初中化學實驗設計
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初中化學實驗設計范文第1篇
中圖分類號：G632文獻標識碼：A文章編號：1674-2117（2014）02-0101-01
“新課改”提倡充分發揮學生的主 觀能動性以及思考問題的發散思維， 積極主動的參與到學習研究過程中 去，也強調老師不應該只是“照搬課 本”，而應該引導幫助學生自主學習，由 老師的主動引導逐漸轉變成學生的自 主探索，并從中進行指引。作為一個重 視實踐性質的課程，化學課程中的實 驗教學比例相對其他學科都要高。但 并不是所有學校都具備良好的化學實 驗室的硬性條件，使得很多化學實驗 教學停滯在一個擺設或無效的狀態 下。而將多媒體技術應用到化學實驗 教學中，既可以解決學校本身存在條 件不足的問題，還使得實際的化學實 驗教學發揮更好的作用，提高學生的 運算和邏輯能力，更加充分掌握化學 實驗的知識。
1探究性實驗的內涵
相對于傳統教學實驗，強調師生 互動，發揮學生主動性是探究性實驗 最主要的進步。在學習過程中，教師不 再是在講臺上“照本宣科”，枯燥地講解 知識點和例題，而是輕點鼠標，通過具 象的圖文視頻與學生進行互動，從而 讓學生在學習知識的過程中受到啟 發，激發學生的學習興趣，進而引導學 生自發主動地了解和掌握科學文化知 識；學生也不再是機械地接受教師講 述的知識，而是獨立自主地探索問題， 創造性地解決問題。
在運用多媒體的探究性實驗中， 教師的任務包括根據學生自身的特點 激發學生的學習興趣，借助多媒體采 取各種豐富多彩的方式，比如結合現 實生活中的圖片與知識點相關的事物 來引導激發學生對知識的渴望，只有 融合教師和學生的自主性，尋找并提 出問題是探究活動的開端，學生在獨 立思考的過程中應該能夠提出有價值 的問題，并提出行之有效的解決方法， 才能保證高質量的教學。
化學探究性實驗則是探究式教學的一個特例，它是將探究性實驗教學 與化學教學結合的方式。探究性實驗 要在傳統化學實驗的基礎上進行開拓 性的改革，結合實際的教學情況，并根 據學生的的特點開展創新性的教學模 式，培養學生的思維結構體系，提高學 生的課堂互動活躍度，重視知識的積 累過程以及知識儲備的質量。
2初中化學探究性實驗設計與實 施策略
2.1多媒體投影技術在化學實驗 中的運用
化學實驗涉及到的材料，在實際 操作中相當復雜?；瘜W實驗可以讓學 生更加具體地增加對所學科學的認 識，得出正確的學習結論，從而準確牢 固地掌握知識點，更直觀地去記憶。而 實驗有利于激發學生學習化學的興 趣，通過自我動手，自我實踐的有機會 來體驗神奇的化學實驗，在學習中感 受快樂。但在正常情況下，很多的實驗 教學課程，對于實驗儀器型號的要求， 藥品劑量的多少都有明確的要求。借 助多媒體教學，可以事先提高學生對 實驗的認知程度，從而在實際操作中 更加準確，發揮出實驗教學更加卓越 的效果。然而，實驗室儀器的大小，藥 物劑量的使用是影響教學進度的關鍵 因素，使得很多學生無法觀察實驗反 應的瞬間。將多媒體投影技術運用在 化學實驗中就可以很好地解決這些問 題，從而使實驗過程和結果被放大化、 精細化，不斷地培養學生的觀察能力， 以避免設備不必要的損失、藥品浪費 等問題。
2.2多媒體視頻技術，變驗證性實 驗為探索性實驗
很多教師在化學實驗教學過程 中，習慣通過演示性實驗來將一些實 驗過程展示給學生看，但是這樣學生 僅僅只是掌握了實驗的步驟，對其中 的相關原理沒有深刻地掌握。因此教 師應該改進教學方法，變驗證性實驗為探索性實驗。首先，在實驗教學中教 師應該鼓勵學生去設計出自己的實驗 裝置和方法。例如，在實驗室制取氧氣 的過程中，在連續收集兩瓶氧氣的過 程中會出現氧氣逃逸，而導致浪費的 情況。教師可以在實驗之前，組織學生 觀看實驗錄像視頻。使得學生通過直 觀地觀看他人實驗，選擇合理的方式 方法，甚至發散思維，自我發掘出能夠 減少氧氣浪費的實驗方法。其次，教師 在教學過程中要加強對比實驗教學， 通過對比過程中出現的差異，來幫助 學生更加深刻地掌握實驗原理和操作 步驟。比如，在鎂條燃燒的實驗中，教 師可以讓鎂條在空氣和純氧中進行燃 燒，就能夠發現，氧氣中燃燒的鎂條發 出的白光比空氣中的更加耀眼，同時 在空氣中燃燒的鎂條還產生了一些黃 色的物質。學生通過對比就能夠得知 鎂條還與空氣中的其他氣體進行了反 應，這樣就起到了培養學生探索能力 的效果。
3總結
綜上所述，新課程下初中化學實 驗教學進程中合理借助多媒體實行探 究性實驗，可以更好地適應新課程理 念的要求，教師在教學過程中應該更 新實驗教學觀念，改進教學方法以及 明確教學目標，從而提升學生的創新 實踐能力以及合作探索能力，提高化 學學習的效果。
（內蒙古赤峰市喀喇沁旗錦山三中， 內蒙古喀喇沁旗024400） 參考文獻：
[1]錢勝，田博文.建化學競賽平臺育學科愛好 人才———全國初中化學競賽九連冠的體會 與反思[J].化學教育，2004，（02）.
