化学是从微观角度分析宏观现象，研究物质组成、结构、性质、转化及应用的基础自然学科，实验教学是化学学科核心特质与关键载体^[1]。《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》强调，以学科大概念为核心整合课程内容，以主题探究引领情境化教学，落实化学学科核心素养^[2]。20世纪引入的5E探究教学模式包含引入参与、探索揭示、解释阐述、精制扩展、评价反馈五个环节，以学生为中心，凸显主动学习地位^[3]。

实验方案设计需兼顾合理性与可行性，经预实验与实证研究校验，凝聚团队智慧迭代完善。基于5E模式与生本课堂实践，本文提炼探、辩、点、做、评、延六步实验教学模式：

探：学生自主明晰实验目标、开展探究；教师通过问卷、导学案等探查学情，设置前置任务，激发深度思考，夯实教学基础。

辩：以小组协作形式交流观点，碰撞思维、纠偏误区，明晰重难点，培育批判性思维，实现主动建构知识。

点：教师针对核心内容、疑难问题、学习方法精准点拨，搭建思维脚手架，推动对比分析、知识迁移与推演，发展高阶思维。

做：依据优化方案开展实验操作，观察现象、复盘归因、迭代方案，规范操作、理解原理，培育科学探究精神。

评：构建自评、互评、教师点评融合的多元评价体系，引导反思总结，培养善思善总结的习惯。

延：从探究、方法、课外阅读等维度延伸拓展，立足教材、适度提升，借助技术辅助深化探究。

六步模式环环相扣、螺旋上升，实现“教、学、评”一体化，为“三新”背景下化学实验教学提供可借鉴范式。本文以乙醇催化氧化实验改进为实践，贯穿六步模式，深化学生对“结构决定性质”的理解，搭建化学实验探究思维框架^[4]。

一、教学内容及地位

本课选取人教版（2019）必修二第七章第三节相关实验内容，是学生首次接触官能团与烃的衍生物性质，尚未建立“官能团决定性质”认知，羟基催化氧化机理是有机化学核心思维模型，具有承上启下作用。

二、教学思想与创新点

融合5E探究教学模式，以“结构决定性质”为引领，依托六步模式开展乙醇催化氧化实验改进探究。引导学生设计密闭、持续、可检验、一体化装置，渗透绿色化学理念，掌握实验探究思维模型，培育科学探究素养与社会责任感。

三、目标分析

I.教学目标

1.分析教材实验不足，自主设计改进方案，培养实验设计与科学探究能力，树立“发现—分析—解决”探究思维。

2.筛选乙醛检验方法，锻炼信息整合能力，提升自主探究与科学思维素养。

3.解析反应机理，建立认知模型，发展证据推理与模型认知能力，深化“结构决定性质”理解。

四、教学过程

遵循“探→辩→点→做→评→延”六步流程，学生线：研读资料→发表观点→深化思考→确定方案→实验操作→总结模型；教师线：创设情境→引导辨析→点拨方法→巡视指导→点评反馈→延伸拓展。

Ⅰ“探”——生活情境引入，激发学生参与

设置前置任务：研读教材实验，预习相关性质，分析教材实验不足，尝试绘制改进装置图。

【播放视频】传统工匠用乙醇溶液给银器“祛黑”的科普视频。

【学生】观看视频，感受化学在生活中的重要作用，激发热爱化学、热爱生活的感情。

【问题驱动】发黑的银器烧热后浸入乙醇溶液中变得光亮如新，铜和银都可发生类似的反应，这个过程中发生了什么化学变化？教材中如何通过实验验证？您对该实验方案如何评价？

【学生】指出教材实验优点：仪器简单、操作简便；不足：反应难持续、现象不明显、乙醇干扰乙醛检验、敞开体系不环保，引出探究主题。

设计意图：立足日常生活中的实际痛点，建立有机化合物结构与性质的内在关联，深化对化学学科核心概念的理解，助力发展学科大概念，推动学生形成“结构决定性质”的化学思维，为后续实验探究和教学优化奠定基础。

