通過學案教學 引導科學探究

【關鍵詞】 科學探究 學案教學

【文獻編碼】 doi:10.3969/j.issn.0450-9889（B）.2011.11.003

引導學生進行科學探究是一種重要的教學方式。經歷科學探究過程，能使學生不但獲得新的學科知識，還能領悟科學思想。但是，科學探究如何開展？用什么方式開展？學案恰好為科學探究提供了一個平臺，為呈現探究課題、創設學習情境、體現探究過程提供了一個載體。學案教學是以“學生如何學”為出發點，通過教師有意識地設計學案和組織學生進行實踐探索，讓學生主動獲取知識的一種教學方法。在科學探究中，要盡可能讓學生去實踐、收集資料、分析得出結論。

如在高中化學“元素及其化合物”的復習過程中，把“硫酸”和“硝酸”整合為一單元，以學案導學為教學方法，通過類比建構知識網絡，設計科學探究活動，讓學生體驗收集資料、研究文獻和實驗研究的過程。本學案主要包括三個科學實驗探究專題：（1）金屬與不同濃度的硫酸反應的實質；（2）實驗室制取NO的實驗探究；（3）學生設計方案匯總。

學案的編寫包括下列要素：提供探究課題，創設學習情境，提出問題，呈現探究過程，分析數據，得到結論。這些要素具體體現在以下三個活動中。

一、 課前活動：提出科學探究問題，收集相關資料

學生在教師指導下提出研究的問題。如果研究的問題不明確，收集資料就沒有目的性，學生將不懂得收集什么資料和如何選擇有用的信息。收集資料的途徑除課本和教輔資料外，還可上網、到圖書館查找。以學案形式呈現研究問題，還能訓練學生的資料分析、整理能力。

在搜集資料的同時要在學案引導下完成復習課重點基礎知識的落實，如“硫酸”以基礎知識做牽引，在既定的資料和信息下，完成知識的拓展、運用和遷移（見表1）。這個學案的大部分問題要求學生課前完成，教師在上課前作重點點評。

二、 課堂活動：經歷實驗探究的過程

學生有了課前對實驗資料的收集和對實驗設計的初步認識，可以完成學案二（見表2）的導學部分。課堂繼續發揮學案的導學功能，以學案為載體，進行小組討論。

1. 課前資料收集整理

以上學案是研究過程的示范，對學生課前收集資料具有導向作用。研究以小組為單位，課前拿出本組可行的實驗裝置方案，并繪出草圖。

2. 探究情境的引入

探究過程是解決問題的過程。情境引入活動是整個探究活動的開始，教師可以先對圖1的制取NO的裝置設問：

（1）此裝置可以制取NO嗎？現象明顯嗎？

（2）此裝置的優點和缺點有哪些？

（3）根據你的課前預習，請你設計一套合理的裝置。

3. 小組討論

在學生分組討論的過程中，教師深入到學生中，及時糾正設計中存在的問題。例如，有的同學提出在真空的環境下進行，該方案在理論上可取，但沒有可操作性。此時教師要及時引導學生：真空環境難做到，可不可以把真空環境用不跟NO反應的氣體環境代替？這些氣體是哪些？如何制備？該氣體發生裝置跟NO氣體發生裝置如何選擇？如何連接？

4. 小組成果匯總

各組把設計方案繪制成草圖，同時寫好方案設計的串講陳詞，并指定一位同學到投影機旁，一邊展示，一邊解說。為了能在課堂有限的時間內完成這些內容，科學探究活動需要團結協作、相互配合。

5. 小組討論實驗方案和提交評價

這次討論，一方面要根據其他同學的設計方案，修正自己的設計方案；另一方面要對其他組的設計方案進行評價。教師指導學生從科學性、安全性、可行性和簡約性方面進行評價。

最后，教師進行點評示范。首先從各個小組對任務的態度、完成水平的高低進行簡單的評價；然后拿一個具體的方案，例如圖2的設計方案，進行評價，通過評價整理出氣體制備裝置的知識點：一個完整的氣體制備實驗應包括發生裝置、除雜裝置、干燥裝置、收集裝置（性質檢測裝置）、尾氣處理裝置等。

接著提出以下問題：

（1）圖2的氣體發生裝置是什么？它可以用什么裝置來代替？

（2）啟普發生器裝置作用是什么？用此裝置對藥品和反應有什么要求？它能用來制取乙炔嗎？

（3）試管1發生的反應是什么？試管2中有什么現象？試管3的作用是什么？

評價圖3設計方案時，提出如下問題：

（1）對兩個塑料瓶如何操作可以達到圖2裝置的實驗效果？每個塑料瓶分別起到什么裝置作用？

（2）為什么要在稀硝酸中加入AgNO₃固體？

教師還可以重點對圖2和圖3兩個實驗方案進行可行性方面的評價：從演示的效果來看，兩個裝置的實驗現象都很明顯，但圖3的裝置現象更明顯；從儀器的組裝來看，圖3設計方案較簡單；圖3設計方案的缺點是需要的硝酸量多。

三、 課外活動：自我總結和提升

科代表匯總文獻資料和探究成果，在班上張貼展出。教師還可以鼓勵學生把自己的作品發表在網絡上，如在本校網站、本校論壇、本校貼吧上，或在學生自己的QQ群上。

用學案作為載體來呈現科學探究，引導科學探究，能在很大程度上調動學生的積極性。學生以主人的姿態全力投入，必定會對學生知識與技能的自我學習和自我提高以及創造力的激發產生積極有效的影響。

（責編 王學軍）