高中化學科學探究例談

趙峰

新課程改革的根本是要將課堂還給學生，讓學生真正成為課堂的主人，對于化學課程，開放的探究學習成為實現學生主體性的重要教學活動。如何在高中化學課堂實施“科學探究”，成為課堂成敗的關鍵。多元的科學探究能夠有效培養學生的思維方式和學習能力，同時，在與學生的互動過程中，教師的專業發展和職業幸福感也能得到很大的提升。

益智游戲探究有利于培養學生科學的思維方法。

實例一： 《化學鍵》

教材內容分析：本節內容分為兩個課時，第一課時重點學習離子鍵內容，難點在于幫助學生建立離子鍵的概念。由于教學內容抽象，學生難以理解微觀粒子間的相互作用。就教材本身而言，只有一個演示實驗，鈉與氯氣的反應，而氯氣為有毒氣體，因此，本實驗不太適合學生分組實驗，這就給教材中科學探究的設計帶來了困難。

科學探究內容：在課程的引入部分，設計益智游戲，將學生分成幾個研究小組，在各小組桌面上放一籃子乒乓球，讓大家動手將乒乓球堆積成規則的幾何形體。

科學探究設計意圖：這是一個看似容易，卻很難完成的小游戲，其主要意圖在于幫助學生真正理解微粒間存在的相互作用。從學生的完成情況來看，將乒乓球堆積成一維或者二維的幾何形體是可以實現的，然而，如果想將乒乓球堆積成三維的空間立體結構，就有很大難度。通過這樣的實際操作，啟發學生思考如何將乒乓球固定的問題，學生會自然想到用膠水、磁鐵、牙簽等方式固定乒乓球，但不論用哪種方法，最終得出結論，乒乓球之間需要一種相互作用。此時，將氯化鈉的微觀結構圖分享給學生，他們會自然想到氯化鈉中，粒子間一定存在一種相互作用，也就是要進行探究的離子鍵。

科學探究實效：益智游戲的完成和與氯化鈉微觀結構的對比聯想，幫助學生形成了“建立模型理解微觀世界”的科學思維方法，學生會很自然地體會到離子鍵這種用肉眼無法看見、用儀器不能檢測的微觀作用，有效加深了他們對抽象事物的理解，收到了良好的效果。

分子模型探究有利于培養學生的空間想象能力。

實例二：《苯》

教材內容分析：本節內容是在學習了鏈烴分子的結構和性質基礎上的進一步學習，雖然苯也屬于烴，但結構特殊，因此具有跟烴類物質不一樣的性質，這對學生前期掌握的有機物的結構是一種顛覆，我們該如何幫助學生正確理解苯分子的結構特征是本節課的難點。而本節教材內容只涉及到苯的性質的實驗，對其結構只作基本了解。

科學探究內容：根據實驗數據，我們得知苯的分子式為C6H6，請大家畫出苯分子的可能結構。

科學探究設計意圖：根據前面對烴分子結構的學習，學生知道了烷烴分子可以形成長鏈，烯烴、炔烴分子中存在碳碳雙鍵和碳碳三鍵，有一個碳碳雙鍵存在，就會少兩個氫原子，有一個碳碳三鍵存在就會少四個氫原子。根據苯的分子式，我們知道離飽和狀態缺少8個氫原子，這缺少的8個氫原子有可能是多種碳碳雙鍵、碳碳三鍵以及環狀結構產生的，學生在畫圖的過程中可以充分鍛煉空間想象能力。

科學探究實效：通過分組畫圖，有效加深了學生對有機物分子結構的理解，并鞏固了學生對烴類分子結構相關知識的理解，與此同時，各小組在畫圖過程中，有效培養了空間想象能力，很好地實現了數形結合。

分組實驗探究有利于培養學生的實驗創新能力。

實例三：《原電池》

教材內容分析：本節內容重點在于原電池的雛形和原電池的形成條件，而本節課的難點在于幫助學生理解原電池的形成條件。在這部分內容中，學生第一次涉足電化學部分的相關知識，因此，對于電極材料、電子定向遷移形成電流的理解十分困難；而本節課只有一個銅鋅原電池的演示實驗，不便于學生理解原電池各部分的形成條件，另外，教材中實際應用的內容也比較少，聯系生活不夠緊密。

科學探究內容：將實驗2-4拆分成4個小實驗，學生分4個小組分別進行實驗，匯報實驗成果；加入水果電池的設計，讓學生學以致用，同時聯系生活實際。

科學探究設計意圖：由于原電池的形成條件包括兩個活潑性不同的電極材料、導線、電解質溶液、閉合回路，如果用一個銅鋅原電池來演示，學生只能從燈泡亮了或者音樂賀卡唱歌了這樣的現象體會有電流產生，然而，電流為什么會產生，學生很難理解。我們將實驗拆開后，分小組探究如下：讓學生使用活潑性相同的電極、用蔗糖（非電解質溶液）代替稀硫酸、將電極分別放入2個燒杯中（不形成閉合回路）、不外加導線，這樣的四種方式連接的電路燈泡不亮，非常直觀地告訴學生原電池的形成條件一個都不能少，幫助學生在腦海中形成清晰的概念。另外，當學生理解了原電池的形成條件后，讓他們自己設計水果電池，發現水果代替了電解質溶液，同樣能形成穩定的電流，這就進一步加深了對原電池概念以及形成條件的理解，將書本知識聯系到生活實際。

科學探究實效：通過兩個科學探究環節，很好地突破了本節課的教學重點和教學難點，有效培養了學生的實驗創新能力，幫助學生開闊了思路。

在教學設計中合理、大膽地運用科學探究會給我們的課堂注入活力，在課堂中的科學探究過程，充滿了挑戰，要想通過探究得出正確的結論，一方面依賴于我們巧妙地設計科學探究的環節，另一方面也依賴于學生的知識儲備和探究習慣。我們要堅持在課堂中進行有效的科學探究，培養學生不怕困難、樂于思考、懂得協作的優秀品質。

（作者單位：武漢市東湖中學）

責任編輯 林云志