Ⅱ“辩”——学生交流讨论，思想火花碰撞

【引导】思考5个问题：（1）如何设计封闭体系？（2）如何改进实验装置使实验操作更简便？（3）如何让铜丝和乙醇的反应持续、现象明显？（4）如何能综合性地判断乙醛的产生？（5）尾气如何处理？

【学生】学生以小组为单位讨论教材实验优缺点，分享改进方案，开展小组自评与互评，梳理各方案改进亮点、创新点与尚存不足，在思辨中明晰实验改进的核心方向。

表1部分小组讨论成果展示

设计意图：从学生学习场景挖掘实验真实问题，调动探究积极性，引导主动参与实验改进。帮助学生理解教材实验逻辑与原理，发展探究与问题解决能力。立足学生认知与生活实际，融入真实情境，推动学习方式转变，落实化学核心素养，为后续教学筑牢基础。

Ⅲ“点”——点拨方法，确定方案

【教师】教师对学生讨论结果进行评价，肯定思考与探究成果，提升学生学习兴趣。

【问题1】氯气验满有哪些方法？是否有更好的方法能便捷、快速检验乙醛？

【学生】结合用湿润的淀粉-KI试纸对氯气验满的方法，分析出可将少量检验试剂涂覆在滤纸上进行快速检验，小组讨论交流后设计出实验改进方案1。

设计意图：从已学知识中对比分析，引导学生进行知识迁移，发展学生的知识推演能力，帮助学生构建学习化学实验的思维模型，在发展学生高阶思维的同时，强化其实验探究、分析问题与解决问题的综合能力。

Ⅳ“做”——实验验证，确定方案

【学生】讨论得出实验方案后进行操作验证。

乙醇蒸气挥发后经红热铜丝发生催化氧化，注射器控制氧气供给，持续观察到铜丝红黑交替变化；用浸润新制氢氧化铜悬浊液的滤纸与对照试管检验乙醛，实验出现明显砖红色沉淀，验证方案科学可行。

设计意图：突出理论与实证结合，以5E理念与“结构决定性质”为支撑，引导学生亲历“假设→论证”探究过程，培养科学严谨的思维品质。通过对照实验明晰原理、优化方案，培育科学探究素养与操作能力，推动学习方式转变，落实化学核心素养。

Ⅳ“评”——评价反馈，提升学生实验评价能力

学生对实验全过程进行复盘评价，认可滤纸检验乙醛的方法简便高效，还可以将试管中的新制氢氧化铜悬浊液换成银氨溶液，但是银氨溶液在滤纸上可能存在安全隐患。肯定封闭体系、反应可持续、一体化检验的优势，通过自评、互评与教师点评，提升实验评价与反思总结能力。

设计意图：引导学生对实验全流程复盘反思，深化对实验核心逻辑的认知，锤炼严谨与批判性思维，为实验改进筑牢基础。帮助学生掌握科学学习模型，养成及时总结习惯，实现经验向理性洞察转化，提升学习能力与化学核心素养。

Ⅴ“延”——延伸方法，优化设计

【问题2】是否有更优的乙醛检验试剂？能否用更简单器材改进实验？

【教师】硝普钠检验乙醛的相关信息，引导学生优化实验装置、简化器材^[5]。

为了增加实验趣味性、增强学生的爱国意识，在前期实验改进方案的基础上，学生用硝普钠溶液书写“祖国，生日快乐”“祖国，我爱你”等字样的滤纸放在一次性饭盒中，乙醛蒸气通入一次性饭盒中，通过滤纸上字迹颜色变化判断是否有乙醛产生。具支试管中放置2段滤纸，分别用硝普钠无色溶液和新制氢氧化铜悬浊液浸润。实验中观察到具支试管中浸润有硝普钠溶液的滤纸和一次性饭盒中的字迹均变红，且变化较快。

设计意图：引导学生从生活场景中选取实验素材，充分调动学生参与实验探究的积极性与主动性，引导学生以批判性视角审视现有实验方案，主动开展实验优化与迭代完善，帮助学生深刻理解科学探究与工程活动的本质——并非线性推进的过程，而是循环往复、持续优化的迭代过程。同时，聚焦学生科学探究能力与工程思维的培育，逐步提升其实验探究、批判性思维及元认知能力，在实验方案的反复打磨与优化过程中，锤炼学生的坚韧品质与成长型思维，助力学生实现学习能力与化学核心素养的协同提升与同步发展。

