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【摘要】结合新课程要求和探究性实验教学的现状，笔者在实践研究基础上发现探究性实验教学过程的“预设”与“开放”是相互兼容、相互融合的过程，认为“预设”与“开放”有效结合的探究性学习方式能使课堂教学达到事半功倍的效果。
【关键词】预设 开放 有效结合 探究性实验
一、问题提出
新的《普通高中化学课程标准》要求：“通过实验探究活动，掌握基本的化学实验技能和方法，进一步体验实验探究的基本过程，认识实验在化学科学研究和化学学习中的重要作用，提高化学实验能力。”新课程标准要求将探究性学习作为一种能够有效培养学生科学素养的学习方法，这对学生的学习方式和教师的教学行为起到了重要的指导作用。
然而，由于新教材中没有明确规定探究性实验的界限，化学实验课堂就出现了两种极端状况。一种是只注重实验探究过程，任何实验都强调学生自主探究，学生对所探究的实验准备不充分，教师对实验没有预设，学生天马行空地想到哪做到哪。课堂看似热闹非凡，学生却收效甚微，教师苦不堪言。另一种是只注重实验结果和评价。教师和学生把很值得探究的实验从目的、原理、方法、步骤都设计得完完整整再进行实验。整个课堂有问有答，看似完美无缺，学生对知识的掌握和实验的细节在教师的设计下都了然于胸，却无法有效培养学生的探究能力，更无法有效提升学生的思维能力。
结合新课程要求和探究性实验教学的现状，笔者经过数年的实践研究，通过反复探讨、思考，发现“预设”与“开放”有效结合的研究性学习方式颇为有效。
二、概念界定
1.探究性学习。探究性学习是指知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境下，借助他人（包括教师和学习伙伴）的帮助和指导，利用必要的学习资料，通过人际间的协作活动而构建的学习方式。教师在教学过程中引导学生进行自主学习、探究学习和合作学习，帮助学生形成终身学习的意识和能力。
2.预设。“预设”是依据教学目标、教学内容和学生已有的知识结构、认知水平，选择适当的教学方法和教学手段在学生进行探究性实验前有目的、有针对性地对实验内容或活动项目进行规划的过程。通过预设使学生在知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观方面产生进步和发展，从而实现预期的教学目标的达成。
3.开放。“开放”是以学生的发展为本，以提升学生的思考、表达、操作、观察实验现象的能力为目标，对探究性实验的原理、方案、步骤、试剂、实验条件等不做唯一答案要求，是一个动态的教学过程。教师在学生制定方案和实施实验过程中，只起“引导”作用，对学生实验过程中的知识盲点给予相应指导。
三、探究性实验教学中“预设”与“开放”有效结合的基本思路
“预设”与“开放”是课堂教学中的两个方面。探究性实验教学过程既是一个充分预设的过程，也是一个以学生为主体、教师为主导的动态开放过程。教师在“预设”的基石上使学生构建新知识，“预设”是为了更好地实现探究性实验教学的“开放”。而探究性实验教学的“开放”随学生素质、状态、环境等条件的改变为教师的下次“预设”提供更多信息和弹性。因此，探究性实验教学的“预设”与“开放”是相互兼容、相互融合的过程，“预设”与“开放”有效结合的探究性学习方式能使课堂教学达到事半功倍的效果。
案例1：苯酚的课堂导入。
【导入一】直接导入：这节课学习“苯酚”，首先探究它的性质。
【导入二】展示并投影苯酚软膏及使用说明书。
【预设】设计实验探究苯酚可能的性质。
【导入三】视频：2011年6月4日，建德市境内杭新景高速公路苯酚槽罐车泄漏，新安江受苯酚污染，杭州55万人用水受影响。
【预设】（1）从这则新闻中你了解到苯酚哪些信息？（2）新安江受污染段为什么要停止取水？（3）若你在事发现场，你该怎么办？（4）消防队员怎么处理现场，你推测苯酚可能有什么性质？请设计相应的实验，探究苯酚可能的性质。
【效果反馈】
导入一，教师基本不“预设”，问题范围太宽，学生摸不着头脑，探究性实验基本变为照书本实验，学生的思维得不到充分发展，探究性实验因为“无度开放”导致流产。
