步應(yīng)把Fe3+、Fe2+轉(zhuǎn)化為沉淀，同時保持Zn2+不會沉淀。根據(jù)題目給出的離子生成沉淀所需pH的信息，可以得知應(yīng)先將Fe2+氧化為Fe3+，然后調(diào)節(jié)pH使Fe3+全部沉淀，過濾后使Zn2+轉(zhuǎn)化為沉淀。
答案：（1）①Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O；②加熱（至沸）
（2）①向濾液中加入適量30% H2O2，使其充分反應(yīng)；②滴加1.0 mol·L-1NaOH，調(diào)節(jié)溶液pH 約為5（或3.2≤pH
4 化學(xué)工藝流程圖題的教學(xué)策略
要想準(zhǔn)確、順利地解答好工藝流程圖題，一方面要掌握物質(zhì)的性質(zhì)及其相互轉(zhuǎn)化規(guī)律，掌握除雜、分離提純物質(zhì)等基本化學(xué)實驗技能；另一方面要應(yīng)用行之有效的解題方法，提升分析工藝流程圖題的能力。
4.1 注意對流程圖題的整體解讀
在教學(xué)中，有的學(xué)生拿到流程圖后，立即對題中的所有關(guān)鍵詞一個一個地進(jìn)行解讀，希望能挖掘出深刻的含義。其實通過對流程圖結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析可以知道，命題者對流程圖題的信息是通過不同的結(jié)構(gòu)部分給出的。教學(xué)中教師要訓(xùn)練學(xué)生從整體上把握命題者的意圖，通過閱讀題頭，了解流程圖以外的文字描述、表格信息、后續(xù)設(shè)問中的提示性信息，進(jìn)而明確生產(chǎn)目的——制備什么物質(zhì)，找到制備物質(zhì)時所需的原料及所含雜質(zhì)，提取出所給的相關(guān)信息——物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式、物質(zhì)穩(wěn)定性、物質(zhì)溶解性等。然后對比分析生產(chǎn)流程示意圖中的第一種物質(zhì)原材料與最后一種物質(zhì)產(chǎn)品，從對比分析中找出原料與產(chǎn)品之間的關(guān)系，弄清生產(chǎn)流程過程中原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的過程中依次進(jìn)行的反應(yīng)。在解讀時要注意從整體上把握命題者的目的和意圖，不要拘泥于一個小問題的疑問，應(yīng)把握題目的主線，對整個流程形成完整、系統(tǒng)的理解。
4.2 注意基礎(chǔ)知識和常用方法的歸納掌握
掌握常見問題的分析思路和方法，有利于化工流程題的解答。如在很多的工藝流程題中，經(jīng)常標(biāo)出溫度、濃度等外界條件，對外界條件的分析主要從對反應(yīng)速率和平衡轉(zhuǎn)化率的影響兩個角度入手。反應(yīng)速率應(yīng)從反應(yīng)物接觸面積、接觸機(jī)會、溫度、反應(yīng)物濃度、催化劑等方面思考，同時要結(jié)合試題的實際情境和物質(zhì)的性質(zhì)。若為不同狀態(tài)物質(zhì)之間的反應(yīng)，則會有接觸面的問題，而增大接觸面的具體措施又各不相同，如固體可以用粉碎的方法、液體可以用噴灑的方法等。溫度措施在運用時須確保反應(yīng)物或生成物的性質(zhì)保持穩(wěn)定，加熱一般是加快反應(yīng)速率或加速固體溶解；降溫是防止某物質(zhì)在高溫時溶解，也可能是適當(dāng)降低反應(yīng)速率或使化學(xué)平衡向著放熱方向移動等；控制一定的溫度可能是防止某物質(zhì)在高溫時分解、揮發(fā)（如Br2）或發(fā)生副反應(yīng)，也可能是使催化劑活性達(dá)到最高。
很多學(xué)生解答工藝流程圖題時感到困難，這與學(xué)生平時基礎(chǔ)知識未掌握好、方法不靈活有一定關(guān)系，同時這與工藝流程圖題信息量較大，學(xué)生解讀困難也不無關(guān)系。教學(xué)中，教師要結(jié)合各地的命題趨勢，有針對性地解讀和訓(xùn)練，幫助學(xué)生建立流程圖題分析的一般框架結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到掌握流程圖題的目的。
參考文獻(xiàn)：
[1]李新勇.江蘇省高考化學(xué)流程題的評析[J].化學(xué)教學(xué)，2012，（7）：53.
[2]中華人民共和國教育部制定.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）[S].北京：人民教育出版社，2003：9.
