在化學探究式教學中培養學生的科學素養

劉存權

摘 要：新課改中將過程和方法視為教學中的重要目標。教師在教學實踐中如果能讓學生通過自己質疑、探索、實踐、思考等過程中獲得知識和技能，并將獲取的知識與獲取知識的過程有機的結合起來，必將使得學生在掌握知識和提升能力兩方面得到和諧發展。

關鍵詞：科學素養；過程方法；探究式教學

一、 問題的提出

新課改標準的宗旨是“進一步提高學生的科學素養”。為了體現這一宗旨，教科書從“知識技能”“過程方法”“情感態度與價值觀”三方面構建教學體系，從而著眼于全面提升學生的科學素養和終身學習的能力。在這樣的要求下，化學教學開始重視過程和方法的教學，將過程和方法視為教學中的重要目標，盡可能地讓學生通過自己質疑、探索、實踐、思考等過程中獲得知識和技能，將獲取的知識與獲取知識的過程有機地結合起來，使得學生在掌握知識和提升能力兩方面得到和諧發展。

二、探究式教學的一般模式

（如上表）其中“猜想和假設”“進行活動”“得出結論”構成了循環，雙向箭頭表示各環節之間的關系很復雜，教學過程不是簡單的單向活動，而是一個復雜不斷反復的過程。自情境中產生的問題而引發猜想和假設，通過猜想和假設設計實驗進行活動，在實際的活動中解決問題，對解決的問題進行反思評價，在反思評價中引發新的猜想和假設，并進行新的活動，如此往復，將探究過程不斷深入下去。

三、教學案例

案例一：

創設情境：①據金屬活動順序表得知，鋁比鋅活潑，所以將鋁片和鋅粒放入到稀鹽酸中，會發現都有大量氣泡產生，但將鋁片和鋅粒放入到稀硫酸中，則看到了不一樣的現象，鋁片表面幾乎無氣泡產生，鋅粒表面產生大量氣泡。②鋁表面致密的氧化膜能使鋁與其周圍的介質（空氣和水）隔絕，但奇怪的是鋁制的容器不能用來盛放和腌制咸菜。

猜想和假設1：Cl-和SO42-的影響。

進行活動：

結論：Cl-和SO42-的影響的可能性大，Cl-能促進鋁片和酸反應；而SO42-能抑制鋁片和酸反應。

猜想和假設2：咸菜中含有食鹽，含有Cl-，它的存在使得鋁片表面的氧化膜容易被破壞。

結論：Cl-的存在使得鋁片表面的氧化膜易被破壞，造成氧化膜保護的鋁能和其他物質發生反應。

反思和評價：在探究過程中，充分體現了學生的主體地位，學生在不斷活動的過程中體驗了研究的過程，并且學習到了一些科學的研究方法，這樣做不僅有利于提升學生的知識和技能，而且提升了學生敢于質疑，善于發現問題的能力。

案例二：

創設情境：在放有少量過氧化鈉固體的小試管中加入少量水，用帶火星木條放入試管口，檢驗生成的氣體為氧氣，再向溶液中滴入兩滴酚酞試液，觀察到的現象是溶液先變紅，后溶液變為無色。這是什么原因呢？

猜想和假設：①產生的氧氣具有氧化性；②查閱資料后發現，過氧化鈉和水反應除生成氧氣還生成了過氧化氫，可能是過氧化氫的作用使溶液褪色。

進一步論證：產生的氧氣不易溶于水會立即從水中溢出，所以溶液褪色的原因不應是氧氣的作用，那么過氧化氫的作用會更大些。

進行活動：

結論：①過氧化鈉和水反應后，滴加酚酞，溶液先變紅后褪色的原因是生成H2O2的緣故。②雙氧水分解的條件可以是加熱，敞口放置長時間或加入催化劑MnO2。

反思評價：通過這一探究過程，讓學生掌握基本的化學實驗方法，體驗發現的過程，鍛煉了思維的嚴密性，這樣做不僅有利于學生進行科學方法訓練，有利于培養學生的創新意識和實踐能力，更能夠全方位的促進學生個體的形成和發展。

案例三：

創設情境：NaHCO3溶液和NaAlO2溶液反應產物是CO2和Al（OH）3嗎？

猜測和假設：①雙水解，HCO3-水解生成H2CO3，再釋放CO2；AlO2-水解生成Al（OH）3。②因H2O+H++AlO2 ?Al（OH）3?Al3++3OH-，HCO3- ?H++CO32-，所以AlO2-+H2O+H+==Al（OH）3，無氣體產生。

實驗探究：

配制NaAlO2溶液：在AlCl3溶液中滴加NaOH至沉淀恰好溶解為止，即配成NaAlO2溶液。

① 向制得的NaAlO2溶液逐滴加入NaHCO3至過量，觀察到白色膠狀沉淀逐漸增多，最后不再變化，整個過程無氣泡產生。

②過濾沉淀，將沉淀分為兩份，一份中加入鹽酸，一份中加入氫氧化鈉溶液，沉淀都全部溶液，證明是Al（OH）3沉淀。

結論：AlO2-+H2O+HCO3-===Al（OH）3+CO32-

反思和評價：通過這一探究過程，學生會明白科學原理應當是經得起檢驗的，而不是想當然，在教學中經常滲透這種不崇尚權威、只相信真理的理念，會進一步提升學生的創新能力和科學素養。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.化學課程標準（實驗稿）[S].北京：北京師范大學出版社，2001.

（河北省唐山市豐南區第一中學）