导入二，用生活中的药物可以激发学生的兴趣，从药品说明书中学生可以得到较多信息，比如“消毒防腐剂”“色泽变红后性状发生改变”“用酒精洗净”“ 不能与碱性药物并用”，这些信息“预设”也为实验的“开放”指明了方向。
导入三，用发生在学生周边的新闻事件，极大地激发了学生想了解苯酚性质的欲望，学生对苯酚的毒性、溶解性、处理和检测方法产生了强烈的好奇。教师的“预设”为探究性实验的“开放”铺设了基石。本文将详细介绍该导入方式在探究性实验教学中“预设”与“开放”有效结合的实践过程。
作为以实验为基础的化学课程，有众多的实验素材，教师应根据教学情况筛选素材、设计符合学生特点的“预设”方案，有效地引导学生思考、讨论、操作实验，打开学生的思维。
教师不同的“预设”方案会引导不同的“开放”效果，教师有必要在课堂教学前设计好探究性实验“预设”与“开放”的教学流程，做到有的放矢。（苯酚的教学设计流程图见附件1）
探究性实验教学中的“预设”与“开放”有效结合的设计流程
四、“预设”与“开放”有效结合的实践策略
在开放的探究性实验教学中，学生是问题探究的主体，教师是组织者、引导者和共同学习者。在教学过程中，要让学生有充足的时间思考和实验，教师根据学生的个体差异和课堂实况进行组织调控，给予必要的指导和帮助。“预设”要从学生的角度出发，把握好难度和梯度，关注学生的个体差异，注意“长尾效应”。在学生思考过程中不要过密地提问或提示，不能固化学生的思维，要让学生主动探究。
（一）预设与开放 1.“预设”为基石打开学生思维。开放的探究性实验并不是按部就班地依照直接给出的方案做出和教材书完全一致的实验，实验的方案、过程、结果等都是开放的。
教师要以教师的“预设”为基石，引导学生主动思考、积极探究，在学生思维出现障碍时，有效引导学生跨过障碍，提升学生的思维能力。
案例2：教学活动片段。
【学情分析】通过烃的学习，学生已掌握了苯及其同系物的结构与性质关系；在醇的学习后，已学会醇羟基的结构与性质关系，认识了醇羟基的化学性质。因此，学生在苯酚的学习时，学习方法和知识基础上已具有适当的铺垫。教师引导学生对苯酚、苯、醇进行比较分析、猜想、讨论和实验探究。
【引导预设】按上述案例1中“导入三”。
从结构上看，苯酚分子是由一个苯环和一个羟基组成，那么苯酚是否有与苯或醇相似的性质呢？
【方法指导】从物理性质看，你认为苯酚的溶解性如何？如何处理含酚废水？
学生活动：
【讨论与分析】学生依据醇、苯的物理性质进行猜想和推测。
①与水互溶，溶于有机溶剂（醇）
②不溶于水，溶于有机溶剂（苯）
③溶于有机溶剂，不一定溶于水（可能需要某种条件，如温度）
④一定溶于水，溶解度情况不确定（否则水污染怎么这么严重？）
学生通过设计实验探究苯酚的溶解性，与苯和醇溶解性比较，分析苯酚特殊溶解性的原因。
【学生实验】（学生自主完成）
【效果反馈】
借用生活案例（苯酚事件2011新安江），用发生在学生周边的真实案例引发学生的好奇心，激发学生的求知欲，从而产生强烈的学习动力。学生在听到新闻感到震惊的同时，通过实验探究的方式了解苯酚的溶解度。有学生在实验探究过程中发现苯酚在65℃热水中浑浊变澄清，冷却后又变回浑浊：
他得出结论：苯酚在水中溶解度不大。提出含酚废水的处理方案：利用加热再冷却的方法析出苯酚。还有学生发现苯酚能与苯、四氯化碳等有机物互溶，想到萃取的方法。有学生则干脆跳出溶解度的思维视线，想到活性炭的吸附性。这些方法来源于学生自己的思考与探究，比教师在课堂教学中刻意强调“含酚废水的处理”更有成效。
化学来源于生活，化学服务于生活。教师在处理教学内容时要联系生活实际、紧扣社会热点，不要干涉学生的思维，要以“预设”为基石能更好地开放学生的思维。
2.用“预设”支撑开放性探究实验。教师根据学生的实际学习情况，适度地对探究性实验进行“预设”，引导学生进行科学的猜想和预测，培养学生分析、设计、探究实验的能力，养成学生分析问题时透过现象思考本质的习惯，使学会比较学习的方法。
探究同一个化学反应的实验方案有多种，如果预设的范围太宽，学生会无从下手；如果预设的范围过窄，会使学生的思维僵化。“预设”要有针对性，通过“预设”引导学生正确评价，从绿色化、简单化等多角度比较后设计合理的实验方案进行实验。“预设”能较好地调控探究性实验“开放”度，能有效地调节过于沉闷的课堂气氛，是开放性探究实验的支撑点。