關(guān)鍵詞：學(xué)生說題；高中化學(xué)；習(xí)題教學(xué)
一、問題的提出
在高中化學(xué)課堂教學(xué)過程中，為了鞏固課堂教學(xué)效果，往往少不了“習(xí)題教學(xué)”這個環(huán)節(jié)，而迫于目前的應(yīng)試壓力，尤其在高三化學(xué)總復(fù)習(xí)階段的課堂教學(xué)中，“習(xí)題教學(xué)”更加頻繁。據(jù)觀察，在“習(xí)題教學(xué)”環(huán)節(jié)中，許多教師仍在扮演“教學(xué)保姆”角色，為了讓學(xué)生得到答案，教師仍比較喜歡滔滔不決地講解這題如何如何解，并在黑板上揮汗淋漓地認(rèn)真板演解題步驟。
其實，“習(xí)題教學(xué)”環(huán)節(jié)中，不僅要告訴學(xué)生“是什么”，而且更要多問學(xué)生“為什么”；不僅要告訴學(xué)生“怎么做”，而且更要多問學(xué)生“怎么想”。新課程改革呼喚“學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人”，學(xué)生的思維活動才是最主要的，為走出“習(xí)題教學(xué)”低效的困境，筆者大膽嘗試讓學(xué)生“說題”，并得到不小收獲。
二、“說題”的實踐
美國教育學(xué)家布魯巴克曾經(jīng)說過：“最精湛的教學(xué)藝術(shù)，遵循的最高準(zhǔn)則就是讓學(xué)生提問題。”如果一位高中化學(xué)教師在“習(xí)題教學(xué)”時，總是把解題過程和方法講得清清楚楚、明明白白，聽起來感覺良好，貌似天衣無縫，教學(xué)經(jīng)驗十足，但長此以往，教師缺乏對學(xué)生思維活動的關(guān)注，只是教師“單方面的行動”，會嚴(yán)重遏制學(xué)生的思考，也就不知道學(xué)生“在想什么”“需要什么”，對教學(xué)過程中師生間的互動不利，“習(xí)題教學(xué)”的效果也就可想而知了。相反，如果在“習(xí)題教學(xué)”中嘗試讓學(xué)生參與“說題”，那就能“以題引路”讓課堂動起來，即讓學(xué)生說出自己對化學(xué)習(xí)題的認(rèn)識和理解；說出題目的條件、結(jié)論和涉及的化學(xué)知識（包括化學(xué)概念、物質(zhì)性質(zhì)、反應(yīng)原理、相關(guān)實驗等）；說出跟之前學(xué)過的哪一類問題相似和區(qū)別之處；說出涉及的化學(xué)觀念（如，物質(zhì)分類觀、物質(zhì)轉(zhuǎn)化觀、元素守恒觀等）；說出自己解題時“是怎么想的”“為什么要這樣想”；說出自己解題后的體會和收獲等等。
下面舉例闡述“習(xí)題教學(xué)”過程中學(xué)生進(jìn)行“說題”的活動過程。
例：將下圖所示實驗裝置的K閉合，下列判斷正確的是
（ ）
■
A.電極上發(fā)生還原反應(yīng)
B.電子沿ZnabCu路徑流動
C.片刻后甲池中c（SO42-）增大
D.片刻后可觀察到濾紙b點變紅色
接下來是學(xué)生“說題”的情景再現(xiàn)：
學(xué)生甲：從圖中很容易看出，甲乙組成的是含鹽橋的原電池，Zn比較活潑是負(fù)極，Cu比較不活潑是正極，因此電子從負(fù)極流向正極，認(rèn)為B選項是正確的。持這種觀點的同學(xué)還不少，其實B選項貌似正確，部分學(xué)生忽視了a，b之間不是導(dǎo)線而是電解質(zhì)溶液，由此被迷惑了，ab這一環(huán)節(jié)是在溶液中導(dǎo)電，是離子導(dǎo)電，電子并沒沿此路徑流動。
學(xué)生乙：因為Zn片作負(fù)極，表面帶正電荷，所以SO42-流向甲池，該部分學(xué)生說對一些但不全面，忽視了鹽橋的作用。氫離子放電，溶液中氫氧根暫時剩余，顯堿性變紅色。
學(xué)生丙：因為Cu片表面帶負(fù)電荷，所以b點是陰極，氫離子放電，溶液中氫氧根暫時剩余，顯堿性變紅色。該部分學(xué)生未真正弄清電解池的陰陽極，導(dǎo)致錯誤判斷。
總結(jié)起來，學(xué)生“說題”大致分三個階段：一是無序“說題”或自由“說題”；二是有序“說題”；三是整合“說題”。
一開始讓學(xué)生自由“說題”，當(dāng)然也允許先以寫的形式，此時許多學(xué)生往往感覺無從說起，或者你一言我一語說不到點上，或者三言兩語又不知所云，或者只是讀了一遍題目而已，或者在觀望等待等等，此時需要教師的引導(dǎo)和點撥，引導(dǎo)學(xué)生“說題”上路。
第二是有序“說題”階段，首先要剖析全題，說清關(guān)鍵要素，理清題中的內(nèi)在聯(lián)系（原電池和電解池），說出題干和選項的關(guān)系，特別是要找到題眼；然后可讓一個一個學(xué)生分別說，或者先有幾個同學(xué)說，后面說的同學(xué)進(jìn)行補(bǔ)充完善，或者說出不同觀點，進(jìn)行爭辯。圖中關(guān)鍵要分清哪個是原電池和哪個是電解池，確定原電池甲乙的正負(fù)極，才能判斷出a、b哪個是陰陽極，然后才能順藤摸瓜。
第三是整合“說題”階段，根據(jù)一些同學(xué)的“說題”情況，把有序“說題”有效整合，理出解題思路，即圖中分兩種裝置，上半部分是電解池，下半部分是原電池，甲池中Zn片是負(fù)極，乙池中Cu片是正極，因此a、b分別是陰陽極，此時的整合，還需深入每個考查的要點上，才能正確解題。縱觀本題，該題是考查學(xué)生的電化學(xué)知識，裝置圖設(shè)計有些復(fù)雜，B選項干擾作用明顯，設(shè)問巧妙。
由此看到，“習(xí)題教學(xué)”時不能簡單地告訴學(xué)生答案，一定要分析答案是“怎么來的”，不能直接告訴學(xué)生解題的思路，而要引導(dǎo)學(xué)生分析思路是“怎樣形成的”，要把提升學(xué)生能力作為“習(xí)題教學(xué)”的核心，讓學(xué)生“說題”無疑是一種不錯的嘗試。因為若干年后，學(xué)生當(dāng)年所學(xué)的知識可能大部分會忘記，留下來的只是解決問題的方法和能力，而這要比那些空洞的知識有用得多。
三、“說題”的體會
1.讓學(xué)生“說題”，學(xué)生能真正成為學(xué)習(xí)的主人
“習(xí)題教學(xué)”中解題思路的形成，歸根到底還要通過學(xué)生本人的思維活動，而非外界強(qiáng)加給予。學(xué)生要說，勢必要先思考分析，這樣也就促進(jìn)了學(xué)生的思維活動。比起傳統(tǒng)“習(xí)題教學(xué)”中“我講你聽”“我問你答”“我寫你抄”，這種“填鴨式”教學(xué)效果會好得多。
