學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)培養(yǎng)初探

陳紅

摘 要：以氫氧化鈉變質(zhì)為探究對(duì)象，以問題鏈的提出、分析討論、解決、評(píng)價(jià)為載體，以實(shí)驗(yàn)探究形式進(jìn)行培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)的實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)栴}；實(shí)驗(yàn)探究；科學(xué)素養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1002-7661（2015）08-114-02

復(fù)習(xí)階段很多一線教師都發(fā)出過“多次練習(xí)，多次講解，學(xué)生怎么還出錯(cuò)？”的怨言和無奈?！皦A的化學(xué)性質(zhì)”一直是初中化學(xué)的難點(diǎn)又是中考的熱點(diǎn)，常規(guī)的復(fù)習(xí)方法是總結(jié)堿的通性，再練習(xí)加深鞏固的應(yīng)試復(fù)習(xí)方式。筆者嘗試以“培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)”為主旨的化學(xué)復(fù)習(xí)，以氫氧化鈉的變質(zhì)為探究對(duì)象，以實(shí)驗(yàn)探究的形式開展教學(xué)，以問題帶性質(zhì)、以分析問題帶方法指導(dǎo)、以解決問題為平臺(tái)提高學(xué)生的思維能力。

一、教學(xué)基本思路

本節(jié)課運(yùn)用一個(gè)有趣的魔術(shù)實(shí)驗(yàn)作為引入，以問題鏈“氫氧化鈉露置在空氣中如何變質(zhì)？”、“如何檢驗(yàn)氫氧化鈉變質(zhì)？”“如何檢驗(yàn)氫氧化鈉是否全部變質(zhì)？”“如何測(cè)定氫氧化鈉變質(zhì)程度？”為線索設(shè)計(jì)本課學(xué)生活動(dòng)探究，各位同學(xué)在教師指導(dǎo)下，通過小組討論，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)方案；與他人合作，積極參與實(shí)驗(yàn)；并對(duì)獲得的事實(shí)進(jìn)行加工整理；最后還需對(duì)探究結(jié)果的可靠性進(jìn)行反思評(píng)價(jià)、尋找問題并提出改進(jìn)的具體建議；認(rèn)識(shí)定量研究對(duì)于化學(xué)科學(xué)發(fā)展的重大作用。

二、教學(xué)過程

1、創(chuàng)設(shè)情境，提出問題

魔術(shù)表演：推入左注射器液體，氣球變大；推入中間注射器中液體， 溶液中冒出氣體，氣球變小；拉右注射器，注射器中液體變渾濁。

師：為什么有這么奇妙現(xiàn)象呢？這與我們今天復(fù)習(xí)的內(nèi)容“堿的化學(xué)性質(zhì)”有關(guān)。

2、探究氫氧化鈉變質(zhì)。

（1）探究活動(dòng)一：檢驗(yàn)氫氧化鈉變質(zhì)。

同學(xué)在做堿性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí)老師發(fā)現(xiàn)很多同學(xué)沒有把氫氧化鈉的瓶塞及時(shí)蓋上，這個(gè)小小的失誤是否可能對(duì)氫氧化鈉產(chǎn)生影響？用方程式表示出你的觀點(diǎn)。

生：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O

師：這個(gè)反應(yīng)沒有明顯現(xiàn)象，那如何檢驗(yàn)氫氧化鈉已經(jīng)變質(zhì)了呢？

生：討論、實(shí)驗(yàn)、匯報(bào)、并分別板演化學(xué)方程式。

生1：取樣，滴加足量稀H2SO4或稀鹽酸，看到產(chǎn)生氣泡。

生2：取樣，滴加Ca Cl2、Ca（OH）2、BaCl2或者Ba（OH）2溶液，生成白色沉淀。

學(xué)生實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證氫氧化鈉樣品已經(jīng)變質(zhì)。

（2）探究活動(dòng)二：檢驗(yàn)氫氧化鈉是否全部變質(zhì)。

同學(xué)們經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證氫氧化鈉已經(jīng)變質(zhì)。那氫氧化鈉是否全部變質(zhì)？問題關(guān)鍵是碳酸鈉存在情況下檢驗(yàn)NaOH的存在。

學(xué)生實(shí)驗(yàn)1：樣品溶液中滴加酚酞試液。

學(xué)生實(shí)驗(yàn)2：樣品溶液中滴加Ca Cl2溶液，在上層清夜中滴加酚酞試液。

學(xué)生評(píng)價(jià)：要想檢驗(yàn)出NaOH的存在與否，必須先排除Na2CO3的干擾。Na2CO3溶液呈堿性，也能使酚酞溶液變紅。所以實(shí)驗(yàn)1酚酞溶液變紅不能證明氫氧化鈉存在。

學(xué)生評(píng)價(jià)：實(shí)驗(yàn)2的Ca Cl2溶液必須足量，否則無法排除Na2CO3的干擾。

師：（1）BaCl2是否可以用Ba（OH）2代替？

（2）BaCl2是否可以用稀H2SO4代替？

總結(jié)：實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)不僅需要定性考慮試劑種類，還要定量考慮試劑的量。