案例3：教学活动片段。
【学情分析】结构决定性质：烷烃、烯烃、炔烃、苯的同系物、醇、醛、酸、酯就是根据结构中官能团进行分类的。同类物质的性质既有共性又有个性，根据官能团可以预测物质的性质。
【预设】结合“案例1中苯酚导入三”视频消防队员处理现场信息与苯酚结构，探究苯酚化学性质。你可以想出哪些实验方案？请设计实验探究酚羟基的性质。
学生活动：
学生通过分析“案例1中苯酚导入三”视频信息结合苯酚官能团，猜想苯酚可能有酸性。
学生设计方案及实验：
【活动探究】实验1. 在试管中取2mL苯酚溶液，滴加石蕊试剂，观察现象。
实验2.测苯酚溶液PH值。
实验3.在试管中取2mL氢氧化钠溶液，滴加2～3滴酚酞试液，再加入少量苯酚固体，振荡，观察颜色变化。
实验4.熔融苯酚中加金属钠。
实验5.苯酚溶液中加氧化铜或氧化铁固体。
实验6. 在试管中取2mL苯酚溶液，加碳酸钠固体，观察现象。
实验7.在两支试管中分别加入2ml苯酚浊液，并分别向其中加入碳酸钠固体、碳酸氢钠固体，充分振荡，观察并比较现象。
……
【学生实验】（学生自主完成）
【引导】苯酚酸性如何？上述哪些实验能说明苯酚的弱酸性？你还有什么办法？
【效果反馈】
从学生的学情分析，学生预测苯酚既有羟基的性质又有苯基的性质，而根据他们已有知识中羧基含有羟基却有酸的性质，乙醇中有醇羟基，如果苯酚的性质任由学生探究，势必有探究酸性的、醇性质的还有苯性质的，而其中酚羟基性质的探究就有很多方案，在学生的思维开放后，教师要及时“预设”引导学生从基团之间的相互影响入手，先讨论其中一根主线，比如酸性及酸性强弱比较。通过学生设计不同的探究苯酚酸性的实验，让学生形成严谨的科学态度。对苯酚的性质及有机物系统的学习做到心中有法（方法）。
学生首先想到酸的通性，提出方案：①指示剂，②测PH值，③金属单质，④金属氧化物，⑤碱，⑥盐；在实验1中发现石蕊不变红，于是测PH值，得出结论苯酚有酸性但酸性弱。在实验4时，有学生直接将钠分别投入苯酚溶液及水中，发现两者现象无明显差异。想到方案中的不足：苯酚溶液中有水。于是加热苯酚至熔融状态，却发现苯酚变成了红色，实验仍然无法对比。笔者“预设”问题：“要对比钠与乙醇、苯酚的反应，该如何改进？”引导学生想到案例2中苯酚与有机溶剂互溶，可以考虑用苯、四氯化碳、乙醚等。而哪种试剂最理想，可以进行简单探究。在实验5中观察不到明显的实验现象与教材中苯酚与氯化铁显色反应“冲突”，引导学生查阅资料分析原因。 在学生操作苯酚与碳酸钠反应的实验时出现了如下三种情况，教师的“重视”对学生开放性思维能力的提升将起到重要的指导作用。
“预设”与“开放”有效结合使探究性实验有张有弛，重视学生的参与，培养学生的实验探究能力，问题情境的“预设”具有启发和教育功能，有效地支撑了探究性实验的“开放”。
（二）开放与预设
1.探究性实验的“开放”是预设的中心点。教师既要自己反思和总结，还要引导学生反思和总结，真正提高探究性实验教学的实效。通过关注和总结课堂上动态生成的“失误”“成功”“意外情况”“奇思妙想”，对探究性实验“开放”与“预设”进行有效结合。在探究性实验的“开放”中汲取成功经验和失败教训，使教学更具灵活性和开放性，增强驾驭探究性实验“开放”的能力。同时鼓励学生对教材质疑，引导学生发现问题、提出问题，并给学生创造探究的实验条件，让他们独立完成实验或实验方案的设计，发挥学生的主动性，提升学生的实验技能和思维能力。
案例4：学生活动片段。
①在案例3苯酚弱酸性的探究实验中，有学生发现往苯酚钠溶液中吹入二氧化碳时，未出现浑浊，将试管放入冰水中，发现浑浊出现。学生结论：苯酚钠溶液与二氧化碳的反应是放热反应，放出的热使苯酚在水中的溶解度增大，冷却出现苯酚浑浊。
②在“案例1导入三”引入新课后，通过案例3中的探究活动知道了苯酚的部分性质，能理解视频中介绍的苯酚处理方法。但学生提出问题：“苯酚如何检验？”“苯酚变成红色后，新物质是否具有类似苯酚的性质？”