2.讓學(xué)生“說題”方式應(yīng)靈活多樣
“習(xí)題教學(xué)”重在幫助學(xué)生深入理解和運用所學(xué)知識，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，“說題”形式不拘一格，可以是“課內(nèi)說題”，也可以是“課外說題”；可以是“個人說題”，也可以是“小組說題”；可以是“即興說題”，也可以是“有充分準(zhǔn)備的說題”。關(guān)鍵是通過引導(dǎo)學(xué)生“說題”，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)時的“思維活動”，營造學(xué)習(xí)化學(xué)的良好氛圍。
3.讓學(xué)生“說題”堅持不懈，由淺入深，激發(fā)樂趣
“習(xí)題教學(xué)”不應(yīng)只局限于“老師拼命地講解解題技巧”，而應(yīng)該大力推動學(xué)生的思維活動，在學(xué)生“說題”的初始階段，允許其“結(jié)巴”，不流暢。教師可以先選擇一些有代表性的“小題”讓學(xué)生“說題”，慢慢上路了，大一點“小綜合題”，最后到“大題”（綜合題），如化學(xué)工藝流程圖題、有機(jī)推斷題等。課后，同學(xué)之間可以互相聆聽、切磋“說題”技法，堅持練習(xí)，由淺入深，體會“說題”、解題的樂趣。
總之，在“習(xí)題教學(xué)”中，教師適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)和點撥是“必須的”，更多的是應(yīng)把思考的空間還給學(xué)生，教師大可不必?fù)?dān)心哪一點沒講到而搞“一言堂”，轉(zhuǎn)變教育觀念，優(yōu)化“習(xí)題教學(xué)”形式，嘗試讓學(xué)生“說題”，讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人，從而提高“習(xí)題教學(xué)”的實效。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：高中；新課改；化學(xué)教學(xué)
新課標(biāo)改革下的化學(xué)教學(xué)是建立在信息科學(xué)、能源科學(xué)、生命科學(xué)、材料科學(xué)基礎(chǔ)之上，并加以衍生。而綠色化學(xué)的提出和應(yīng)用將在一定條件下貫徹到化學(xué)教材。顯而易見，綠色化學(xué)相關(guān)基礎(chǔ)知識的導(dǎo)入已是大勢所趨，其相關(guān)思想和概念也會逐漸以一定的形式呈現(xiàn)在化學(xué)課堂上。綠色化學(xué)本質(zhì)在于有效處理或回收生產(chǎn)生活中的原料，使其本身具有的高危害性能大大縮水后，再加以二次處理掉。
一、引入綠色意識
1.綠色意識的提出
化學(xué)一直以來都是高中理科學(xué)習(xí)的重中之重。化學(xué)在給人類帶來利益的同時，也帶來了一些毀滅性的環(huán)境、生活方式、健康影響。化學(xué)知識的應(yīng)用以及相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)在一定程度上都與人類生活緊密相連，同時也把握著國家及社會發(fā)展的命脈。但由于過度的開發(fā)、資源缺乏以及生產(chǎn)技術(shù)不合格等多方面因素的發(fā)生，使得全球環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，這將在一定程度上損害到人類自身生命財產(chǎn)的安全。根據(jù)最新環(huán)境數(shù)據(jù)顯示，全球目前關(guān)注的十大問題都或多或少和化學(xué)有關(guān)。其實，早在1990年初，美國就已頒布條例來執(zhí)行環(huán)境污染預(yù)防及防范工作，其最有效的措施即是避免有害或有毒物質(zhì)的產(chǎn)生與排放，通過在提升生產(chǎn)工藝、減少消耗能源和加大材料使用率層面著手，全面實行全國范圍內(nèi)的節(jié)能減排工作。此方案的頒布曾引起了全球?qū)W術(shù)界的一致?lián)碜o(hù)，也將“綠色化學(xué)”這一概念引入人類生產(chǎn)生活舞臺，從而促使化學(xué)界為人類生存環(huán)境的保護(hù)和發(fā)展承擔(dān)一定的責(zé)任，也使得各個領(lǐng)域的發(fā)展以“綠色化學(xué)”為基礎(chǔ)。
2.展開綠色化學(xué)本質(zhì)研究
自從綠色化學(xué)提出到發(fā)展以來，綠色化學(xué)已經(jīng)流行于全球化學(xué)研究中，受到了相當(dāng)高的重視。綠色化學(xué)從本質(zhì)上來講是具有低污染或無污染性、高效性的，其整個設(shè)計及研究的進(jìn)行都不會給環(huán)境造成影響，并且從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的角度上來看也在化學(xué)生產(chǎn)中具有可行性和實效性的。化學(xué)學(xué)習(xí)一直以來都是人類生活所必需接觸的，也是常識。所以綠色觀念的導(dǎo)入必定對人類整個社會發(fā)展起到積極的作用。綠色化學(xué)主要具有“5R”規(guī)則，從使得其從根本上杜絕污染發(fā)生。而“5R”規(guī)則主要為：一是重新利用，即對于一些在化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行過程中實際不發(fā)生反應(yīng)或不參與的物質(zhì)可以進(jìn)行重復(fù)使用，這一類物質(zhì)主要指載體、催化劑。這類媒介物質(zhì)的重復(fù)使用將在很大程度上使得生產(chǎn)成本降低，同時也不會造成環(huán)境問題。二是減少用量，即在實驗正常開展的過程中，減少一定試劑或溶液的用量，而不造成實驗結(jié)果或現(xiàn)象觀察的影響，這不僅起到節(jié)約資源，還有降低污染的作用。三是循環(huán)再生，即為了節(jié)約能源和資源、降低污染，從而對廢棄物進(jìn)行循環(huán)再生，這就要化學(xué)生產(chǎn)工藝技術(shù)應(yīng)創(chuàng)新化和改革化。四是杜絕危險試劑的使用，即從根本上杜絕一些無法回收利用且有害物質(zhì)的使用。五是重復(fù)應(yīng)用，即將化學(xué)反應(yīng)過程中為參加的原料或產(chǎn)生的副代物進(jìn)行回收利用。這五大規(guī)則共同的特性在于都能通過一定的方式將綠色理念融入化學(xué)生產(chǎn)中，從根本上實現(xiàn)零污染，從而構(gòu)建“原子性”經(jīng)濟(jì)模式，盡量做到每個原子或分子在化學(xué)生產(chǎn)中全面有效化。
