有關pH實驗研究性學習的案例分析

劉承奇

(山東省濟寧高新區王因鎮中心中學 272103)

一、創設情境

要想學以致用，應當創建貼近現實生活的情景或者實驗以幫助學生事先了解未來可能面臨的問題.創設情境首先應當遵從真實性，其次注重復雜性，進而引導出綜合性目標.其中，選擇問題應與學生的日常生活相結合，同時將教學目標考慮在內.

本文以“pH——溶液酸堿度的表示方法”作為研究性學習案例進行討論.此案例的教學目標是幫助學生掌握pH相關知識，同時提高其自主學習能力、邏輯推理能力、實踐操作能力以及解決問題的能力.此外，培養學生采用辯證的思路來思考問題，秉承謹慎、嚴苛的科學態度.

授課時，教師可以事先提出問題：“如今，地球環境遭到嚴重污染，雨水中可能含有有害物質，這些物質是什么？”學生們通過以往的經驗得知是酸雨，但是具體的成分并不清楚.教師進一步提問：“所謂酸雨的酸該如何判斷其程度，我們應該如何將其表示出來，除此之外，大量的實驗必須在酸性或者堿性環境中方可實現，我們該如何調整酸堿性”，進而引出課堂內容.

二、提出假設，收集數據

學生們根據過往知識得知石蕊以及酚酞試液可以進行酸堿性檢驗，教師可以事先準備具備酸性和堿性的液體，同時備好石蕊試液以及酚酞試液，教師要求學生自主思考實驗方案，部分學生會嘗試通過分辨顏色來判斷酸堿性強弱，但是據實驗現象得知此方式并無可行性.此時，教師應及時講解pH的概念以及測定溶液酸堿性的具體步驟，幫助學生認識pH的差異，同時了解到pH域酸堿性強弱的關系.

此外，部分學生會提問：“不同酸性溶液或者堿性溶液的pH是否具備某種規律？”教師可以要求學生自主思考試驗方案，然后告訴學生具體的實驗步驟并提供相應的設備以及溶液.實驗目的是探究稀硫酸、稀鹽酸、氫氧化鈉以及氫氧化鉀溶液的pH，進而根據教材所講述的內容，學生們能夠了解到pH的變化范圍在0～14，同時發現pH小于7的溶液屬于酸性溶液，反之則為堿性溶液.進而在教師的幫助下做出猜想：

猜想一，當溶液濃度降低時，酸堿性會逐漸減弱，pH也會降低.

猜想二，酸性溶液的pH小于7，那么pH小于7的溶液均為酸性溶液，反之，均為堿性溶液.

三、實驗驗證

學生們提出以上猜想后，教師應當提示學生如何進行實驗來驗證猜想.學生所提出的兩種猜想可以憑借三組試驗加以驗證.

1.先確定稀鹽酸溶液的pH，抽取1mL溶液并再將其稀釋至10mL，測定其pH，重復相同步驟后再次測定其pH.

2.先確定氫氧化鈉溶液的pH，抽取1mL溶液并再將其稀釋至10mL，測定其pH，重復相同步驟后再次測定其pH.

3.測定某氯化鉸溶液的pH，測定某碳酸鈉溶液的pH.

四、撰寫報告

根據實驗操作以及結果，學生將其撰寫成實驗報告，注意報告的格式以及整潔性：

實驗目的：掌握pH與酸堿性的內在關系

實驗儀器：量筒、玻璃棒、pH試紙、玻璃瓶

實驗溶液：稀鹽酸溶液、氫氧化鈉溶液、碳酸鈉溶液

實驗報告: 主要涵蓋實驗步驟、實驗結果以及結論三部分，實驗步驟與實驗結果以及結論一一對應.例如：實驗步驟為測定稀鹽酸的pH，抽取少許其他溶液進行稀釋，測定其pH，再將其稀釋后測定pH，對應的實驗結果為pH為3、4、5，進而得出結論為pH越小則酸性越強.

五、知識應用

學習知識的目的在于將知識運用于實際生活.開展研究性學習的過程中應當把握這項原則.教師在教學階段可以提出部分有關實際生活的問題，例如：根據所學知識，如何確定某地區酸雨的嚴重程度；西瓜、大豆等農作物對于土壤pH的適應范圍已經確定，那么長期降酸雨的地區不適合種植以上哪幾種農作物.

通過本次課程的學習，學生們可以了解到測定區域酸雨的嚴重程度可以采用測定酸雨的pH的方法.同時將酸雨的pH與農作物適應范圍pH相對比，進而可知甜菜難以在酸雨地區存活.

pH教學內容屬于初中化學內容的基礎知識，因此教師不愿深入探究教學的手段，要求學生死記硬背，并未要求學生理解教材內容.同時，學生作為學習的主體，其學習主動性未能得到增強，但是研究性學習手段能有效將學生與知識相結合，進而在同學以及教師的引導下，自行提出猜想、設計實驗、驗證猜想、撰寫報告等，不僅有效加強學生的自主學習能力，同時培養其動手實踐能力，進而打造成綜合型人才，實現課程的教學目標.

研究性學習旨在培養學生的自主學習能力以及解決問題的能力，進而提升教學質量.本文通過介紹pH知識點授課方案來探究研究性學習的優點，根據結果來看，研究性學習的效果較好，適合初中化學教學.