探究性实验“开放”课堂教学中，学生在具体的实验操作中，通过观察实验现象、分析原因、解决问题和反思总结能提出自己不同的见解和疑惑。教师在课堂教学中关注这些“开放”思维，有利于提高学生驾驭知识和探究实验的能力。
2.探究性实验的“开放”是预设的成长点。课堂教学中在适当的时机捕捉到最佳点，能有效激发学生的学习动机。有效的教学过程是学生满足心理认知需要的过程，是学生积极思考、主动探究的过程。开放的课堂氛围、互动的教学活动特别是学生设计实验方案和操作实验时，很容易产生“非预设问题”，这些问题是学生的个体差异、认知冲突的体现，教师对这些问题进行解决，捕捉一闪即逝的信息，可以促进学生积极参加多样的化学实验探究活动，促进学生的全面发展。教师在真实具体的教学情境中积累实践知识，有利于教师自身的成长和发展。
案例5：“苯酚与溴水的反应”教学片段。
【演示实验1】在浓溴水中逐滴加入苯酚稀溶液，并不断振荡，有白色沉淀生成。
【演示实验2】在苯酚稀溶液中逐滴加入浓溴水，并不断振荡，开始没沉淀，一段时间后有白色沉淀生成。
【预设】（1）通过上述两个演示实验，你得出的结论？（2）苯与溴反应的条件、反应类型？（3）苯酚与浓溴水不需要催化剂就能反应（与苯）对比，说明了什么？（4）苯酚与溴水的反应是取代反应还是加成反应？请设计合理的实验方案进行探究。
学生讨论分析，推测可能的反应并设计实验方案如下：
方案1：在反应后的溶液中滴加硝酸银溶液，用观察有没有淡黄色沉淀的方法。
方案2：测反应前后溶液导电性的变化。
方案3：测反应前后溶液PH值的变化。
方案4：在反应后的溶液中加碳酸钠观察是否有气泡。
方案5：苯酚固体和反应产生的沉淀质量变化计算。
……
教师在准备让学生进行探究实验之前，要尽可能地想学生所想，做好充分的实验准备，在学生一些“不合理”想法出现时，能给予正确的指导和帮助。关注学生实验的“异常”，当我们在课堂实验教学中遇到这种“意外”时，要大胆让学生去探究为什么会发生这些“意外”，是必然的还是操作不当引起的，还是操作得当但教材并未提及的。像案例3中可以让学生课后通过查阅饱和苯酚溶液、碳酸钠和碳酸氢钠固体的溶解度继续探究试剂用量的选择；在案例5的方案1和方案4中如何处理溴的干扰？苯酚和溴水反应生成的沉淀一定是三溴苯酚吗？为什么两个演示实验现象不同？方案5称量前后质量变化是否有可行性？这些问题都是探究性实验“开放”过程中的成长点。
或许这些“意外”会打乱教学的节奏，但探究性实验的“开放”不图形式和省事，而是追求真实自然，让学生敢想、敢说、敢问、敢做，提高探究能力，在课堂上多关注这些开放性实验对于教师和学生是教学相长的，有利于提高我们自身的业务水平，为下次的预设提供更多更精彩的片段。
五、思考与建议
探究性实验教学中的“预设”与“开放”有效结合能使“知识与技能”“过程与方法”“情感态度与价值观”得到很好的实施。学生在教师“预设”的引导下 ， 通过自主探究， 结合已学知识，提升自己知识迁移、整合的能力，主动参与探究性实验方案的设计，对实验方案的取舍是经过他们自己思考、评价达成共识的方案。在学生思考的过程中，要重现已有知识，促使新知识在探究中得以掌握和巩固，起到温故知新的作用。
探究性实验的“开放”提升了学生的思维能力、实验能力以及知识迁移能力，而“预设”则有效防止了学生天马行空地设计。“预设”与“开放”有效结合有利于学生对所学知识内容的了解和消化，有利于学生构建知识体系，有利于学生智力的发展，有利于发挥学生的主体性和教师的主导性。
探究性实验教学中“预设”与“开放”有效结合的效果受选择的课题、有效问题的设置、探究实验的设计、学校的条件和环境等因素的影响。学生的学习体验、切入角度及理解方式不同，在实验探究过程中学生的收获也就不同。教师在“预设”时要符合学生的认知规律，与教学目标保持一致，层层递进，让学生在实验探究过程中体验成功，提升学生的思维能力。
在实际教学中，动态的、真实的开放性实验往往并不能被完美的“预设”，甚至可能出现实验“失败”，正确处理课堂中的“突发问题”以及将“失败”转化为课堂的亮点，是探究性实验教学中“预设”与“开放”有效结合实践研究的价值所在。
参考文献：
[1]王祖浩.有机化学基础[M].江苏教育出版社.2009.