二、綠色教學(xué)理念的合理應(yīng)用
1.化學(xué)核心剖析
教師在進(jìn)行化學(xué)備課準(zhǔn)備時，應(yīng)在熟識教材內(nèi)容的同時，歸納總結(jié)，提綱挈領(lǐng)，用點、線、面的形式構(gòu)建出化學(xué)知識體系，從而有計劃地進(jìn)行綠色意識的培養(yǎng)和引入。新課改體制下的化學(xué)教材，已經(jīng)吸納了多方面的有關(guān)環(huán)境保護(hù)的內(nèi)容，如，溫室效應(yīng)、“三廢”排放、酸雨、大氣污染、重金屬中毒、光污染以及白色塑料污染等，使教師在進(jìn)行化學(xué)知識的教學(xué)中，也能更加與人類生活聯(lián)系，從而體現(xiàn)出綠色化學(xué)未來前景的廣泛性和必然性。
2.聯(lián)系化工應(yīng)該突出環(huán)保理念
在高中化學(xué)教學(xué)過程中，教師應(yīng)著重綠色意識的培養(yǎng)，最大程度地做到其理念融入化學(xué)學(xué)習(xí)中，并發(fā)揮著巨大的影響作用。這就需求教師在保證化學(xué)正常進(jìn)行的同時，盡可能地根據(jù)某一目標(biāo)產(chǎn)物或反應(yīng)物的特性來尋求更加有效或適用的替代物，從而凸顯出綠色工藝在化工實踐中的優(yōu)勢所在。比如，教師在介紹氯氣物理和化學(xué)性質(zhì)時，對比發(fā)現(xiàn)雙氧水也具有相同的漂白功效。用雙氧水來替代氯氣便能在一定程度上遏制含氯物質(zhì)的產(chǎn)生，從而形成“環(huán)境友好型”化學(xué)。除此以外，根據(jù)綠色意識全新化，我們也能在其他方面得以很好地體現(xiàn)綠色化學(xué)的魅力所在。
（1）最小化實驗進(jìn)展。在滿足一定化學(xué)實驗內(nèi)容的同時，教師最好實現(xiàn)化學(xué)實驗開展的最小化。這就需要教師重新進(jìn)行探索研究，從而設(shè)計出新的實驗內(nèi)容，盡可能地降低試劑或溶液的使用量。比如，教師可以采用小型儀器設(shè)備進(jìn)行實驗。最小化實驗應(yīng)將實驗用量控制在常規(guī)用量基礎(chǔ)上的十分之一，甚至高達(dá)千分之一，從而大范圍地降低實驗過程中水資源的浪費以及空氣污染，使得環(huán)境得以改善。同時，最小化實驗不僅具有降低污染、節(jié)約資源、簡單易行等優(yōu)勢，也指引了化學(xué)學(xué)科向綠色環(huán)保方面發(fā)展。比如，教師在進(jìn)行氯氣性質(zhì)實驗檢驗操作時，通過將實驗環(huán)境置于稀硫酸和漂白液下，在一定程度上就能減少氯氣的產(chǎn)生，從而使得實驗現(xiàn)象更加明顯的同時，環(huán)境也未受到大范圍污染。
（2）規(guī)范操作。化學(xué)實驗在一定程度上具有嚴(yán)格的操作步驟與注意事項。對于試劑的稱取以及產(chǎn)物的處理都有一定的限制與標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生在進(jìn)行實驗操作時要嚴(yán)格在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行，不可隨心所欲，馬虎為之。一旦出現(xiàn)事故，將會給生存環(huán)境和師生生命安全造成危險，那時就不單單是能源或試劑浪費的問題了。例如，學(xué)生在開展化學(xué)實驗時，必須按照“三廢”處理標(biāo)準(zhǔn)來處理化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物，達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)排放目標(biāo)。同時，教師加強(qiáng)學(xué)生進(jìn)行規(guī)范化操作，也能在一定程度上培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生綠色意識和安全意識。
（3）試劑無害無毒或者低毒低害。化學(xué)實驗的開展不僅僅是為了學(xué)生得以具體、生動、形象的觀察實驗現(xiàn)象，從而更深入地了解實驗原理，而是更注重于學(xué)生獲取基礎(chǔ)知識以及進(jìn)行科學(xué)研究能力和興趣的培養(yǎng)。教師在設(shè)計實驗反應(yīng)或步驟時，盡量采用污染較少或無污染的催化劑和試劑。比如，可以用FeCl3取代稀硝酸洗滌銀鏡反應(yīng)過后的試管，利用直餾汽油取代苯做相關(guān)萃取實驗。
（4）處理嚴(yán)格化。根據(jù)“三廢”形式多樣化，教師在對實驗操作中產(chǎn)生的“三廢”進(jìn)行方法多樣化處理，以確保其處理結(jié)果符合實驗室規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。教師在開展化學(xué)實驗時，應(yīng)以身作則地引領(lǐng)學(xué)生根據(jù)不同的方式進(jìn)行廢渣和廢液的處理，從而具有一定規(guī)劃性地將溶液回收到不同的收集器內(nèi)，再根據(jù)試劑自身獨有的性質(zhì)來進(jìn)行不同程度的處理，如燃燒、分解、回收、中和、循環(huán)利用、吸收等方式，盡量選擇最優(yōu)化方案。
（5）現(xiàn)代化技術(shù)全真模擬實驗。有些實驗操作中所存在有害成分的物質(zhì)多，或易爆、易燃，不僅會給環(huán)境帶來一定的污染，也會危害到師生的生命安全及身體健康。
然而，在這類實驗與化學(xué)綠色意識相悖的情形下，教師就應(yīng)采用現(xiàn)代化技術(shù)進(jìn)行全真化模擬。教師通過科技進(jìn)行化學(xué)工藝流程、實驗設(shè)備、實驗原理方面上的仿真，使得學(xué)生生動形象地感受實驗的本質(zhì)與目的，從而加強(qiáng)學(xué)生掌握和理解化學(xué)基礎(chǔ)知識的能力，同時也在一定程度上降低了處理“三廢”污染物的成本。
三、加強(qiáng)綠色理念在實踐方面的延伸程度