初中化學實驗設計范文第2篇
化學作為一門以實驗為基礎的自然科學探究課程,亟待在教改中提出并設計以科學探究開展的教學設計和實踐。當前,我國很多初中化學實驗課自身條件不足,雖然進行了諸多教改,但仍然以教師傳統演示為主,化學實驗課教改仍處于轉型探索期。很多學?；瘜W實驗課并沒能從根本轉變教師灌輸講解和演示的教學現狀,探究性實驗設計和教學實踐并未真正得到踐行。為此,初中化學教師提出多次化學實驗課改,倡導師生共同探究學習,轉變過去化學實驗課學生灌輸式學習方式,設計探究性化學實驗課,經過一系列的實驗步驟和流程,從明確實驗教學目標到得出實驗研究結論,養成學生化學科學素養,訓練學生化學學習能力。總之,初中化學實驗課教學應以探究性實驗為出發點和落腳點,充分發揮科學探究學習優勢,增強初中化學實驗課教學有效性,實現化學實驗教學目標。
筆者從初中化學一線教師實踐出發,對初中化學實驗課進行教改,結合化學探究性實驗教學現狀,引入探究性學習理念,設計化學探究性實驗課堂,開展化學探究性教學實踐,整合探究實驗資源,實現探究學習價值。筆者希望通過本文研究,不斷完善初中化學探究性實驗教學理論和實踐,改善化學實驗課沉寂教學現狀,改變學生學習化學的態度和行為,激活學生探究學習活力,達成化學實驗課教學目標。
2 初中化學探究性實驗設計
初中化學探究性實驗學習是在化學教師指導下,結合化學教學內容,從化學學科或日常生活中提煉出需要解決的問題,引出問題任務,設計化學探究實驗方案,師生共同整合利用實驗資源,按照化學實驗方案展開研究,借助化學實驗展開師生共同研究學習,確定研究對象、認識研究對象,總結實驗性質、結論,以及實驗與其他現象之間的聯系,掌握化學實驗內涵知識。
初中化學探究性實驗設計具體步驟如下。
第一,明確實驗問題以及目標。教師需要結合教學進度,選定實驗探究內容,明確實驗課教學目標,提煉出適合實驗探究的價值問題,向學生講授清楚即可。
第二,合理推測實驗設計假設。教師向學生提出價值問題后,學生集中注意在問題并產生疑惑,激發探究學習興趣,能夠結合自己所學,獨立思考后提出實驗假設,預測實驗操作過程和實驗研究結果。
第三,仔細觀察和記錄實驗過程。在教師幫助指導下,學生自己利用化學實驗儀器具體設計實驗方案,并具體操作執行實驗,仔細觀察實驗反應,并做好觀察和記錄數據、現象工作,掌握一手實驗數據和信息。
第四,探究學習化學實驗規律,并得出最終化學實驗結論。通過化學探究性實驗的操作和觀察,學生對實驗展開討論交流,揭示探究性實驗的規律,師生共同去偽存真,深化探究性實驗現象,經過探究得出化學概念、化學原理、化學規律。