[2]曹丽敏.“酚的性质和应用”教学设计[J].化学教学.2010.
[3]曾昭琼.有机化学实验（第3版）[M].高等教育出版社.2000.
[4]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（实验稿）[M].人民教育出版社.2003.
【关键词】预设 开放 有效结合 探究性实验
一、问题提出
新的《普通高中化学课程标准》要求：“通过实验探究活动，掌握基本的化学实验技能和方法，进一步体验实验探究的基本过程，认识实验在化学科学研究和化学学习中的重要作用，提高化学实验能力。”新课程标准要求将探究性学习作为一种能够有效培养学生科学素养的学习方法，这对学生的学习方式和教师的教学行为起到了重要的指导作用。
然而，由于新教材中没有明确规定探究性实验的界限，化学实验课堂就出现了两种极端状况。一种是只注重实验探究过程，任何实验都强调学生自主探究，学生对所探究的实验准备不充分，教师对实验没有预设，学生天马行空地想到哪做到哪。课堂看似热闹非凡，学生却收效甚微，教师苦不堪言。另一种是只注重实验结果和评价。教师和学生把很值得探究的实验从目的、原理、方法、步骤都设计得完完整整再进行实验。整个课堂有问有答，看似完美无缺，学生对知识的掌握和实验的细节在教师的设计下都了然于胸，却无法有效培养学生的探究能力，更无法有效提升学生的思维能力。
结合新课程要求和探究性实验教学的现状，笔者经过数年的实践研究，通过反复探讨、思考，发现“预设”与“开放”有效结合的研究性学习方式颇为有效。
二、概念界定
1.探究性学习。探究性学习是指知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境下，借助他人（包括教师和学习伙伴）的帮助和指导，利用必要的学习资料，通过人际间的协作活动而构建的学习方式。教师在教学过程中引导学生进行自主学习、探究学习和合作学习，帮助学生形成终身学习的意识和能力。
2.预设。“预设”是依据教学目标、教学内容和学生已有的知识结构、认知水平，选择适当的教学方法和教学手段在学生进行探究性实验前有目的、有针对性地对实验内容或活动项目进行规划的过程。通过预设使学生在知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观方面产生进步和发展，从而实现预期的教学目标的达成。
3.开放。“开放”是以学生的发展为本，以提升学生的思考、表达、操作、观察实验现象的能力为目标，对探究性实验的原理、方案、步骤、试剂、实验条件等不做唯一答案要求，是一个动态的教学过程。教师在学生制定方案和实施实验过程中，只起“引导”作用，对学生实验过程中的知识盲点给予相应指导。
三、探究性实验教学中“预设”与“开放”有效结合的基本思路
“预设”与“开放”是课堂教学中的两个方面。探究性实验教学过程既是一个充分预设的过程，也是一个以学生为主体、教师为主导的动态开放过程。教师在“预设”的基石上使学生构建新知识，“预设”是为了更好地实现探究性实验教学的“开放”。而探究性实验教学的“开放”随学生素质、状态、环境等条件的改变为教师的下次“预设”提供更多信息和弹性。因此，探究性实验教学的“预设”与“开放”是相互兼容、相互融合的过程，“预设”与“开放”有效结合的探究性学习方式能使课堂教学达到事半功倍的效果。
案例1：苯酚的课堂导入。
【导入一】直接导入：这节课学习“苯酚”，首先探究它的性质。
【导入二】展示并投影苯酚软膏及使用说明书。
【预设】设计实验探究苯酚可能的性质。
【导入三】视频：2011年6月4日，建德市境内杭新景高速公路苯酚槽罐车泄漏，新安江受苯酚污染，杭州55万人用水受影响。
【预设】（1）从这则新闻中你了解到苯酚哪些信息？（2）新安江受污染段为什么要停止取水？（3）若你在事发现场，你该怎么办？（4）消防队员怎么处理现场，你推测苯酚可能有什么性质？请设计相应的实验，探究苯酚可能的性质。
【效果反馈】
导入一，教师基本不“预设”，问题范围太宽，学生摸不着头脑，探究性实验基本变为照书本实验，学生的思维得不到充分发展，探究性实验因为“无度开放”导致流产。
