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2012年“黄浦杯”长三角“成长纪事”征文三类课程巧联姻 科学素养节节升一次基础型课程化学演示实验失败引发的思考上海市松江二中 殷莉莉要上拓展型课程了，怎么办？我往往是找本相关的书或是网上下载一些内容讲一讲，抑或是随便安排个实验，让学生做一做。研究型课程，如何上？让学生自己找课题，美其名曰“自主”。久而久之，学生总习惯捧着一堆作业来“研究”，最后按照要求草草交一份报告。面对这样的状况，我也只能是睁只眼、闭只眼。临近考试时，我也曾借拓展型、研究型课程之名，行基础型课程之实。最近，我校乔校长光荣退休，新来的王铁桦老师接任校长。俗话说：新官上任三把火。不料，王校长烧出的第一把火是“继承与发展”。其中之一是依托学校已有的实验项目，推进学校在原有基础上转型发展。对于基于“四个三”为特征的学科课程建设研究子项目，王校长明确提出学科课程既要全面体现学科的育人价值，又要为学生自主发展赢得更多的空间。我校学科课程建设要坚持“四个三”（即“三类课程有机整合”、“三维目标有机融合”、“三个年级有序衔接”、“三个层次学生共同提高”）的建设策略和要求。学科教师尤其是青年教师，要积极承担三类课程的教学工作，要根据学校课程建设的要求，加强整合，努力克服三类课程“三张皮”的现象。化学教研组是我校特色教研组之一，实验教学与研究是其特色。组内有两位上海市特级教师、多位区学科名师。作为组内一名青年教师，常常得到组内老教师多种形式的帮助和指点，受益非浅。尽管坚持承担三类课程的教学工作，但自身日常教学偏重于基础，少有课程整合的意识。但最近基础型课程教学中一个课堂演示实验失败却引发我思考，能否通过化学实验把三类课程整合起来？铜与浓硫酸反应，是教材中例证浓硫酸氧化性的经典演示实验。印象中的结果是把铜与浓硫酸放在一起加热，放出能使品红溶液褪色的二氧化硫，同时溶液出现蓝色，表明铜离子生成，从而说明浓硫酸有强氧化性。但接连的两节化学课，出现了意外： “咦，怎么发黑了，没有蓝色嘛？” “怎么是绿色的呢，不是蓝色吗？” “实验失败了！”学生七嘴八舌，一时间课堂炸开了锅。面对学生的质疑，此时的我不知所措。“可能是药品变质了。课后如果同学感兴趣的话，可以到实验室再重新做做这个实验。”我当时是这么敷衍过去的！课后，我不能忘记这一幕！经验告诉我，教学中如果按照教材要求操作，演示实验一般没有什么问题。课后我重复了当天课上的实验，正如学生观察的那样没有蓝色。我请教组内的老师，有的说成功了，有的说会有少量黑色物质，完全变黑的好象没有。不知是出于兴奋，抑或是课堂上演示失败的刺激，引发了我探究的冲动。我查阅文献，发现对该实验的研究由来已久，而且还是当前研究的热点之一。我感到这个实验不那么简单！仅凭一己之力恐怕难以解决。于是我请教组内两位专家，说出自己的想法，得到充分肯定后，两位老师建议我发动班级学生，组成实验小组利用化学拓展型课程与研究型课程课时，进行持续研究。就这样，一个以基础型课程中的问题为出发点，在拓展型和研究型课程中加以延伸与探索的化学实验小组，就此踏上了漫漫研究之路。面对这样的一个实验，作为老师的我也不比学生多了解多少。所以，课程开始初期，我决定与学生一起学习。我与学生商定，先期的拓展型、研究型课程着力解决两个问题：一是收集该实验的研究资料，了解该实验的研究进展，并撰写一份文献综述；二是根据现有的方案，重演一些实验，学习实验操作和研究的方法。第一个任务，我只简单地介绍了查阅文献的基本方法和这个实验可能的文献来源，便放手让学生独立查阅，要求做好文摘或下载下来。下一次课上，学生各自交流上一次查阅的文献资料，相互提问，并在交流结束时请一位学生作总结陈词。三次课后，学生从六十年代的大学教材到最新的期刊，收集到相关文献近二十篇。有了每一次的消化和吸收，我建议学生将这些资料从不同角度进行整理，写一篇文献综述。一周后，实验小组从三个维度初步完成了文献综述，我们对该实验研究进展有了比较清晰的认识。接下来，就是实验操作啦，学生们很兴奋。但我很担心！