第五,鞏固并延伸化學實驗結果,實現化學知識遷移發展。通過化學探究性實驗研究,學生可以結合所學知識解決實驗問題,掌握新的化學知識,鞏固原有知識,實現化學知識遷移發展。
3 初中化學探究性實驗教學實踐
初中化學實驗課教學實踐可以設計很多探究性實驗,筆者以二氧化碳實驗制取為教學實踐案例進行闡述,分析探究性化學實驗的教學實踐開展狀況,以提高學生化學學習能力。
實驗思路
1)結合初中化學教材中講解的二氧化碳實驗室制取原理,充分利用學?；瘜W實驗室現有資源,采用探究性實驗方式學習。
2)將二氧化碳制取方法和氧氣制取方法進行對比分析。
3)二氧化碳實驗制取的裝置探究要具有開放性,即將班級學生劃分為不同的實驗小組,經過交流討論后,在教師的指導下,不局限于化學教材中給出的裝置辦法,各小組組裝探究裝置制取二氧化碳,并展開組間討論分析不同裝置的優缺點,評選出最佳制取二氧化碳的實驗裝置,在實驗設計中鼓勵各小組創新制取裝置。
4)在化學探究性實驗中鼓勵創新教材制取裝置方案,倡導學生探究學習。
實驗目標
1)探究制取二氧化碳裝置的實驗研究,訓練學生化學探究創新學習能力。
2)通過化學探究性學習實驗,強化學生小組合作意識。
3)通過二氧化碳探究實驗,引導學生歸納氣體制取的實驗思路和方法。
實驗課型 初中化學探究性實驗課。
實驗方法 小組合作實驗法和探究性實驗法。
實驗儀器 實驗儀器主要包括每小組均有的儀器和每小組不同的儀器,小組學生可以選用提供儀器,也可以自薦用儀器。每小組均有儀器:橡皮管、玻璃導管、玻璃片、集氣瓶、水槽。每小組不同的儀器具體如表1所示。
實驗參考
1)銅和稀硫酸(H2SO4)、稀鹽酸(HCl)均不反應。
2)在標準情況下,二氧化碳的空氣密度是1.293 g/L,二氧化碳的密度是1.977 g/L,二氧化碳能和水反應產生碳酸,且碳酸易分解不穩定,二氧化碳溶于水。
實驗過程
1)實驗導入:“二氧化碳作為生活中常見且重要的氣體之一,和人類生活關系密切。在化學實驗中,二氧化碳制取的方法是石灰石或大理石和稀鹽酸反應制取。從化學反應原理思考,二氧化碳制取的裝置應該怎樣確定呢?大家有更好的想法嗎?這節課,我們以小組為單位,各小組自由選擇提供的實驗儀器,也可以自薦選擇實驗儀器,自行設計二氧化碳制取裝置,展示大家的想法和創意。最后提醒大家的是,一定要注意實驗方案和實驗儀器裝置設計過程中需要注意的操作事項。在大家實驗結束后,我們要選出最與眾不同的二氧化碳制取裝置設計。”
2)回顧與討論。
①制取二氧化碳的實驗裝置有什么發生裝置、收集裝置?思考選擇制取裝置的依據是什么?
②在制取二氧化碳實驗中需要注意哪些問題呢?
