主題探究：基礎實驗教學的新范式——上教版初中化學“基礎實驗8-酸與堿的化學性質”教學實踐與思考

●吳良根

化學實驗有助于激發學生學習化學的興趣，創設生動活潑的教學情景，幫助學生理解和掌握化學知識和技能，啟迪學生的科學思維，訓練學生的科學方法，培養學生的科學態度和價值觀。化學的學科特征決定了化學實驗是探究性學習的主要途徑。所謂主題探究，即由學生在一定的情景中發現問題、選擇課題、設計方案，通過主體的探索、研究求得問題解決的學習活動。

一、主題探究在課堂教學中的作用

（一）從學生學習的方式上看，主題探究環節的探究性學習是自主學習與合作學習的有機結合

探究式學習其實是學生自主發現的過程。在教師的適當引領之下，學生自主地提出一些有探究價值的問題，自己去思考問題，自己去提出解決問題的方案，自主地去探究新知。在上述的成功案例中，我們不難發現探究過程是自主學習的有效載體。

在探究式學習中，合作學習也占有十分重要的地位。許多主題探究都是在學生合作中完成的。在適當的探究主題之下，一個學生的知識、經驗以及技能是有限的，為了共同的目標——探究新知，每一個學生都需要伙伴與之合作。學生們相互啟發、相互借鑒、分工協作、取長補短、共同提高。在課堂教學中，教師組織學生學習也常常是以小組的形式來展開的。“合作”是完成“探究”的常用形式，探究過程是學生交流、合作的平臺。

（二）從教學過程中看，主題探究是課堂教學過程中的重要環節

義務教育階段新課程標準中明確指出：化學課程以提高學生的科學素養為主旨，通過化學知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個方面來體現對未來社會公民科學素養的培養。

在課堂教學中，化學特色鮮明的主題探究能更好地使學生具備適應現代生活及未來社會所必需的知識與技能。在“做科學”的探究實踐中逐步形成終身學習的意識和能力。通過主題探究，學生不僅獲得了相關的化學知識，更重要的是學生能親歷發現的賽程，掌握一些獲得新知的方法。主題探究更具有問題性、實踐性、自主性、合作性，使學生對化學產生強烈的求知欲和濃厚的學習興趣，發展了善于合作、勤于思考、嚴謹求實的能力。可以說，主題探究是課堂教學中能全面達成知識與技能、過程與訪求，情感態度與價值觀三維教學目標的最有效的教學方法之一，更是培養和提高學生科學素養的主渠道。

新課標中把科學探究列為五個一級主題之一，貫穿于其他主題之中，并從“增進學生對科學探究的理解”、“發展學生的科學探究能力”和“學習基本實驗技能”三個方面提出了具體的要求。主題探究能使學生主動地或在他人的啟發下對問題可能的答案，依據已有的知識、經驗進行猜想與假設，并在教師指導下或通過小組討論，提出活動方案或進行簡單的化學實驗方案的設計。在主題探究環節中，學生通過實驗或收集證據，在操作、觀察、閱讀、調查、比較、歸納、分類等過程中，能認識到探究既需要觀察、實驗、查閱相關資料，又需要推理和判斷，才能獲得新知。

二、“基礎實驗8—酸與堿的化學性質”教學設計

“基礎實驗8—酸與堿的化學性質”是上教版九年級化學下冊第七章《應用廣泛的酸堿鹽》的中的一個基礎實驗，其中包含了酸和堿的性質以及酸堿中和反應的實驗。本節課為學生實驗課，是在學生系統的學習完酸堿鹽的性質等理論知識之后進行的綜合實驗，不僅是對第七章所學知識的復習，更是為了使學生的能力有所提升。本節實驗課是想讓學生在熟練實驗技能的基礎上，學會運用酸堿的化學性質設計并完成化學實驗，增進學生對科學探究的體驗，增強學生實驗觀察、交流討論、表達的能力，初步學習運用比較、分類、歸納和概括等方法對獲取信息進行加工。培養學生勤于思考實踐、善于發現問題、嚴謹求實、善于合作等科學品質。下面是“基礎實驗8—酸與堿的化學性質”教學設計片斷：

問題導入：某研究性小組發現某工廠正排放含氫氧化鈉的廢水，覺得會污染水質，于是取來樣品20ml進行研究，欲將其調至中性再排放，現在你的實驗桌上有一瓶在實驗室中產生的含稀鹽酸的廢液，請大家幫助他們想想辦法？

