以探究式教學成就科學高效課堂
——以“酸和堿之間發生的反應”為例

李美素

（浙江省玉環縣城關第一中學　浙江玉環　317600)

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以探究式教學成就科學高效課堂
——以“酸和堿之間發生的反應”為例

李美素

（浙江省玉環縣城關第一中學浙江玉環317600)

摘要：以玉環獨特的三期土質條件進行酸堿測定實驗加以導入并進行系列探究實驗，引導學生從定性到定量、從宏觀到微觀、從理論到實踐，多角度多層次地幫助學生理解酸和堿之間發生的反應本質，有助于學生把課堂知識運用在生活、生產和科學研究中。

關鍵詞：探究式教學；高效課堂

科學課程標準明確指出，從學生和社會發展的需要出發，將科學探究作為課堂教學的突破口，既能激發學生的學習熱情，促進學生積極主動地學習，也能促進學生科學素養主動、全面發展。以探究為本的教育旨在轉變學生的學習方式，讓學生有更多的機會體驗科學探究的過程，幫助學生在知識的形成、聯系、應用過程中養成科學態度、獲得科學方法，理解科學的本質。

以實驗為基礎是化學學科的重要特征之一?；瘜W實驗對于提高化學教學質量具有其它教學形式不可替代的特殊作用。運用實驗來探究化學物質及其變化本質和規律的方式學習化學基礎知識，體驗科學探究的一般過程，掌握探究學習的一般方法，是中學階段化學教學的重要途徑和舉措。本文擬結合“酸和堿之間發生的反應”的課堂教學為例，從激發學生探究欲望、發掘探究潛能、誘導探究方向、提高探究能力等方面進行闡述，以達到高效科學（化學）課堂的目的。

一、創設情境，激發探究欲望

玉環地處浙江東南沿海，地形分為海島丘陵、灘涂沖積小平原，有漩門灣二期、三期圍海造田的工程，可以說課程教學資源非常豐富多樣。在本課教學引課時，我們可用展示家鄉資源地圖（玉環地圖，包括二期、三期過程），比較二期、三期區域經濟作物種植情況比較開設：提供目前三期土壤（圍海造田至今5年）很難種植作物，只能長一些如圖所示的植物；而玉環農業觀光園二期土壤（圍海造田至今15年），可以種植不同種類作物，如文旦、葡萄、西瓜等（如圖）的真實信息，提出問題。

___________作物　適宜種植的土壤pH ___________文旦　5.5～6.5 ___________葡萄　6～6.5 ___________西瓜　6.5～7

［問題1］為什么三期的土壤目前不適宜種植上述作物？

［學生］三期的土壤可能呈堿性或酸性。

［追問］真的是堿性嗎？我們如何解決剛才猜想？

［學生］實驗探究：檢測三期土壤的酸堿性。

二、問題引導，發掘探究的潛能

化學實驗可以激發學生學習興趣，培養學生科學態度、動手、觀察與批判思維能力等，化學實驗具有講授等其它教學手段不可替代的功能，是化學課堂教學中不可缺少的重要組成元素。就目前化學課堂實驗教學現狀來看，絕大部分是演示實驗（多為驗證性實驗），探究性實驗（基于問題式實驗）較少。然而化學實驗不應當、也不只是作為一種驗證工具和手段，更應是研究問題、解決問題的一種方法。課堂教學中采用探究性實驗方式可以為學生提供發現問題和解決問題的機會，使學生的學習始于發現問題，終于解決問題。