3)拋磚引玉。向學生提供雙氧水、二氧化錳化學反應制取氧氣的裝置,并向學生提出考慮這一裝置的缺陷,要求學生獨立思考這一化學實驗的原理。
4)學生設計。學生以小組為單位大膽思考,嘗試提出新的裝置設計,利用所學化學知識對其進行驗證,創新二氧化碳制取的裝置。筆者針對實驗現場學生提出的裝置設計,比較分析出9組方案。
5)交流與展示。各小組對設計的實驗裝置進行展示,并相互探討設計思路,總結實驗設計成功和失敗的原因,得出最佳的實驗裝置。
6)評價與反思。各小組學生針對實驗裝置進行自評、互評,結合教師的點評,對實驗裝置進行反思,提出完善設計的措施。
初中化學實驗設計范文第3篇
關鍵詞： 初中化學 探究性實驗設計 教學策略
一、初中化學探究性實驗概述
探究性實驗教學通過給學生提供自主探究知識的途徑，在探究過程中將學生看做主體和探究者，而教師只作為引導者對學生提供幫助和支持。在化學探究性實驗教學中，學生自主發揮空間比較大，開放性較強，對于一些數據的實際掌握都需要學生親身實踐。在這種教學環境下，學生不再是傳統的原理―驗證―應用。作為探究性實驗教學突出的方式，在試驗中加強師生交流，開闊學生的思維、視野，真正增強學生學習化學的熱情，提高化學學習能力，加快自身化學習慣養成。
在初中化學探究性實驗過程中，通過教師拋出某個化學問題，讓學生獨自或者分組實驗。學生利用已有的知識，并充分運用科學思維，對一些對象的本質進行探索，在探究中深刻把握其性質、變化特征及之間的聯系等。在探究性實驗中，讓學習過程變化為利用實驗解決問題的過程，這樣有助于學生打破傳統學習思維，從而有效提高解決問題的能力。
二、初中化學探究性實驗的設計策略
1.摸索探究性化學實驗的教學模式
（1）創設教學情境
問題是實驗探究的前提，在這一基礎上，教師可以利用化學中的一些現象進行情境創設，從而讓學生產生強烈的求知欲。如教師在向學生介紹二氧化碳和氫氧化鈉的實驗時，可以先向學生展示這樣一組實驗。讓學生在這一實驗過程中找出與書上原理相同之處及不同之處，讓學生在小組討論中解決，從而提高學生解決問題的能力。創設情境在教學過程中處于非常重要的地位，良好的情境有助于學生更好地融入課堂教學，從而促進能力有效提高。
（2）優化教材結構
安排學生進行探究實驗之前，需要引導學生觀察，主動實驗，并在此基礎上進行實驗歸納。將知識轉化為實驗呈現給學生，實際上是讓學生通過這一方式提高探究能力和學習化學能力。在初中化學教學中，用文字和圖片有效結合，能實現教材中的實際對話，這樣引導學生學習，加快學生發展。教材結構關系學生在課堂上具體的實驗過程，如果框架結構不能滿足學生的發展，那么就達不到理想的化學教學效果。
（3）增強學生的自主探究意識
在化學探究性實驗中，充分讓學生探索，為學生參與化學實驗提供良好的環境，力求使師生之間的探索過程保持開放，從而有效啟發學生進行實驗。在這一過程中通過合理控制實驗和學習進度，從而在這一過程中更好地激發學生的探索意識，在實驗室的開放性環境中更好地營造創新氛圍，使學生自主探究過程充分保證出來。
2.改進探究性化學實驗的設計方案
（1）創新化學實驗
在化學實驗設計中，要創新實驗形式，在化學實驗中充分增強趣味性。在此基礎上，要求教師擺脫傳統教學方式，創新實驗意識。為了提高學生學習化學的積極性，減少學生長時間情況下學習興趣降低情況發生，教師要在化學實驗的設計中創新。教師要結合教學經驗，對化學實驗進行創新設計。
例如，教師介紹氫氧化鈉的性質時，可以采用變魔術的方式。教師可以向學生提出幾個問題，誰弄癟可樂瓶，還有清濁互變的現象。這樣向學生進行教學傳授，有效激發學生的興趣，在更大程度上達到教學目的。創新化學實驗，能夠在很大程度上吸引學生，使學生積極投入化學實驗教學過程中。
（2）根據實驗具體目標設計探究性方案
實驗方案設計需要具備一定的可探究性。在方案設計中要嚴格依據學生目標。通過讓學生自主實驗的方式，在探究性方案中更好地自學。如研究蒸發過程時，教師可以設計使用蒸發皿進行蒸發食鹽水，并在這一過程中用玻璃棒不斷攪拌。在這一實驗過程之前，教師可以引導學生自主想出解決方案進行探究，在全班學生共同修改下實施。通過讓學生參與方案制訂，有助于在實驗之前引導學生，進而減輕學生進行實驗的壓力。
三、結語
在初中化學探究性實驗教學過程中，通過讓學生自主參與這一過程，有助于學生親身進行探索和實踐。運用初中化學探究性實驗，有效提高學生的綜合能力，對化學知識進一步把握和理解。同時，初中化學探究性實驗教學，對教師的自身素質提出更大要求。教師要不斷更新觀念，掌握先進教學理念，在教學中更好地運用探究性實驗，促進教學創新和發展。
參考文獻：
初中化學實驗設計范文第4篇
一、探究性內容的合理選擇
在設計探究性實驗的過程中，教師要對于探究性內容有合理的選擇，這一點在實際教學中非常重要. 一方面，探究性內容的難易要適度，要能夠在易于被學生理解與接受的基礎上一定程度激發學生的思維，促進學生的獨立思考與自主探究. 另一方面，內容的選擇要合理，教師應當有意識地選取那些和生活現象以及生活實際聯系較為緊密的探究素材. 這不僅可以給學生提供更為廣闊的思考與探究的空間，也能夠激發學生的學習興趣，并且提高學生理論聯系實際的知識應用能力.