导入二，用生活中的药物可以激发学生的兴趣，从药品说明书中学生可以得到较多信息，比如“消毒防腐剂”“色泽变红后性状发生改变”“用酒精洗净”“ 不能与碱性药物并用”，这些信息“预设”也为实验的“开放”指明了方向。
导入三，用发生在学生周边的新闻事件，极大地激发了学生想了解苯酚性质的欲望，学生对苯酚的毒性、溶解性、处理和检测方法产生了强烈的好奇。教师的“预设”为探究性实验的“开放”铺设了基石。本文将详细介绍该导入方式在探究性实验教学中“预设”与“开放”有效结合的实践过程。
作为以实验为基础的化学课程，有众多的实验素材，教师应根据教学情况筛选素材、设计符合学生特点的“预设”方案，有效地引导学生思考、讨论、操作实验，打开学生的思维。
教师不同的“预设”方案会引导不同的“开放”效果，教师有必要在课堂教学前设计好探究性实验“预设”与“开放”的教学流程，做到有的放矢。（苯酚的教学设计流程图见附件1）
探究性实验教学中的“预设”与“开放”有效结合的设计流程
四、“预设”与“开放”有效结合的实践策略
在开放的探究性实验教学中，学生是问题探究的主体，教师是组织者、引导者和共同学习者。在教学过程中，要让学生有充足的时间思考和实验，教师根据学生的个体差异和课堂实况进行组织调控，给予必要的指导和帮助。“预设”要从学生的角度出发，把握好难度和梯度，关注学生的个体差异，注意“长尾效应”。在学生思考过程中不要过密地提问或提示，不能固化学生的思维，要让学生主动探究。
（一）预设与开放 1.“预设”为基石打开学生思维。开放的探究性实验并不是按部就班地依照直接给出的方案做出和教材书完全一致的实验，实验的方案、过程、结果等都是开放的。
教师要以教师的“预设”为基石，引导学生主动思考、积极探究，在学生思维出现障碍时，有效引导学生跨过障碍，提升学生的思维能力。
案例2：教学活动片段。
【学情分析】通过烃的学习，学生已掌握了苯及其同系物的结构与性质关系；在醇的学习后，已学会醇羟基的结构与性质关系，认识了醇羟基的化学性质。因此，学生在苯酚的学习时，学习方法和知识基础上已具有适当的铺垫。教师引导学生对苯酚、苯、醇进行比较分析、猜想、讨论和实验探究。
【引导预设】按上述案例1中“导入三”。
从结构上看，苯酚分子是由一个苯环和一个羟基组成，那么苯酚是否有与苯或醇相似的性质呢？
【方法指导】从物理性质看，你认为苯酚的溶解性如何？如何处理含酚废水？
学生活动：
【讨论与分析】学生依据醇、苯的物理性质进行猜想和推测。
①与水互溶，溶于有机溶剂（醇）
②不溶于水，溶于有机溶剂（苯）
③溶于有机溶剂，不一定溶于水（可能需要某种条件，如温度）
④一定溶于水，溶解度情况不确定（否则水污染怎么这么严重？）
学生通过设计实验探究苯酚的溶解性，与苯和醇溶解性比较，分析苯酚特殊溶解性的原因。
【学生实验】（学生自主完成）
【效果反馈】
借用生活案例（苯酚事件2011新安江），用发生在学生周边的真实案例引发学生的好奇心，激发学生的求知欲，从而产生强烈的学习动力。学生在听到新闻感到震惊的同时，通过实验探究的方式了解苯酚的溶解度。有学生在实验探究过程中发现苯酚在65℃热水中浑浊变澄清，冷却后又变回浑浊：
他得出结论：苯酚在水中溶解度不大。提出含酚废水的处理方案：利用加热再冷却的方法析出苯酚。还有学生发现苯酚能与苯、四氯化碳等有机物互溶，想到萃取的方法。有学生则干脆跳出溶解度的思维视线，想到活性炭的吸附性。这些方法来源于学生自己的思考与探究，比教师在课堂教学中刻意强调“含酚废水的处理”更有成效。
化学来源于生活，化学服务于生活。教师在处理教学内容时要联系生活实际、紧扣社会热点，不要干涉学生的思维，要以“预设”为基石能更好地开放学生的思维。
2.用“预设”支撑开放性探究实验。教师根据学生的实际学习情况，适度地对探究性实验进行“预设”，引导学生进行科学的猜想和预测，培养学生分析、设计、探究实验的能力，养成学生分析问题时透过现象思考本质的习惯，使学会比较学习的方法。
探究同一个化学反应的实验方案有多种，如果预设的范围太宽，学生会无从下手；如果预设的范围过窄，会使学生的思维僵化。“预设”要有针对性，通过“预设”引导学生正确评价，从绿色化、简单化等多角度比较后设计合理的实验方案进行实验。“预设”能较好地调控探究性实验“开放”度，能有效地调节过于沉闷的课堂气氛，是开放性探究实验的支撑点。