1.教師在綠色化學(xué)教學(xué)中，不應(yīng)只限于教材內(nèi)容上的學(xué)習(xí)和鞏固，應(yīng)更加看重實踐過程中綠色意識的應(yīng)用，從而通過自身學(xué)習(xí)來自主運用所學(xué)知識進(jìn)行生活現(xiàn)象問題的解答
學(xué)生要在一定程度上實現(xiàn)這一目的，這就需要自身通過社會實踐，從而走出教材、走近實際、發(fā)現(xiàn)生活。對于教師而言，教師可以采用研究性教學(xué)方式提升學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。普遍的研究性學(xué)習(xí)都是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，讓學(xué)生從實驗現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題，從而得出結(jié)論。實際上，化學(xué)課本包含一大部分的化學(xué)課題，如資源開發(fā)、可持續(xù)化、工農(nóng)業(yè)等方面都與化學(xué)研究息息相關(guān)。這就集中體現(xiàn)在資源及能源在應(yīng)用、循環(huán)、優(yōu)化過程中的治理方面。另一方面，學(xué)生在進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)時，應(yīng)始終參與“提出問題―分析問題―解決問題”整個過程中，這樣才能以實驗操作者和決定者的角色進(jìn)行合理的設(shè)計與構(gòu)建，從而完成好奇、疑慮、推斷、驚喜一系列情緒的波動，體會到自身進(jìn)行抽象、分析、概括、綜合、運用、解決過程的復(fù)雜情感，使得學(xué)生不僅感受到化學(xué)實驗興趣所在，還得到了實驗操作能力的加強(qiáng)。同時，研究性學(xué)習(xí)主要著手于實際的參與和合作，在建立師生良好關(guān)系的同時，使得學(xué)生動手能力及技能得以提高，從而培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊合作素養(yǎng)。
2.進(jìn)行綠色化學(xué)實踐，樹立正確的綠化意識
教師可以通過邀請相關(guān)學(xué)術(shù)性質(zhì)的專家來進(jìn)行綠化知識的講解和宣傳，從而以化學(xué)期刊或化學(xué)競賽的形式來加強(qiáng)學(xué)生的綠色意識。與此同時，學(xué)生自主研究身邊相關(guān)的污染現(xiàn)象，如造紙廢水、生活垃圾等方面，根據(jù)其來源、性質(zhì)和結(jié)果來探討合理的處理方案，從而加深學(xué)生對相關(guān)理念知識學(xué)習(xí)的印象，使得學(xué)生學(xué)習(xí)興趣得以激發(fā)，并鍛煉學(xué)生一定的實際操作能力，進(jìn)一步深化綠化理念在高中化學(xué)中的應(yīng)用。
3.綠化意識教學(xué)評估及展望。
（1）綠化意識教學(xué)評估。①培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)綠色化學(xué)的積極性。綠化教學(xué)可以在一定程度上引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。例如，教師在傳授酸雨相關(guān)理論時，可以與發(fā)電廠聯(lián)系起來；在講水泥相關(guān)知識時，就會聯(lián)想到水泥性能等方面問題。②提高學(xué)生自身學(xué)習(xí)水平。綠化意識教學(xué)的基礎(chǔ)在于學(xué)生態(tài)度的端正化，也在于學(xué)生動手能力的實踐化。學(xué)生應(yīng)提高自身知識水平，而不僅僅滿足于課本內(nèi)容。③加強(qiáng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力以及寫作訓(xùn)練。綠化意識教學(xué)偏重于相關(guān)化學(xué)理論知識的總結(jié)和實際應(yīng)用。這就要求教師在教學(xué)過程中，應(yīng)積極鼓舞學(xué)生進(jìn)行小論文、調(diào)查報告及心得的撰寫，從而在一定程度上訓(xùn)練學(xué)生專業(yè)論文的闡述能力。④構(gòu)建學(xué)生綠化意識。學(xué)生經(jīng)過綠化意識培養(yǎng)，可以在了解污染引起一系列不利現(xiàn)象發(fā)生的基礎(chǔ)上，感受到進(jìn)行環(huán)境保護(hù)的急切性。隨著學(xué)生環(huán)保意識的加強(qiáng)，學(xué)生就會自主地加入到環(huán)保實踐中，以身作則。
（2）綠化意識教學(xué)展望。綠色化學(xué)逐漸發(fā)展起來，必定有其魅力所在。它不僅僅是門學(xué)科知識，更具有自身研究價值、指導(dǎo)價值和戰(zhàn)略價值。然而，化學(xué)教學(xué)一直以來都是基礎(chǔ)教育的重要部分，也是學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)的體現(xiàn)。盡管綠色化學(xué)無法替代基礎(chǔ)教學(xué)，但其在基本技能、基本知識以及人類發(fā)展中占據(jù)著主導(dǎo)地位。這就要求教師具有較高的教育水平。首先，教師應(yīng)從根本上轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，不再只注重于升學(xué)率的高低，而應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。同時，教師也應(yīng)加深自身對實踐知識的認(rèn)知能力，從而時刻關(guān)注本領(lǐng)域階段新技術(shù)和新理論的出現(xiàn)，做到跨領(lǐng)域教學(xué)。
綠色化學(xué)將是全球化學(xué)未來發(fā)展的趨勢所在，也將成為我們?nèi)祟惻c自然和平統(tǒng)一、協(xié)調(diào)發(fā)展的保障。然而，新課改下的中學(xué)教學(xué)以人為本，著重于學(xué)生綜合素質(zhì)的鍛煉與培養(yǎng)。特別是對于化學(xué)新形勢下綠色意識的滲入，使學(xué)生必須端正自身的學(xué)習(xí)態(tài)度，從而加強(qiáng)其自身綠化意識的培養(yǎng)。這對于學(xué)生來講，成為一名合格的新時代的新秀，將對中國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。