例如，在講奇妙的二氧化碳時，教師可以結合教學知識點設計一些富有趣味性的探究性實驗. 教師可以提前一天讓學生將雞蛋放在食醋中浸泡24 小時，第二天學生都拿了個軟皮蛋，這樣就可以設問: 蛋殼哪里去了? 食醋的成分是什么? 蛋殼的成分是什么? 你在實驗過程中觀察到了什么現象? 你覺得雞蛋發生了什么反應? 教師可以運用這個有代表性的實驗，讓學生進一步帶著問題去閱讀教材、查閱資料，提出猜想和假設，然后引導學生設計實驗方案. 為了使實驗現象更加明顯，可以把雞蛋放在鹽酸中反應，讓雞蛋在產生氣體作用下可以在鹽酸里游泳，讓學生觀察整個實驗過程. 面對生動有趣的實驗，學生很興奮，并且積極思考產生現象的原因. 結合生活實際的實驗內容，通常是初中化學探究性實驗教學的良好素材，在這樣的教學過程中，學生對于知識點的理解與體會也會更加深入.
二、實驗思路的有效設計
在開展探究性實驗教學時，實驗思路與實驗流程的合理設計非常重要，這不僅會直接影響到實驗的現象以及實驗效果，也會一定程度決定學生在實驗過程中的收獲. 教師應當盡量讓實驗流程清晰合理，要讓學生能夠弄懂實驗的基本過程，并且讓學生在每一個環節都能夠有獨立操作的空間. 另外，實驗在設計時要凸顯學生的自主性，要多設計讓學生開展獨立探究的過程與環節，要多設置一些疑問來引發學生的思考與探究. 在這樣的實驗過程中，學生的實驗能力與思維能力才能夠得到培養.
例如，在講常見的化學反應燃燒時，在實驗教學前，教師可以啟發學生回顧化學學習和日常生活中一些常見的燃燒的事例. 學生很容易想到鎂條、鐵絲、木炭、硫在氧氣中的燃燒，然后根據它們的燃燒現象，引導學生進一步總結得出燃燒反應的特征，并且得出燃燒的定義. 教師可以引導學生結合燃燒的一些典型案例來探究燃燒的條件，可以給學生提供實驗用品: 小木條、石頭、小紙條、蠟燭、酒精燈、小燒杯、坩堝鉗、火柴、石棉網等. 讓學生在自主實踐中發現問題: 燃燒需要什么樣的條件? 不少學生會提出假設，指出自己認為的燃燒所需的條件，教師可以進一步指導學生進行對比實驗，直至探究出最后的正確結論. 這樣的實驗思路與實驗設計，不僅凸顯了學生的自主性，而且培養了學生的實驗能力.
三、增強學生的實驗自主性
有的教師在實驗教學中會忽略學生的教學主體性，實驗課程往往是以教學的演示實驗為主，學生的教學主體性很難在課堂上得到體現. 這是在開展探究性實驗時有必要改善的地方，教師要設計更多引發學生參與的實驗活動，要增強學生的實驗自主性，這樣才能夠培養學生的實驗能力，并且加強學生對于教學知識點的理解與體會.
教師應當更多地設計開放型探究性實驗，將學生引入實驗中，做實驗的主人，而不是觀眾.