案例3：教学活动片段。
【学情分析】结构决定性质：烷烃、烯烃、炔烃、苯的同系物、醇、醛、酸、酯就是根据结构中官能团进行分类的。同类物质的性质既有共性又有个性，根据官能团可以预测物质的性质。
【预设】结合“案例1中苯酚导入三”视频消防队员处理现场信息与苯酚结构，探究苯酚化学性质。你可以想出哪些实验方案？请设计实验探究酚羟基的性质。
学生活动：
学生通过分析“案例1中苯酚导入三”视频信息结合苯酚官能团，猜想苯酚可能有酸性。
学生设计方案及实验：
【活动探究】实验1. 在试管中取2mL苯酚溶液，滴加石蕊试剂，观察现象。
实验2.测苯酚溶液PH值。
实验3.在试管中取2mL氢氧化钠溶液，滴加2～3滴酚酞试液，再加入少量苯酚固体，振荡，观察颜色变化。
实验4.熔融苯酚中加金属钠。
实验5.苯酚溶液中加氧化铜或氧化铁固体。
实验6. 在试管中取2mL苯酚溶液，加碳酸钠固体，观察现象。
实验7.在两支试管中分别加入2ml苯酚浊液，并分别向其中加入碳酸钠固体、碳酸氢钠固体，充分振荡，观察并比较现象。
……
【学生实验】（学生自主完成）
【引导】苯酚酸性如何？上述哪些实验能说明苯酚的弱酸性？你还有什么办法？
【效果反馈】
从学生的学情分析，学生预测苯酚既有羟基的性质又有苯基的性质，而根据他们已有知识中羧基含有羟基却有酸的性质，乙醇中有醇羟基，如果苯酚的性质任由学生探究，势必有探究酸性的、醇性质的还有苯性质的，而其中酚羟基性质的探究就有很多方案，在学生的思维开放后，教师要及时“预设”引导学生从基团之间的相互影响入手，先讨论其中一根主线，比如酸性及酸性强弱比较。通过学生设计不同的探究苯酚酸性的实验，让学生形成严谨的科学态度。对苯酚的性质及有机物系统的学习做到心中有法（方法）。
学生首先想到酸的通性，提出方案：①指示剂，②测PH值，③金属单质，④金属氧化物，⑤碱，⑥盐；在实验1中发现石蕊不变红，于是测PH值，得出结论苯酚有酸性但酸性弱。在实验4时，有学生直接将钠分别投入苯酚溶液及水中，发现两者现象无明显差异。想到方案中的不足：苯酚溶液中有水。于是加热苯酚至熔融状态，却发现苯酚变成了红色，实验仍然无法对比。笔者“预设”问题：“要对比钠与乙醇、苯酚的反应，该如何改进？”引导学生想到案例2中苯酚与有机溶剂互溶，可以考虑用苯、四氯化碳、乙醚等。而哪种试剂最理想，可以进行简单探究。在实验5中观察不到明显的实验现象与教材中苯酚与氯化铁显色反应“冲突”，引导学生查阅资料分析原因。 在学生操作苯酚与碳酸钠反应的实验时出现了如下三种情况，教师的“重视”对学生开放性思维能力的提升将起到重要的指导作用。
“预设”与“开放”有效结合使探究性实验有张有弛，重视学生的参与，培养学生的实验探究能力，问题情境的“预设”具有启发和教育功能，有效地支撑了探究性实验的“开放”。
（二）开放与预设
1.探究性实验的“开放”是预设的中心点。教师既要自己反思和总结，还要引导学生反思和总结，真正提高探究性实验教学的实效。通过关注和总结课堂上动态生成的“失误”“成功”“意外情况”“奇思妙想”，对探究性实验“开放”与“预设”进行有效结合。在探究性实验的“开放”中汲取成功经验和失败教训，使教学更具灵活性和开放性，增强驾驭探究性实验“开放”的能力。同时鼓励学生对教材质疑，引导学生发现问题、提出问题，并给学生创造探究的实验条件，让他们独立完成实验或实验方案的设计，发挥学生的主动性，提升学生的实验技能和思维能力。
案例4：学生活动片段。
①在案例3苯酚弱酸性的探究实验中，有学生发现往苯酚钠溶液中吹入二氧化碳时，未出现浑浊，将试管放入冰水中，发现浑浊出现。学生结论：苯酚钠溶液与二氧化碳的反应是放热反应，放出的热使苯酚在水中的溶解度增大，冷却出现苯酚浑浊。
②在“案例1导入三”引入新课后，通过案例3中的探究活动知道了苯酚的部分性质，能理解视频中介绍的苯酚处理方法。但学生提出问题：“苯酚如何检验？”“苯酚变成红色后，新物质是否具有类似苯酚的性质？”
探究性实验“开放”课堂教学中，学生在具体的实验操作中，通过观察实验现象、分析原因、解决问题和反思总结能提出自己不同的见解和疑惑。教师在课堂教学中关注这些“开放”思维，有利于提高学生驾驭知识和探究实验的能力。