參考文獻(xiàn)：
【關(guān)鍵詞】高中化學(xué) 基于設(shè)計的學(xué)習(xí) 教學(xué)策略
【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A
【文章編號】0450-9889（2015）12B-0057-03
一、問題的提出
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，這意味著化學(xué)知識來源于實驗設(shè)計、實施、觀察與推理;化學(xué)又是一門實用的富有創(chuàng)造性的科學(xué)，人類的生命、生長、生計、生活、生產(chǎn)都離不開化學(xué)。人類依存的自然世界和人工制品世界說到底是化學(xué)物質(zhì)，而化學(xué)知識是促進(jìn)這兩個世界協(xié)同發(fā)展的重要基礎(chǔ)。基于這樣的認(rèn)識，近10近來的化學(xué)基礎(chǔ)教育課程與教學(xué)改革著眼于讓學(xué)生在真實的現(xiàn)象、事實和問題情境中學(xué)習(xí)化學(xué)，并運用化學(xué)知識解決實際問題，即實驗問題與生產(chǎn)實際問題相結(jié)合，實驗室與社會實踐相結(jié)合。要使學(xué)生具備這種能力和素養(yǎng)，一種有效的教學(xué)方法就是讓學(xué)生在“做中學(xué)”，即在參與各類化學(xué)設(shè)計中學(xué)習(xí)。
這種思想不僅體現(xiàn)在課程標(biāo)準(zhǔn)對日常教學(xué)的要求上，而且還體現(xiàn)在各類考試命題的導(dǎo)向之中。例如，2015年高考化學(xué)試題全國2卷第28，36，38題，均為基于實驗與工業(yè)設(shè)計的問題探析，廣西考生的考試數(shù)據(jù)如下：
第28題為必考題，考查二氧化氯（ClO2）生產(chǎn)工藝流程及實驗室檢驗方法。平均分3.7033，難度0.2469，標(biāo)準(zhǔn)差2.8711，區(qū)分度0.3271。
第36題為《化學(xué)與技術(shù)》選考題，考查用異丙苯氧化法生產(chǎn)苯酚和丙酮的工藝流程。選答的考生人數(shù)為24570，占考生總數(shù)的16%。平均分5.7914，難度0.3861，標(biāo)準(zhǔn)差2.8292，區(qū)分度0.2554。
第38題為《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》選考題，考查聚戊二酸丙二醇酯（PPG）合成路線的相關(guān)分析。選答的考生人數(shù)為53071，占考生總數(shù)的35%。平均分3.8896，難度0.2593，標(biāo)準(zhǔn)差3.1016，區(qū)分度0.3255。
從考試數(shù)據(jù)可看出：（1）學(xué)生在實驗與工業(yè)相結(jié)合的問題情境中，運用化學(xué)知識解決問題的能力總體偏弱;（2）選考《化學(xué)與技術(shù)》的考生得分率高，而且這些考生往往來自二、三類普通學(xué)校，這表明基于化學(xué)工業(yè)設(shè)計、化學(xué)實驗室設(shè)計的化學(xué)學(xué)習(xí)，其難度并不是高不可攀，關(guān)鍵在于我們是否集中精力，聚焦于基于化學(xué)設(shè)計的學(xué)習(xí)。（3）有機(jī)化學(xué)合成路線解析是傳統(tǒng)意義上的難題，原因之一是學(xué)生親歷實驗與工藝設(shè)計的經(jīng)驗基礎(chǔ)比較薄弱。
再從現(xiàn)行的中學(xué)化學(xué)課程來看，課程所安排的化學(xué)實驗，多是演示實驗和驗證實驗，極少有創(chuàng)新實驗，更沒有設(shè)計實驗，學(xué)生沒有接受創(chuàng)新與設(shè)計的學(xué)習(xí)、訓(xùn)練的機(jī)會，沒有經(jīng)歷創(chuàng)新與設(shè)計的實踐體驗，這是學(xué)生解決此類問題能力缺失的重要原因。
基于上述理論與事實，筆者認(rèn)為，在化學(xué)教學(xué)實踐中，應(yīng)當(dāng)重視基于設(shè)計學(xué)習(xí)的教學(xué)實踐，探尋相應(yīng)的教學(xué)策略，提升學(xué)生解決實驗與工業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合的情境中的問題的能力。
二、設(shè)計學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)
基于設(shè)計的學(xué)習(xí)（design-based learning，以下簡稱設(shè)計學(xué)習(xí)），最早由美國加州州立理工大學(xué)多林?尼爾森（Doreen Nelson）教授提出。設(shè)計學(xué)習(xí)是學(xué)生為解決問題而設(shè)計產(chǎn)品和方案的過程，在這個過程中學(xué)生主動學(xué)習(xí)學(xué)科內(nèi)容、分析問題、建立標(biāo)準(zhǔn)、探索問題、最終創(chuàng)造性地解決問題。設(shè)計學(xué)習(xí)能夠較好地促使學(xué)生把學(xué)習(xí)和現(xiàn)實生活聯(lián)系起來，從而獲得直接的經(jīng)驗和知識。用自己的親身體驗來掌握科學(xué)和社會知識，并從中體會到學(xué)習(xí)的樂趣和重要性，與他人一起分享自己的知識、學(xué)習(xí)經(jīng)歷及對生活的感悟。學(xué)生創(chuàng)作作品的過程不僅是他們建構(gòu)自己知識的過程和解決問題的過程，而且也是學(xué)生將多門學(xué)科知識進(jìn)行整合的過程，是培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計能力、合作能力、問題解決能力以及創(chuàng)新能力的過程。通過設(shè)計學(xué)習(xí)，學(xué)生學(xué)會在設(shè)計中進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)會全面思維，學(xué)會依據(jù)設(shè)計作品表達(dá)自己的思想，最終優(yōu)化課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，提高學(xué)習(xí)效率，優(yōu)化教學(xué)效果。