初中化學實驗設計范文第5篇
[關鍵詞]教案；學案；雙案；虛擬實驗；教學設計
[中圖分類號]G420 [文獻標識碼]A [論文編號]1009-8097(2012)01-0113-06
一、引言
化學實驗是化學教學中的一個難點，也是培養學生化學能力的重要途徑。為了更好地實施教學，編寫教案就成了上好課的關鍵步驟之一，但是傳統教案在教學過程中存在注重教材內容而忽視學生實際情況的缺點。為了彌補其不足，近些年提出了“雙案”教學。隨著網絡教學的普及和信息技術的發展，虛擬實驗進入了課堂教學，但是關于虛擬實驗的教案設計鳳毛麟角，其“雙案”教學設計更是空白。在虛擬實驗教學日益普及的今天，教師該如何利用虛擬實驗進行教學，使虛擬實驗貫穿于整個教學過程的始終，而不是僅僅作為教師演示的工具呢?筆者認為虛擬實驗“雙案”教學勢在必行。
二、傳統教案現狀分析
教案是教師為順利而有效地開展教學活動，根據教學大綱的要求，以課時或課題為單位，對教學內容、教學步驟、教學方法等進行具體的安排和設計的一種實用性教學文書。教案也稱課時計劃，通常包括：班級、學科、課題、上課時間、課的類型、教學方法、教學目的、教學內容、課的進程和時間分配等。教案在教學中起著非常重要的作用，但是在提倡素質教育的今天，單一的教案教學存在一些不能忽視的問題，筆者在進行大量文獻分析的基礎上，將出現的問題歸納如下：
1.教案的設計注重對教材內容的梳理，很少考慮學生個體學習情況
傳統教案是教師在精心分析教材內容的基礎上對知識結構、教學內容順序及其教學過程制定的一個實施方案。教案注重教師對知識內容的梳理和組織，但忽視了教師對學生個體情況的考慮。教案導致教師在實際的教學過程中形成了“滿堂灌”，只注重“教”的過程，忽視了學生“學”的效果及接受消化知識能力的差異?！皾M堂灌”教學容易使學生形成優劣差距，優等生緊隨其后，差生濫竽充數，使差生喪失對學習的信心。
2.教案的設計注重知識的傳授，缺少對學生參與活動的設計
在應試教育的影響之下，教師教案的設計只是為了能夠很好地完成教學任務，達到教學目標，使學生考出一個好成績就是教師最大的榮譽和收獲。在設計教案的過程中，教師考慮的只是自身“教”的活動，很少設計到學生“學”的活動。教師是整個教學過程的主導者，忽視了學生的主體地位，使學生的主觀能動性受到一定的限制，容易形成思維定勢。但是在素質教育的今天，教師要傳授給學生的不僅是知識與技能，更重要的還要培養學生“會學”的能力。教師不能只關注“學會”而忽視了“會學”。古人云“授人以魚，不如授人以漁”說的就是這個道理。在整個教學過程中教師和學生處于同樣重要的地位，教學只有通過學生積極主動的參與，才能使教師的“教”變得更加靈活。同時，也只有學生充分地發揮能動性，才能反映出教師教學能力水平的高低和教學效果的好壞。因此學生活動的設計可以幫助教師實現“因材施教”，而不是一個模式的固定教學。
3.教案設計忽視了教學中師生之間和生生之間的交互
在不少教案中，無論是師生之間還是生生之間的交互都較少設計到。原因大致如下：首先，教師為了完成教學進度忽略了交互的設計。應試教育要的是學生的成績，教師的評估看的也是學生的成績，所以教師的教學目的就是為了提高學生的成績。其次，教師教學任務繁重，中小學教師每天都會有大量的教學任務，在自己有限的備課時間里很難去考慮較多的交互設計，只是為了明天的教學做點準備。再次，教師教案形式固定，很少變更，抄教案現象明顯，寫教案只是為了應付檢查。種種情況導致了教師的教案缺乏對交互的關注，但是交互的作用又是教學不能忽視的，師生之間的交互可以讓教師反思與變化教學，從而改進教師的教學。生生之間的交互能夠體現學生協作與溝通的能力，互幫互助，使教學成效整體上升。
三、“雙案”的提出
面對傳統教案在實際教學中出現的一些弊端，在素質教育和新課改的背景之下，“雙案”教學模式浮出水面。教案和學案合在一起簡稱“雙案”，其中“學案”是指教師依據學生的認知水平、知識經驗，為指導學生進行主動的知識建構而編制的學習方案。學案實質上是教師用以幫助學生掌握教材內容，溝通學與教的橋梁，也是培養學生自主學習和建構知識能力的一種重要媒介，具有“導讀、導聽、導思、導做”的作用?！半p案”教學體現了雙主教學的思想，要求以教師為主導、學生為主體，通過教師的引導使學生最大限度地參與到教學的全過程當中，充分地發揮學生學習的積極性、主動性、能動性等作用。“雙案”教學教給學生的不僅是知識，更重要的是培養學生自主學習的能力。“雙案”教學體現了教學過程中“學教并重”、“教學相長”的思想，并且是以建構主義理論、教與學的理論為基礎的。
