畢中華
【摘要】科學探究是新課標重要的模塊,新課標迫切需要教師解決的問題就,如何在日常教學中進行科學探究。本文是我在復習課中進行科學探究的嘗試,收到了良好效果。
【關鍵詞】用科學探究法;復習;《常見的酸堿鹽》
新課程標準對科學探究的涵義的界定是:“義務教育階段化學課程中科學探究,是學生積極主動地獲取化學知識,認識和解決化學問題的重要實踐活動。……科學探究是一種重要的學習方式,也是義務教育階段化學課程的重要內容……”學習科學的有效方式就是“做科學”。美國科技館的墻上寫著三句話:“我聽過了,就忘記了;我看過了,就知道了;我做過了,就記住了!”因此新課程標準迫切需要教師解決的問題是,如何在日常的教學中進行科學探究。在復習《常見的酸堿鹽》時我創設虛擬情境,激發了學生的科學探究欲,收到良好的效果:
一、情境創設
視頻1:我市環保部門接到我市某村的村民投訴:流進該村的河水被上游化工廠的排污工業污水污染了。被污染的河水流入村中的魚池中,致大量的魚蝦死亡,臭氣熏天;飲用該河河水的家畜大量死亡,觸目驚心。在該河上游排污的企業有:造紙廠、鍍銅廠、硫酸廠。
緊急行動:市環保局立即派出調查組并邀請我們師生一起前往該村,做調查。
探究活動一:老師派出三個小組分別到三個工廠的排污口采集到污水樣本,用雪碧瓶將污水樣品帶回實驗室,探究三瓶污水樣的酸堿性。
方案設計:方案一:用pH試紙測定;方案二:用酸堿指示劑(石蕊)來檢測。
實驗操作:兩人為一個學習小組,其中一名同學用試紙,另外一名同學則用指示劑對樣品的酸堿性進行測試,檢測出三種水樣的酸堿性后進行記錄。
得出結果:造紙廠排的污水呈堿性,硫酸廠排出的污水呈酸性,鍍銅廠排出的污水呈酸性。
探究活動二:三個廠排的污水中會有哪些物質導致水質變壞。
查閱資料可以知道:硫酸廠的污水中主要含有硫酸,鍍銅廠的污水中主要含有硫酸銅,造紙廠的污水中主要含有燒堿、純堿。
確定探究課題:造紙廠污水中含有的物質有哪些?
猜想一:是燒堿;猜想二:是純堿;猜想三:既有火堿也有燒堿。
探究方案設計:第一小組設計方案:取5ml污水試樣放入小燒杯中,再向杯中滴加CaCl2溶液。現象:產生白色沉淀,污水中含有純堿,不產生白色沉淀,只有燒堿,不含純堿。
第二小組設計方案:取5ml污水試樣放入小燒杯中,再向燒杯中滴加酚酞試液。現象:試液由無色變為紅色,則是燒堿,無純堿。
學生評價:上述兩個方案是否可行?
方案一:只能確認污水中是否含有純堿或火堿,無法確認兩者共存。
方案二:因為純堿溶液也呈堿性,因此,無法確認污水中有火堿還是純堿?但如能排除純堿的干擾,滴加酚酞后呈紅色應是火堿
方案三:取5ml污水試樣,放入小燒杯中,向燒杯中滴加CaCl2試液,若產生沉淀,則確認有純堿;否則只有火堿。產生沉淀后,繼續滴加CaCl2試液至無沉淀,靜置后過濾,向濾液中滴加酚酞試劑,溶液若呈紅色,則既有純堿又有燒堿。
學生按方案三,進行小組合作用實驗,最終確認造紙廠的污水中既有火堿,又有純堿。
探究活動三:污水處理。
方案一:造紙廠的污水引入污水處理池中,注入稀硫酸液調節pH值至7。鍍銅廠的污水引入污水處理池中,撒入廢鐵屑,回收銅。硫酸廠的污水引入污水處理池中,加入生石灰并調節pH至7。
方案二:將三廠的污水引入同一污水處理池中,調節流量,并撒入廢鐵屑。
學生評價:方案二好,減少污水處理池建設,又能節約資源。
探究活動三中為了便于調節硫酸和造紙廠污水流量,需要探究兩廠污水恰好中和時的流量比例:取造紙廠污水樣品5ml注入燒杯中,滴幾滴酚酞試液,用量筒量取硫酸廠的污水樣品50ml,用膠頭滴管向盛有造紙廠污水的燒杯中滴加,至紅色剛退去時,約半分鐘,顏色無變化,量取剩下的硫酸廠污水。從而確定造紙廠污水與硫酸廠污水之中和的流量比。
二、設計意圖
(一)精選生活問題,創設探究情境
新課標中的科學探究,是重要的學習模塊。這種探究和真正的科學家的科學探究是有所區別的,科學家的探究是對人類未知領域的探究;教學中的科學探究是指從學科領域或現實社會生活中選擇和確定研究題,創設一個類似于科學研究的情境,引導學生進行探究,學生通過收集和處理信息,實驗方案的設計與實施,表達交流,獲得知識技能,方法、態度、特別是創新精神和實踐能力等多方面的發展。
(二)引導自主實驗探究,提高學生動手能力,加強了對知識的理解
探究活動中,學生可以自主復習和應用常見酸堿鹽的性質和用途,并用所學內容為社會生活解決實際問題。學生充分體會到科學探究的重要性和化學知識和技能的重要性。
(三)分組合作——知識在合作中生成
分組合作學習是新課標理念下創生的一種新的學習方式,《課標》提出:要給每一個學生提供平等的學習機會,使他們都能具備適應現代生活及未來社會所必須的化學知識、技能、方法和態度,具備適應未來生存和發展所必備的科學素養,同時又注意使不同水平的學生都能在原有的基礎上得到良好的發展。課堂上開展合作學習,這就為學生創造了更多相互學習交流的機會,擴大了學生獲取知識的渠道。
合作學習的意義在于:由于某些因素的限制,當一個人無法認識事物的全部時,可以將其分為幾個方面或幾個要素或幾個性質,大家分工合作,分別學習、研究這些方面、要素或性質,最后通過各自闡明這種認識,達到認識事物的全部的目的。也就是說,每個小組所學的知識對其他小組而言都是未知的,通過交流,每個小都獲得雙重的知識。