Ⅵ优化迭代——构建实验探究模型

【问题3】前期实验改进方案还存在哪些不足？

【学生】对尾气没有进行处理、实验过程中使用三个铁架台固定装置，非常笨重，不够轻便，需要将仪器拆除才能移动。

【追问】尾气是什么？运用什么性质和装置进行处理？如何设计兼具以上功能的实验装置？

学生此时情绪高涨，继续优化方案。

图1实验改进方案

结合乙醛的还原性，可被高锰酸钾溶液氧化，学生在导管与一次性饭盒接口处放置浸有酸性高锰酸钾溶液的棉花，用于尾气处理；设计组合式铁架台，稳固又轻便，还可一起移动整套装置，实验更便捷。

设计意图：践行多线并行、螺旋式上升的教学思路，引导学生逐步构建“设计—测试—学习—改进”的完整探究循环，帮助学生理解该循环是解决各类复杂现实问题的通用思维模型，且可有效延伸至其他学科学习与未来工作实践中。同时，着力培养学生精益求精的卓越品格，培育学生的系统思维与全局观念，在实验方案的持续优化过程中，引导学生理解实验各组成部分（变量控制、操作流程、装置优化等）的内在关联与相互影响，促使学生从“孤立看待问题”的单一视角，转变为“立足系统整体”的综合视角开展思考与优化。此外，借助这一完整的探究过程，可切实落实化学核心素养的培育要求，重点强化学生的证据推理、模型认知、科学探究与创新意识，渗透科学精神与社会责任教育，进一步发展学生的高阶思维能力，助力学生塑造终身受益的核心素养与健全人格。

Ⅶ评价反馈，分享收获

学生书写和发表对实验的评价，分享本节课的收获，分析乙醇催化氧化反应的机理。

设计意图：通过组织学生对实验设计方案进行全面评价，引导学生学会从科学性、可行性、严谨性等维度审视实验方案，切实提升学生的实验评价能力。同时，着力帮助学生形成及时复盘、反思优化的良好学习习惯。评价与复盘环节中着力落实学生的各项化学核心素养，包括宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识，以及科学精神与社会责任，进一步进阶学生的高阶思维，助力学生培育终身受益的核心素养与健全人格。

五、教学反思

本节课立足建构主义学习理论，以问题链引导体验式学习，全程落实探、辩、点、做、评、延六步实验教学模式，契合实验探究逻辑。设计的封闭环保实验体系现象直观、操作简便，有效调动学生主动性，落实“教、学、评”一体化要求。学生在实验方案迭代中提升探究能力，构建醇催化氧化机理模型，扎实落实化学核心素养培育，为“三新”背景下化学实验教学提供实践参考。

六、结语

本文构建以迭代优化为核心的实验教学范式，突破传统实验教学局限，培育学生批判性思维与科学韧性，推动成长型思维养成。将实验目标从“获得结果”转向“经历完整探究”，实现学科育人深度转型，为学生全面发展核心素养奠定基础。

[1]普通高中教科书化学必修第一册:人教版[M].北京：人民教育出版社，2019.

[2]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准:2017年版2020年修订[M].北京：人民教育出版社，2020.

[3]胡久华，高冲.5E教学模式在我国的教学实践及其国外研究进展评析[J].化学教育，2017(1)：5-9.

[4]周彩丽.青岛三十九中:项目式教学,让学习自然发生[J].教育家,2017(45):90-91.

[5]冯泳兰.检验乙醛的一种简便方法[J].衡阳师专学报,1990(3):41-43.

作者简介：肖宇君（1987-11-15），女，广西来宾市，壮族，硕士，中学一级，广西玉林高级中学，研究方向:高中化学教育。

课题：玉林市教育科学规划2022年度“教研引领”专项课题“ ‘三新’背景下落实高中生化学核心素养‘三年一体’化的课堂教学策略研究”（课题编号：2022YZ226）研究成果。