近些年出現了“雙案”教學的研究，其中“單元‘雙案’教學模式的研究及在高中物理課程中的試用”、“高中地理‘兩案’設計與實施策略研究”等文獻對“雙案”教學做了比較全面的分析和研究。上述文獻對“雙案”在教學過程中的應用和實施做了較好的設計，圖1、圖2是其設計的模式結構圖：
從圖1和圖2中可以看出，兩種模式都體現了學生的主體地位，體現了學生自主學習的因素，這是二者共同的也是值得借鑒的地方。但是圖1將教師的作用減輕了，重頭戲放在了學生的自學上，忽視了教師的主導地位，教師的作用只體現在師生共探環節。圖2中教師和學生的聯系較圖1緊密，但是學生的自學發生在課前，形成教案和學案的脫節，也就是沒有將教案和學案統一地應用在教師的整個課堂教學過程當中，教師的主導作用仍然不夠。但是任何形式的學習都離不開教師的引導，特別是對學習定向還很不明確的初中生來說更是如此。教師是學生學習的引導者、促進者，沒有了教師的引導，學生的學習只會走彎路、走遠路，還有可能形成事倍功半的反效應。要想實現高效率的學習，必須將教師的教和學生的學相統一整合。筆者在借鑒前人研究“雙案”教學的基礎之上，對虛擬實驗環境下的“雙案”教學提出了圖3所示的教學模式。
這里對虛擬實驗環境下的“雙案”教學模式的意義進行簡要說明。首先，它將教師的主導地位和學生的主體地位都體現了出來，學生的學習是在教師的引導和組織之下進行的，避免了學生自學時的盲目性。其次，教學中對實驗的觀察、訓練和對問題的探索、分析和總結都是在學生操作實驗的過程中形成的，充分發揮了學生的主觀能動性。再次，教師的教和學生的學是在課堂中發生并完成的，教師能夠隨時解決個別學生的個別問題，這樣對教師的教學也有一定的促進作用。最后，在教學過程的設計中還加入了小組學習的形
式，可以對差生的學習起到一定的幫扶作用。
四、氫氣還原氧化銅虛擬實驗“雙案”設計案倒
“氫氣還原氧化銅”虛擬實驗的設計是按照教師為主導、學生為主體的思想進行的。在整個設計過程中吸取了以往虛擬實驗設計的優點，并且彌補了其缺點。實驗包括教師、學生、管理者三大模塊。教師模塊是針對教師的教進行設計的。學生模塊是針對學生的學進行設計的，其中包括實驗準備、實驗操作、實驗報告填寫、實驗報告批改查詢、實驗作業、實驗拓展等內容。管理者模塊主要負責虛擬實驗平臺的后臺管理。我們的虛擬實驗不是一個簡單的演示模塊，它是一個全面的、系統的實驗平臺，在學生操作實驗的過程中會動態地記錄學生實驗儀器和藥品選擇的結果、實驗裝置組裝的結果、實驗參數調整的結果、實驗現象觀察的結果、化學方程式書寫的結果等內容。實驗完成后增加了實驗報告填寫，其報告是半自動生成的(由學生在實驗操作時完成且計算機自動獲取并填寫的客觀部分和實驗報告中需要手工填寫的主觀部分組成)。虛擬實驗是在全面的教學設計分析的基礎上進行的，虛擬實驗設計架構如圖4所示，虛擬實驗截圖如圖5所示。
下面是“氫氣還原氧化銅”虛擬實驗“雙案”教學設計案例：
教學過程：
1.導入新課
通過上節課的學習，同學們知道了氫氣具有可燃性，那么氫氣還有沒有別的化學性質呢?我們知道任何物質的性質都不是單一的，就像是同學們一樣，每個人的優點或特長都不是唯一的，那么這節課老師將和同學們一起去探索氫氣的另一種化學性質，它的另一種化學性質究竟是什么呢?
2.學習新課
(1)情境創設，學生探索學習
教師展示虛擬實驗平臺中教師講解模塊中的實驗演示部分(包括真實實驗的視頻錄像和以往的Flas實驗)，教師在展示實驗、學生觀看實驗的情境創設過程中，對學生提出以下導向問題：
1)實驗開始前，做了那些準備工作?
2)實驗中做了哪些工作?觀察到的實驗現象有哪些?
3)實驗完成后又做了哪些工作?
4)實驗得出了怎樣的結論?
演示觀察完成以后，請同學們對以上問題做出回答?