（3）探究活動(dòng)三：檢驗(yàn)氫氧化鈉變質(zhì)程度。

經(jīng)過檢驗(yàn)氫氧化鈉固體部分變質(zhì)，那又如何知道變質(zhì)了多少？即能否確定各自的質(zhì)量分?jǐn)?shù)？（為復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化，假設(shè)氫氧化鈉固體變質(zhì)的產(chǎn)物是Na2CO3），

生：討論，設(shè)計(jì)方案并交流。

方案一：一定量的樣品，加入稀H2SO4，測(cè)出生成的CO2氣體的質(zhì)量。

方案二：取一定量的樣品，配成溶液，加入足量BaCl2溶液，經(jīng)過過濾、洗滌、干燥后測(cè)定生成的BaCO3的質(zhì)量。

生：各小組利用實(shí)驗(yàn)方案一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，公布結(jié)果。

生：實(shí)驗(yàn)方案中，可能會(huì)有哪些因素造成結(jié)果有誤差，并尋找解決的辦法。

師生共同討論誤差原因，并運(yùn)用電子白板技術(shù)完善實(shí)驗(yàn)裝置，引發(fā)實(shí)驗(yàn)一誤差的因素及改進(jìn)措施。

教師總結(jié)：科學(xué)研究來不得半點(diǎn)馬虎。

前后呼應(yīng)，課堂小結(jié)：誰能破解老師課堂開始的魔術(shù)奧秘嗎？同學(xué)們還有哪些疑惑？

三、教學(xué)反思

《課程標(biāo)準(zhǔn)》明確指出：以提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為主旨。由于復(fù)習(xí)課的課堂容量大、節(jié)奏快、時(shí)間緊，這就要求我們教師首先考慮在有限的復(fù)習(xí)時(shí)間里，如何針對(duì)復(fù)習(xí)主題，從繁多的知識(shí)中篩選出最優(yōu)的復(fù)習(xí)內(nèi)容。

1、設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)、重難點(diǎn)時(shí)注重發(fā)展科學(xué)素養(yǎng)。筆者在設(shè)計(jì)該課的教學(xué)目標(biāo)時(shí)，力爭(zhēng)讓學(xué)生達(dá)到如下標(biāo)準(zhǔn)：初步體驗(yàn)到科學(xué)探究是人們獲取科學(xué)知識(shí)、認(rèn)識(shí)客觀世界的重要途徑；能意識(shí)到提出問題和做出猜想對(duì)科學(xué)探究的重要性；科學(xué)探究可以通過實(shí)驗(yàn)、觀察等多種手段獲取事實(shí)和證據(jù)；會(huì)對(duì)自己或同學(xué)的方案進(jìn)行評(píng)價(jià)；認(rèn)識(shí)到定性和定量研究都是科學(xué)探究的手段。

學(xué)生新課時(shí)已經(jīng)對(duì)氫氧化鈉和碳酸鈉的性質(zhì)有所了解，但是，靈活應(yīng)用這些性質(zhì)去解決綜合問題，發(fā)展科學(xué)素養(yǎng)則是復(fù)習(xí)課主要解決的問題。本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)是幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，并歸納出方案設(shè)計(jì)的一般思路和方法，這也是科學(xué)探究的關(guān)鍵所在，教學(xué)難點(diǎn)就是“學(xué)生思維能力的發(fā)展和思維品質(zhì)的提升”。

2、教學(xué)時(shí)力爭(zhēng)達(dá)到求新、求實(shí)。在設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)課引入一個(gè)魔術(shù)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)情境。通過氣球“不吹自大”、“不吹又變小”、“溶液變渾濁”等情境激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、能夠讓學(xué)生積極主動(dòng)參與教師組織的課堂活動(dòng)，達(dá)到了“求新”的目的。

以發(fā)生在學(xué)生身邊的真實(shí)問題“實(shí)驗(yàn)時(shí)粗心的同學(xué)忘記將氫氧化鈉溶液蓋上橡皮塞”切入主題，派生出“敞口氫氧化鈉是否變質(zhì)？變質(zhì)生成了什么物質(zhì)？如何檢驗(yàn)是否變質(zhì)？部分變質(zhì)還是全部變質(zhì)？如果變質(zhì)，變質(zhì)到什么程度？”等一系列問題，這些真實(shí)、可信、能引發(fā)新問題的問題鏈貫穿教學(xué)始末，在這些探究問題的引領(lǐng)下，學(xué)生的好奇心與求知欲被再次激發(fā)，活動(dòng)形式有討論、實(shí)驗(yàn)、評(píng)價(jià)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀察時(shí)聚精會(huì)神，討論時(shí)據(jù)理力爭(zhēng)，計(jì)算時(shí)緊張有序，以較好的狀態(tài)進(jìn)入課堂學(xué)習(xí)角色，達(dá)到了“求實(shí)”的效果。

由此可見，教師在復(fù)習(xí)階段要善于挖掘文本內(nèi)容，重組教材，設(shè)計(jì)教學(xué)方案和教學(xué)時(shí)要注意力爭(zhēng)達(dá)到求新、求實(shí)，注重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)。