J.L.Kolodner等人構(gòu)建了“基于設(shè)計的學(xué)習(xí)循環(huán)模型”（如圖1所示），為教學(xué)設(shè)計與實施者提供了有實際意義的實踐路徑：
圖1 基于設(shè)計的學(xué)習(xí)循環(huán)模型
在該模型中，“需要做……”是工作目標(biāo)，指向即將開發(fā)的設(shè)計作品;“需要知道……”是新知學(xué)習(xí)，指向已有知識的回顧、新知識的理解與內(nèi)化，以及新技能、新方法、新經(jīng)驗的獲得。設(shè)計作品的開發(fā)過程是一個“設(shè)計―展示―解釋―反思―再設(shè)計……”的螺旋式的進(jìn)步過程。新知學(xué)習(xí)的過程是閱讀、調(diào)查、觀察、實驗、驗證假設(shè)、形成確定性結(jié)論等過程，這是一個自主的、探究的學(xué)習(xí)過程。這一模型體現(xiàn)“知做合一，知行并進(jìn)，知做耦合”的教育思想，在同一教學(xué)中，既讓學(xué)生的實踐能力得到提升，又讓學(xué)生體會到所學(xué)知識的實用價值。
例如，在“化學(xué)變化”概念教學(xué)中，通過交流與討論，學(xué)生基本認(rèn)同化學(xué)變化就是我們?nèi)粘Ｋf的“變質(zhì)”“變味”“蛻變”等現(xiàn)象，并確立了判斷化學(xué)變化的標(biāo)準(zhǔn)是“看看是否有新的物質(zhì)生成”。因此，接下來的學(xué)習(xí)任務(wù)應(yīng)進(jìn)入基于設(shè)計的學(xué)習(xí)：設(shè)計實驗說明以下過程是否發(fā)生了化學(xué)變化――醋中加糖、醋中加草木灰、醋加氫氧化鈉、醋中加鹽。在設(shè)計學(xué)習(xí)中，學(xué)生對化學(xué)變化的本質(zhì)更為深入地了解，還查閱相關(guān)知識，找到可以判斷物質(zhì)變化的“指示劑”，同時也感受到化學(xué)的實證思想、化學(xué)實驗設(shè)計的趣味性和挑戰(zhàn)性。
三、基于設(shè)計的化學(xué)教學(xué)策略
（一）明確導(dǎo)向
每堂課都有需要完成的教學(xué)任務(wù)，因此就有與之相應(yīng)要達(dá)成的教學(xué)目標(biāo)，因此能有效完成課堂教學(xué)目標(biāo)是課堂的基本要求。基于設(shè)計的化學(xué)學(xué)習(xí)，固然要在一定程度上尊重學(xué)生的自主性，設(shè)計一定的任務(wù)讓學(xué)生親身參與，從而促進(jìn)化學(xué)知識在生活實踐中的應(yīng)用。但過于寬泛、雜亂的“設(shè)計任務(wù)”使學(xué)生的實際操作存在一定的不可預(yù)測性，結(jié)果使得教師變成“無頭蒼蠅”，教學(xué)偏離預(yù)設(shè)目標(biāo)，最終失去設(shè)計學(xué)習(xí)的意義。因此設(shè)計學(xué)習(xí)的“設(shè)計”應(yīng)具有導(dǎo)向性，這就要求教師在備課時需查閱有關(guān)的化學(xué)實驗、化學(xué)實踐資料，確立與知識目標(biāo)相匹配的“設(shè)計任務(wù)”。如學(xué)習(xí)HClO的漂白性時，可以讓學(xué)生設(shè)計探究HClO加入紫色石蕊試液的實驗，讓學(xué)生通過觀察實驗產(chǎn)生的現(xiàn)象來理解和掌握相關(guān)知識。如果僅僅是為了觀察現(xiàn)象，那么在設(shè)計時將Cl2通入紫色石蕊試液，也能得到明顯的效果，但很多同學(xué)會產(chǎn)生疑問，到底是Cl2還是HClO具有漂泊作用。這樣就會使得整個課堂的負(fù)荷增加，教學(xué)主題也由探究HClO轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄緾l2。最終因為設(shè)計任務(wù)導(dǎo)向不夠明確，不能及時完成教學(xué)任務(wù)。在設(shè)計學(xué)習(xí)中，教師要對整個教學(xué)任務(wù)有宏觀把控，對課堂活動要有一定的經(jīng)驗性的預(yù)測，并在此基礎(chǔ)上平衡學(xué)生的主體性和教師的主導(dǎo)性，提升“設(shè)計任務(wù)”的導(dǎo)向作用和針對性，從而提高教學(xué)效率。
（二）系統(tǒng)規(guī)劃
教學(xué)實踐雖然具有靈活多變的特點，但每節(jié)課都是相對完整的體系，有著明確的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法、教學(xué)活動等，因此設(shè)計學(xué)習(xí)也要與之相吻合，而不是簡單地將一個或者幾個設(shè)計任務(wù)生硬拼接。與之相反，教師要在整合學(xué)生特點、教學(xué)任務(wù)、教學(xué)情境等因素的基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃，使得整個設(shè)計學(xué)習(xí)成為有機(jī)統(tǒng)一的整體并更好地服務(wù)于化學(xué)教學(xué)。在系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)驅(qū)動下，學(xué)生積極參與，從而獲得全面發(fā)展。在化學(xué)教學(xué)中具體體現(xiàn)為由單一設(shè)計、局部設(shè)計到整體設(shè)計。如實驗裝置設(shè)計，應(yīng)充分考慮反應(yīng)、收集、尾氣處理等細(xì)節(jié)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對化學(xué)知識的宏觀把握;由簡單設(shè)計到復(fù)雜設(shè)計，如溶液中離子檢驗，通過縝密的論證、推敲，設(shè)計嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臋z驗步驟，促進(jìn)學(xué)生更高的思維能力發(fā)展;由模仿設(shè)計到獨創(chuàng)設(shè)計，如從實驗裝置的改進(jìn)過渡到實驗方法的改進(jìn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力;由課內(nèi)設(shè)計到課外設(shè)計，如用化學(xué)知識解決生活實際中的問題，提升學(xué)生對化學(xué)知識的應(yīng)用能力;由必修課滲透到選修課，如從化學(xué)理論延伸到化學(xué)史的發(fā)展，拓寬學(xué)生的學(xué)科知識視野。要想做好這些系統(tǒng)性的規(guī)劃，教師應(yīng)在課前調(diào)查學(xué)生興趣、知識水平等，并根據(jù)調(diào)查結(jié)果分析并找出學(xué)生亟待解決的問題，進(jìn)而有針對性地設(shè)計任務(wù)，讓學(xué)生參與，在參與中再設(shè)計。