［問題2］如何檢測三期土壤的酸堿性？

［學生］可以用石蕊試劑、酚酞溶液、pH試紙。

［教師］檢測首先需要獲得土壤溶液（教師簡單講述科學取樣一般方法）。

［教師］闡述課前與部分同學共同制取土壤溶液的過程的目的。

［活動］全班分為8個學習小組，以小組為單位進行實驗。

［實驗］取一定量土樣過濾液于試管中，滴加酚酞試液，溶液顯紅色；滴加石蕊試液，溶液顯藍色。

［匯報］結論：三期工程區域土壤呈堿性。

［問題3］如何檢測三期土壤液的（酸）堿性強弱？

［學生］pH試紙。

［實驗］用玻璃棒蘸取土樣液，滴在廣泛pH試紙上，將試紙上呈現的顏色與標準比色卡比色，記錄下相應的pH值。

［匯報］結論：測得土壤溶液pH=8；pH=9不等。

［拓展］用pH試紙測試的方法比較粗略，精確的測試可以使用酸度計。

［演示］將校準好的酸度計插入土樣液中，直到液體浸到最低浸沒線位置，輕輕攪動幾下，等到顯示值穩定，讀取pH值。（結論：pH=8.6，呈堿性。）

提示：土壤酸堿性分析表。

_pH　 <4.5 _ 4.5～5.5_ 5.5～6.5 _ 6.5～7.5 _ 7.5～8.5 _ 8.5～9.5 ＞9.5酸堿_性強酸性　酸性　弱酸性　中性　弱堿性　堿性　強堿性_

［總結］目前三期土壤因呈堿性而不能種植適于弱酸性或中性土壤生長的作物。

［問題4］如果想在短期內利用三期土壤種植上述作物，應如何改良土壤？

［學生］加入酸性物質，使其發生轉變。

［追問］加入酸性物質的目的是？你認為是如何轉化為中性或酸性的？

［學生1］酸與堿性物質反應，轉變為中性。

［學生2］相互混合就可以抵消。

［演示］NaOH溶液和HCl溶液反應。

［現象］在NaOH溶液中滴加稀鹽酸，無明顯現象。

［追問］上述兩種溶液混合是否反應？若反應我們如何確定？

三、適時點撥，誘導探究方向

為了達到讓學生自主探究學習的目的，教師在演示酸堿中和反應時，讓學生注意觀察實驗結果。學生自己去發現問題，為什么沒有明顯的實驗現象，于是引導學生質疑、猜想，然后提出解決方案，確定方案后分組實驗探究，確定正確認識。當然在教學時，學生困惑時可適當點撥、指導和幫助，這需要教師以問題方式誘導學生確立探究方向。在探究教學中，教師是引導者，基本任務是啟發誘導，學生是探究者，其主要任務是通過自己的探究，發現新事物。因此，必須正確處理教師的“引”和學生的“探”的關系，做到既不放任自流，讓學生漫無邊際去探究，也不能過多牽引。

探究一：酸和堿能不能發生化學反應？

［學生猜想］1、能反應，有新物質生成；

2、不能反應，混合物中既有酸又有堿（兩者共存）。

［設計方案］研討確立方案如下：

NaOH和HCl混合液____試劑　現象　現象____Zn粒______________ ____酚酞

［結果預測］①有氣泡產生；溶液無色（有酸無堿）

②無氣泡產生；溶液紅色（無酸有堿）

③無氣泡產生；溶液無色（無酸無堿）

④有氣泡產生；溶液紅色（有酸有堿）

通過分組實驗后，每個小組匯報實驗現象。8個小組匯報共有3種現象即預測中的①②③。

［結論］猜想1成立，即酸、堿不能共存。

在課堂上，讓學生交流探究成果。在相互交流中，學生思維相互碰撞，撞擊出創造思維的火花。交流形式可以靈活多樣，可以讓學生自由發言，也可以讓學生先在四人小組交流，然后派代表在全班匯報。

［追問］NaOH溶液和稀鹽酸反應后的溶液中滴加酚酞，溶液顯無色，能否判斷溶液顯中性？酚酞應該何時加更恰當？

［實驗］書本P19——活動1，反應前后溶液的酸堿性發生改變。

在盛有溶液的試管里，滴加1滴酚酞試液，再逐滴加入稀鹽酸，邊滴邊振蕩，觀察現象。

［思考與討論］書本P20。

上述活動中，滴入一定量的稀鹽酸，溶液從紅色變為無色，這說明溶液的酸堿性發生了什么變化？

［學生］溶液由酸性變成了中性，若酸過量，則變成酸性。

［教師］幫助學生理解酚酞滴加的次序的目的性。

［教師］圖表分析。

［追問］酸和堿能發生反應，那么反應的本質是什么？

四、宏微結合，理解性質探究

利用酸堿指示劑可以檢驗溶液的酸堿性，而借助pH計可以精確地知道溶液的酸堿性的強弱程度，即溶液的酸堿度。將這兩個知識點整合在一起，從而引導學生從宏觀到微觀，定性到定量的角度來認識溶液，有助于學生理解知識在生活、生產和科學研究中運用本質。因此本環節在探究一的基礎上，繼續引導學生進行探究二。