2.探究性实验的“开放”是预设的成长点。课堂教学中在适当的时机捕捉到最佳点，能有效激发学生的学习动机。有效的教学过程是学生满足心理认知需要的过程，是学生积极思考、主动探究的过程。开放的课堂氛围、互动的教学活动特别是学生设计实验方案和操作实验时，很容易产生“非预设问题”，这些问题是学生的个体差异、认知冲突的体现，教师对这些问题进行解决，捕捉一闪即逝的信息，可以促进学生积极参加多样的化学实验探究活动，促进学生的全面发展。教师在真实具体的教学情境中积累实践知识，有利于教师自身的成长和发展。
案例5：“苯酚与溴水的反应”教学片段。
【演示实验1】在浓溴水中逐滴加入苯酚稀溶液，并不断振荡，有白色沉淀生成。
【演示实验2】在苯酚稀溶液中逐滴加入浓溴水，并不断振荡，开始没沉淀，一段时间后有白色沉淀生成。
【预设】（1）通过上述两个演示实验，你得出的结论？（2）苯与溴反应的条件、反应类型？（3）苯酚与浓溴水不需要催化剂就能反应（与苯）对比，说明了什么？（4）苯酚与溴水的反应是取代反应还是加成反应？请设计合理的实验方案进行探究。
学生讨论分析，推测可能的反应并设计实验方案如下：
方案1：在反应后的溶液中滴加硝酸银溶液，用观察有没有淡黄色沉淀的方法。
方案2：测反应前后溶液导电性的变化。
方案3：测反应前后溶液PH值的变化。
方案4：在反应后的溶液中加碳酸钠观察是否有气泡。
方案5：苯酚固体和反应产生的沉淀质量变化计算。
……
教师在准备让学生进行探究实验之前，要尽可能地想学生所想，做好充分的实验准备，在学生一些“不合理”想法出现时，能给予正确的指导和帮助。关注学生实验的“异常”，当我们在课堂实验教学中遇到这种“意外”时，要大胆让学生去探究为什么会发生这些“意外”，是必然的还是操作不当引起的，还是操作得当但教材并未提及的。像案例3中可以让学生课后通过查阅饱和苯酚溶液、碳酸钠和碳酸氢钠固体的溶解度继续探究试剂用量的选择；在案例5的方案1和方案4中如何处理溴的干扰？苯酚和溴水反应生成的沉淀一定是三溴苯酚吗？为什么两个演示实验现象不同？方案5称量前后质量变化是否有可行性？这些问题都是探究性实验“开放”过程中的成长点。
或许这些“意外”会打乱教学的节奏，但探究性实验的“开放”不图形式和省事，而是追求真实自然，让学生敢想、敢说、敢问、敢做，提高探究能力，在课堂上多关注这些开放性实验对于教师和学生是教学相长的，有利于提高我们自身的业务水平，为下次的预设提供更多更精彩的片段。
五、思考与建议
探究性实验教学中的“预设”与“开放”有效结合能使“知识与技能”“过程与方法”“情感态度与价值观”得到很好的实施。学生在教师“预设”的引导下 ， 通过自主探究， 结合已学知识，提升自己知识迁移、整合的能力，主动参与探究性实验方案的设计，对实验方案的取舍是经过他们自己思考、评价达成共识的方案。在学生思考的过程中，要重现已有知识，促使新知识在探究中得以掌握和巩固，起到温故知新的作用。
探究性实验的“开放”提升了学生的思维能力、实验能力以及知识迁移能力，而“预设”则有效防止了学生天马行空地设计。“预设”与“开放”有效结合有利于学生对所学知识内容的了解和消化，有利于学生构建知识体系，有利于学生智力的发展，有利于发挥学生的主体性和教师的主导性。
探究性实验教学中“预设”与“开放”有效结合的效果受选择的课题、有效问题的设置、探究实验的设计、学校的条件和环境等因素的影响。学生的学习体验、切入角度及理解方式不同，在实验探究过程中学生的收获也就不同。教师在“预设”时要符合学生的认知规律，与教学目标保持一致，层层递进，让学生在实验探究过程中体验成功，提升学生的思维能力。
在实际教学中，动态的、真实的开放性实验往往并不能被完美的“预设”，甚至可能出现实验“失败”，正确处理课堂中的“突发问题”以及将“失败”转化为课堂的亮点，是探究性实验教学中“预设”与“开放”有效结合实践研究的价值所在。
参考文献：
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[3]曾昭琼.有机化学实验（第3版）[M].高等教育出版社.2000.
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