因为实验对象是加热的浓硫酸，而且反应会产生有毒的气体，整个实验有一定的危险性。所以刚开始时，我不敢彻底放手，次次坐镇现场，反复提醒。但几次实验重演下来，尽管没有得到完全相同的实验现象，但学生们基本克服了恐惧心理，操作熟练、规范，不仅改进装置解决了安全和污染问题，而且还初步确定了影响该实验的几个因素。后一阶段，就是朝着当初设定的目标开展实验研究了。学生们有了前期学习和积累，很快进入了角色。设计出通过控制变量研究得到最佳实验效果的系列方案。方案讨论中我指出：如果从最佳条件角度去探索，几个变量的范围是什么？理由在哪里？不明确的话，怎么知道得到的就是最佳条件呢。说实话，这个问题我也不能回答，但当时的情形下就这么说出来了。我的权威让大家陷入了沉默！我们转而请教组内的两位特级教师。两位老师肯定了小组的设计和我的观点，认为如果这样做，有可能得到较好的演示条件，但工作量很大，有一定的盲目性。“能否先理论探讨一下，再实验。”一位老师无意间说道。对，利用能斯特方程计算该反应发生的理论条件。心灵的微光，一下闪到了我！原来，许多宝贵的资源就在我们身边。能斯特方程计算是大学知识，我可以直接计算给学生，但两位老师建议我继续让学生自学并计算。学生们虽有疑惑，但也有心硬着头皮一试。于是大家去学校图书馆找来大学无机化学，边学习边进行计算。计算结果很快出来了，至此，实验研究出现了转机。在理论计算结果的指导下小组重新设计了一些控制变量的实验方案，并据此开展了一系列对比实验，得到了一些初步结论。但遗憾的是实验的重复性很差，实验并不圆满！此时我和学生真恨不得变成孙悟空，跳入反应液，一探究竟。但这终归只是一个美好的渴望与期盼！不能在对比实验中找寻原因，研究又陷入了困境这时，有同学主动提出可否对已有的文献记载予以佐证，探索原因。我觉得很有创意，便和学生一起进行了两个方面的实验。一是把铜和浓硫酸反应结束后的液体蘸出，发现反应过程中硫酸并没有如文献资料记载的那样逐渐变稀。我们通过理论论证，初步判断硫酸此时形成了恒沸液，不会变稀。二是把硫酸铜晶体放入浓硫酸中加热，看是否会得到蓝色、会不会出现黑色。实验结果是温度升高后出现明显蓝色，但始终没有得到黑色物质，从而说明黑色物质是铜和浓硫酸反应过程中的副反应所致，蓝色出现需要控制一定的温度。这些实验，客观、科学、条件易控、现象明显，得到的结论可靠。在撰写课题研究报告过程中，他们分工明确、合作默契，生动地记述着自己的研究。报告的结尾提出了一些还可以继续研究的问题，拓展了研究的角度，读来让我感到既惊讶又惊喜！更有意思的是，他们形象地称该研究为“吐血研究”反映的是他们经历的艰辛和曾经的迷茫。课题要展示了，我期待学生们的精彩！近一个学期的探索，尽管初定的研究目标并没有实现。但细细想来，从学科学习本身来说，我和学生一起不知不觉地走到了这个实验研究的最前沿，触及到这个变化的一些本质性的东西，正如学生小结中写到：化学变化极其复杂，独具个性。这不正是化学学科素养和魅力所在吗？这样的体验与感悟在基础型课程教学中很难体现得如此深刻！这个过程中，作为教师的我也“被逼”着与学生一起成长。源于基础型课程的这个实验，本来教师只需做一做、讲一讲，失败了就让着学生记住课本上的实验结果，会考试就可以了。但这只是 “教什么？怎么教？”的问题，不是我校所倡导的“建设什么？谁来建设？”的问题。对照这次探索的历程，化学实验研究其实就是师生是一起建构、一起开发我们自己的课程，是学科老师立足学校实际、学科特点，与学生一起诠释三类课程有机整合的尝试。这样的做法，有效克服了先前拓展型与研究型课程开设随意与效率低下的状况，不失为三类课程有机整合的一条新路。教研组集体分享我的个案后，提炼出以化学基础型课程为依托，合理整合另两类课程的化学实验课程体系建设的构想，进一步深化化学学科课程建设。高一年级，选取基础型课程中的一些实验，设计成化学实验基础课程，安排专门课时让学生动手操作，发展学生基本实验技能。高一下学期，开设趣味化学实验课程，让学生在联系生产、生活与社会的趣味实验中拓展视野，进一步激发创造性的欲望，提升创新的动力。高二年级，开设化学实验研究课程，从趣味实验、疑难实验、异常实验和创新实验等四个