探究二：酸和堿發生反應的本質是什么？

［分析］溶液由紅色變成無色，說明溶液不再呈堿性了，即NaOH發生了反應。

［問題1］NaOH中是Na+還是OH-真正參與了反應？（提示：是OH-和H+使指示劑顯色的）

［學生］是OH-。

［問題2］OH-會和鹽酸中的什么微粒發生作用？H+還是Cl-？

［實驗］書本P19——活動2

用滴管吸取反應后的溶液滴在蒸發皿中，在酒精燈上烘干，蒸發皿上留下了什么？

［現象］有白色固體析出。

［問題3］得到的白色固體是什么？

［學生］可能是氯化鈉。

［問題4］如何驗證該白色固體是NaCl？（驗證Cl-）。

［實驗］取一定量該白色固體于試管中，加水溶解，加入AgNO3，再滴加稀HNO3。

（現象：產生沉淀）

［分析］實驗驗證Cl-還存在，說明OH-是與H+反應的，并且生成水蒸發了。

［問題5］微觀角度分析反應前后溶液中離子發生了怎樣的變化？

［學生］舊物質H+、OH-沒有了，原子進行重新組合，形成了新物質H2O。

［小結］該反應的本質是：H++ OH-=H2O。（板書）

［過渡］堿除了NaOH以外，還有KOH、Ca（OH）2、Cu（OH）2、Fe（OH）3等，酸除了HCl、H2SO4以外，還有HNO3、H3PO4等，這些堿和這些酸之間也能夠發生反應。堿和酸之間發生反應能生成鹽和水。而且它們反應的本質是一樣的。

［問題解決］讀圖：書本P20。用你自己的話，概括一下酸與堿之間反應的實質。

［學生］酸和堿之間反應的本質是H+和OH-結合成H2O的過程。

［教師］酸和堿反應方程式的書寫規律（相互交換）。

［任務］根據酸堿反應方程式的書寫規律，請完成NaOH+HNO3和Cu（OH）2+HCl的兩個化學反應方程式。

［學生］獨立完成兩個化學反應式的書寫。

［教師］通過本節課的探究學習，我們學會了在堿性物質中加入酸性物質，或在酸性物質中加入堿性物質，可以調節溶液的酸堿性。酸和堿之間反應生成鹽和水，其本質是H+和OH-結合成H2O。利用該原理，在實際生活中我們可以解決一些問題。

［應用］1、改變土壤的酸堿性

①酸性土壤加適量的堿性物質——通常加熟石灰

②堿性土壤加適量酸性物質

［學生討論］如果將三期土壤（堿性）變成中性土壤，應加入酸性物質，如何知道酸、堿沒有剩余，恰好完全反應？

2.處理工廠的廢水及精制石油

硫酸廠的廢水中含有硫酸等雜質，常用熟石灰（Ca（OH）2）進行處理：Ca（OH）2+ H2SO4=CaSO4+ 2H2O。

采用探究性實驗方式可以為學生提供發現問題和解決問題的機會，使學生的學習始于問題，推進于問題，歸結于問題。學生也可通過搜索、查閱大量的資料，尋求問題解決的途徑，設計解決問題的實驗方案，最終通過自己的努力將問題解決。課堂是教師實施教學活動的主陣地，是學生學習的主渠道，教師只有在課堂的設計上多下功夫，才能有效地提高課堂效率，激發學生的學習興趣，真正達到教育教學的目的。

參考文獻

［1］朱清時.科學九年級（上)［M］.杭州：浙江教育出版社，2014，7

［2］鄭青岳.鄭青岳科學教育講演錄［M］.杭州：浙江教育出版社，2015，11

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.04.024

文章編號：1008-0546（2016）04-0066-04

中圖分類號：G633.8

文獻標識碼：B