探究主題一：向氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸

實驗過程實驗現象實驗結論(1)向小燒杯中傾倒20ml含氫氧化鈉的廢液，滴加2-3滴酚酞試液，插入1根溫度計，測量溶液的溫度。(2)用膠頭滴管吸取稀鹽酸逐滴加入上述小燒杯中，邊加邊用玻璃棒輕輕攪拌，當溶液剛好變成無色時，停止滴加稀鹽酸，觀察實驗現象。(3)取實驗2反應后的溶液少許，轉移到另一試管中，再滴加1滴含氫氧化鈉的廢液，觀察溶液的顏色變化。

思考：實驗（3）中反滴氫氧化鈉溶液的目的是_________________________________________________。

探究主題二：探討廢液中酸和堿的用途

小組操作現象結論及方程式第一組：含氫氧化鈣廢液的利用。取1支試管，加入1ml硫酸銅溶液溶液，再逐滴加入含氫氧化鈣的廢液。第二組：含鹽酸廢液的利用。取3支試管，分別放入1片鎂條、1粒鋅粒、和1片銅片，分別向試管中加入約1ml的稀鹽酸的廢液。第三組：含鹽酸廢液的利用。取2支試管，分別放入1枚生銹的鐵釘，生銹的銅制品，再向試管中加入1-2ml稀鹽酸的廢液。第四組：含鹽酸（稀硫酸）廢液的利用。取2支試管，分別加入小半藥匙碳酸鈉粉末、石灰石，再加入1-2ml含稀鹽酸（稀硫酸）的廢液。

思考1：用稀酸除去鐵制品表面的鐵銹，是否能將鐵制品長期浸泡在酸溶液中？為什么？______。

相關的化學方程式：________________________。

思考2：根據實驗現象說明，在實驗室常用稀鹽酸和大理石反應來制取CO2氣體，而不用稀硫酸的原因是__________，不用碳酸鈉的原因是_________。

思考3：結合第二組實驗我們發現影響酸與金屬反應劇烈程度的因素有____________________等。

課后反思：這堂課通過探究如何區別稀鹽酸和氫氧化鈉溶液兩種無色溶液，將酸的通性及堿的通性巧妙地融入其中，本堂課呈現了兩個探究點：一是如何區別稀鹽酸和氫氧化鈉溶液溶液，二是如何證明稀鹽酸和氫氧化鈉溶液發生反應。進行酸堿中和滴定，所選氫氧化鈉溶液要控制濃度盡可能不使酚酞褪色，但過稀的話溶液溫度變化又不明顯了。如果考慮到實驗效果稀鹽酸相對要濃一些，這樣中和后反滴一滴氫氧化鈉溶液就很可能不變紅。所以實驗中鹽酸的濃度較大，而氫氧化鈉溶液的濃度為5%，相對比較適合。

三、化學課堂教學中實施主題探究的思考

1．不能“探”而不“究”。一部分初中學生在進行主題探究過程中，往往只注意到表象，不去認真思考、分析。教師要注意引導，培養學生良好的學習習慣。如對“質量守恒定律”的探究，首先選取了幾個具有代表性的化學反應，對其反應前后的質量變化情況進行探究，然后教師要引導學生對“為什么一切反應都遵守質量守恒定律”進行思考、討論，使主題探究進行得有聲有色，既“探”又“究”。

2．不能“泛化”與“神化”主題探究的教學功能。所謂不能“泛化”，是指在課堂教學中，教師不能一味順從與遷就學生的探究欲望，要做好教學的向導。當學生們提出一些與主題關系不大或短時間內難以解釋清楚的疑問時，教師要果斷而又有“策略”地主導教學的方向。畢竟學生的想法千差萬別，然而課堂的時間是有限的。盡管學生們有“十萬個為什么”，我們也一定要引導學生把主要的時間和精力集中到探究的主題上面來。所謂“神化”，是指在課堂教學中，教師不能“唯探究論”，不顧教學內容和學生實際，非探究不可。盡管“主題探究”好處很多，但對于一些學生一讀就懂就會的內容，就不用再去趕這個“時髦”了。

[1]陳心忠.主題探究實驗的實踐與研究[J].化學教學,2006，(4)：22-24.

[2]李小麗.基于主題的探究性學習模式探索[J].哈爾濱職業技術學院學報,2008，(5)：88-90.