（三）營造文化
各類設(shè)計探究活動，其目的是讓學(xué)生參與并有所提高，而不是為了設(shè)計而設(shè)計，否則將導(dǎo)致結(jié)果只保留了空殼和形式，失去真正意義。因此設(shè)計要在科學(xué)的框架下，不斷豐富，鼓勵學(xué)生積極廣泛參與，形成一種學(xué)生喜聞樂見的教學(xué)形式，才能獲得預(yù)期效果，實現(xiàn)設(shè)計學(xué)習(xí)的目的。要讓學(xué)生積極參與，對于中學(xué)生而言，最重要的是興趣，因此課堂教學(xué)要營造設(shè)計文化氛圍。具體可以從兩方面著手，一方面，教師在教學(xué)過程中盡量設(shè)置科學(xué)合理的設(shè)計任務(wù)，讓學(xué)生積極參與，并定期給學(xué)生留下探究問題，讓其用所學(xué)知識設(shè)計解決方案。在這樣長期的訓(xùn)練中，學(xué)生逐漸適應(yīng)，設(shè)計能力有所提升，從而獲得更多的興趣和信心。另一方面，為了強(qiáng)化學(xué)生的化學(xué)設(shè)計學(xué)習(xí)能力，學(xué)校可以設(shè)置化學(xué)知識設(shè)計大賽等活動，加強(qiáng)設(shè)計成果展示交流活動的組織，以競賽的強(qiáng)度和力度促進(jìn)學(xué)生發(fā)展。在舉行競賽活動時，班級通過黑板報、海報等形式積極宣傳，教師在課堂鼓勵學(xué)生將自己的設(shè)計作品投稿參賽，形成競賽氛圍。特別是基礎(chǔ)較差的學(xué)生，要消除他們內(nèi)心的怯怵與不自信感，提倡小組合作，通過互幫互助、互補(bǔ)互促、以強(qiáng)帶弱，讓基礎(chǔ)較差的學(xué)生有勇氣參與。通過教師潛移默化的影響和化學(xué)設(shè)計競賽活動的強(qiáng)化，可有效營造設(shè)計學(xué)習(xí)文化，讓學(xué)生在富有趣味性、挑戰(zhàn)性和創(chuàng)造性的設(shè)計活動中主動學(xué)習(xí)，有所收獲并增強(qiáng)自信心。
（四）檢測反饋
任何實踐活動，只有及時反饋并總結(jié)活動取得的成效和不足，才能便于后面有針對性地改正、提高，才能更有效地突顯活動的成效。化學(xué)設(shè)計作為化學(xué)知識的實踐應(yīng)用活動，同樣需要及時有效地反饋。如何反饋？可以通過當(dāng)面談話、問卷調(diào)查等獲取反饋信息。面對數(shù)量大、情況復(fù)雜的中學(xué)生而言，最直接可行的方法就是進(jìn)行檢測。具體方法是教師將學(xué)生設(shè)計作品轉(zhuǎn)化為能力測試題，讓學(xué)生重新回顧自己的設(shè)計作品。例如化學(xué)實驗裝置設(shè)計，原理是否科學(xué)、藥品使用是否恰當(dāng)、操作步驟是否可行和實驗過程是否安全等。讓學(xué)生進(jìn)行自我檢查以發(fā)現(xiàn)新的問題，然后總結(jié)改進(jìn)，使自己的化學(xué)知識有一個新的飛躍;或者將師生設(shè)計過程中遇到的問題轉(zhuǎn)化為測試題，利用生成性資源，有效調(diào)動學(xué)生興趣，在發(fā)現(xiàn)問題―解決問題―發(fā)現(xiàn)新問題―再解決問題的循環(huán)中螺旋上升;或者邀請經(jīng)驗豐富的教師、專家、技術(shù)工人構(gòu)建開放設(shè)計實驗?zāi)芰y試活動，通過多元、開發(fā)的測試，及時掌握各個層次學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況。（下轉(zhuǎn)第66頁）（上接第58頁）通過多種渠道檢測以后，教師應(yīng)針對反饋信息及時匯總、整理、總結(jié)，從而調(diào)整教學(xué)重點、進(jìn)度、深度等，并根據(jù)反饋結(jié)果設(shè)置有針對性的設(shè)計任務(wù)。這樣也就能便于有計劃、有針對性地安排下一次的設(shè)計學(xué)習(xí)任務(wù)，為隨后的檢測、指導(dǎo)提供依據(jù)，從而提升設(shè)計學(xué)習(xí)的價值。
在設(shè)計中學(xué)習(xí)化學(xué)，事實上已經(jīng)在中學(xué)化學(xué)教學(xué)實踐中普遍存在并頻繁使用，但我們卻較少對之進(jìn)行理論研究和經(jīng)驗提煉。設(shè)計學(xué)習(xí)涉及的主要內(nèi)容為化學(xué)實驗與工業(yè)設(shè)計。本文所舉例子主要為實驗設(shè)計，而工業(yè)設(shè)計主要為工業(yè)模型設(shè)計。除此之外，還涉及其他領(lǐng)域的設(shè)計，如化學(xué)學(xué)習(xí)進(jìn)程設(shè)計（學(xué)習(xí)計劃）、化學(xué)調(diào)查研究設(shè)計等。在后續(xù)研究中，我們將進(jìn)一步實施案例研究和準(zhǔn)實驗研究，探尋有利于提高學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)成效的教學(xué)法。
【參考文獻(xiàn)】
[1]R?布里斯羅（美）.化學(xué)的昨天、今天和明天：一門中心的、實用的和創(chuàng)造性的科學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，1998.
[2]Seel.N，Dijkstra.S.Curriculum，Plans，and Processes in Instructional Design：Inernational Perspectivers.Lawrence Erlbaum Associates，Inc.，Publishers.2004