(學生答：實驗開始前儀器的安裝、藥品的取裝……實驗過程中有水珠生成……實驗完成先撤酒精燈……等等)
(2)教師梳理知識并引導(教師主導)
教師根據同學們的回答，肯定正確的，糾正錯誤的，并將知識梳理如下：
1)實驗中儀器的組裝順序及正確的位置
實驗儀器組裝的時候要依據從下往上，從左到右的順序，試管要略向下傾斜，導管要通入試管底部并且要在藥品的上方。(展示實驗演示部分內容)
2)實驗中藥品的取裝方法
實驗中藥品取出后先平放入試管口，然后傾斜試管使其慢慢滑入試管底部，并蓋上藥品蓋。
3)實驗過程中的注意點(真實錄像和Flash演示都會有所提示)
先通氫氣后加熱。目的是排盡試管里面的空氣，防止生成的銅繼續被殘余的空氣氧化。加熱之前要給試管進行預熱，以防局部受熱引起試管底部炸裂。實驗完成后要先熄滅酒精燈，后停止通入氫氣，以防銅被氧化。
4)實驗現象
按照同學們的回答將實驗現象總結如下：實驗過程中黑色的氧化銅逐漸變成什么顏色的金屬銅?并且觀察試管壁前后反應的變化。
5)實驗結果
通過實驗展示，同學們會發現氫氣具有還原性。下面請同學們自行操作。
(3)教師提供虛擬實驗學習環境，學生進行虛擬實驗操作。(學生主體)
同學們用自己的學號和密碼進入虛擬實驗學習環境后選擇操作模塊進行虛擬實驗操作，操作過程中同學們要注意實驗要點。并且實驗過程會將同學們的主要實驗操作內容動態地記錄下來，希望同學們認真地完成實驗操作。實驗操作過程部分畫面截圖如圖6所示。
(4)學生填寫實驗報告(學生主體)
學生在完成實驗操作后進入實驗報告填寫部分，認真地填寫實驗報告，將你在做實驗過程中遇到的問題和實驗注意點認真規范地填寫在實驗報告中。部分實驗報告填寫內容已經在同學們做實驗的過程中動態生成，無需填寫。填寫完成后請同學們提交實驗報告。實驗報告填寫部分如圖7所示。
(5)教師組織學生分組討論(學生主體)
教師在確定了同學們的實驗報告都提交完畢以后，將學生進行分組，進行小組協作討論式學習。在討論交流學習的過程中將遇到的問題的疑難點按照下面表1形式做總結。
教師在學生討論的同時進行實驗報告的批改，將實驗報告中呈現的問題與同學們小組上交的學習問題歸納總結后一一做詳細的講解，以達到使每個同學都能領會和理解。
(6)教師組織學生溫故知新(實驗操作不做記錄，學生自主學習)
為了達到同學們對知識和實驗操作過程的全面掌握，請同學們再次進入虛擬實驗學習環境進行學習。這次同學們從實驗準備進入，依次進行學習，在15分鐘學習時間內完成“實驗準備”和“實驗操作”的二次學習，達到溫故而知新的效果。
(7)完成實驗作業
同學們認真學習之后請完成實驗作業并且提交，一天后查閱自己完成作業的情況。
(8)實驗拓展，形成知識遷移
同學們在學習完了本節課的內容后學有余力的同學可以進入實驗拓展部分進行興趣學習，讓同學們看到生活中的化學，看到化學給大家帶來的五彩繽紛的生活，大家一起熱愛科學，熱愛生活，爭取讓科學帶給我們更加豐富的生活。
(9)教師總結反思，修改教學
教師根據同學們掌握知識內容的程度和效率，對自己的教學進行一定的評估，并且寫出自己的教學心得。每個教師面臨的不是一個班，面對不同的班級，教師要從一個班代課的經驗中總結后續教學的經驗，也就是要具備“窺一斑而知全豹”的能力。教師課后反思按照下面表2形式做總結。
虛擬實驗的“雙案”設計既注重了教師的主導地位，又強調了學生的主體地位，在教師的整個教學過程中以學生的自主訓練為主線，培養了學生自主學習、探索新知識的能力，并且在學習過程中加強了同學之間相互協作能力的培養?！半p案”教學在課堂教學中的實施，不僅對學生進行了很好的引導作用，而且對教師完善自己的教學起到了很大的作用，有利于新課改背景下素質教育的進一步完善和發展。
基金項目：本文受教育部人文社會科學研究規劃基金項目“初中化學網絡綜合虛擬實驗教學平臺的開發與應用研究”(編號：10YJA880182)的階段性研究成果。
