開展初中課外化學實驗探究活動
——培養學生的探究能力

劉紅宇

（廊坊市廣陽區南尖塔鎮尖塔中學，河北 廊坊 065000）

課外化學實驗探究活動對于培養學生的探究能力有著獨特的作用。若要從事一項調查、訪問活動，活動之前要有目的，要有活動計劃的安排，這對學生提出問題（課題）、制定活動計劃（方案）的能力是一種挑戰與提高；化學探究活動是獲取實證資料的過程，活動中要對研究對象的邏輯關系進行推理、考證，這將訓練學生的猜想與假設的能力；活動之中收集證據的能力、實施活動中對困難、障礙的應變能力得到發展和提高；活動結束時對活動結果的總結，有助于學生較強的解釋與結論、表達與交流能力的形成和發展，有助于學生的反思與評價的能力的完善。而且，通過“在活動中探究”完成一項課題，完全單單依靠學生個人的努力是遠遠不夠的，活動中往往需要小組、集體成員的通力協作，依靠集體的智慧排除障礙，達到活動的目的。在化學探究活動中，活動成員之問會及時交換信息，小組之間會相互對比，共同探討，找差距，查原因，在活動中促使了個人與集體的進步.

學生選取了自己感興趣的課題之后，就會以極高的熱情投入到探究中去，設計探究方案，通過廣泛搜集資料，實施實驗來驗證自己的假設并形成結論，然后通過板報、交流會等形式把研究成果進行交流。通過化學探究活動培養學生的科學探究能力，在提高探究能力之中掌握科學方法，這個教學過程要循序漸進的進行。可以分為三個階段：（1）通過教師的指導學習“怎么做”，（2）學生模仿案例“照樣做”，（3）掌握了方法后的“自己做”。通過這個過程逐漸培養學生探究的能力。

【案例】獲取安全的飲用水

（1）結合背景，提出問題

水是生命之源，世界萬物的生長都離不開水。毫不夸張的說沒有水就沒有一切生命。除此之外，人類的生產活動也離不開水，而現在由于人類對水資源的過度開發和污染，水資源的匱乏已成為世界公共問題。因為飲用水水質不合格引發的疾病也不斷增多，怎樣才能獲取安全的飲用水？

（2）組織學生搜集有關資料

同學們以小組的形式去分工搜集資料，可以通過圖書館、上網查找資料檢索有關自來水、純凈水以及水資源保護、《生活飲用水水質標準》等相關資料，并回答下列問題：

①目前全世界特別是我國可飲用的水資源狀況是怎么樣的？

②天然水可能含有哪些物質？是否符合生活飲用水水質標準？

③什么是硬水？如何軟化硬水？

④人工凈化天然水或污水的方法有哪些？

⑤在洪澇災區，人們的生活用水常會受到污染。

請你幫助災區設計簡單廉價的方案將被污染的水處理成能飲用的水。推薦常用的搜索引擎：

百度：http：//www.baidu.com/

谷歌：http：//www.google.cn/

雅虎：http：//www.yahoo.cn/

（3）搜索整理資料，形成小組探究結論

以下是學生最可能搜索到的資料：

①前全世界以及我國可飲用的水資源狀況

2007 年 12 月，聯合國環境規劃署發布報告說，目前全球有 11 億人無法獲得安全飲用水，這一問題可能因氣候變化和人口增長等原因而加劇。聯合國甚至警告：如果世界人口持續增加，到 2025 年，全球三分之一的人口將不得不為獲得安全的飲用水而苦惱。聯合國教科文組織日前發布消息稱，發展中國家約 90%的污水和70%的工業廢水未經處理就排入河道，威脅飲用水安全。而世界衛生組織指出，全球 88%的疾病應歸咎于不安全的用水以及缺乏相關衛生設施，因飲用水不干凈而引發疾病的現象在發展中國家較為普遍。水為生命之源，可用于人類生活的淡水資源非常有限。然而，一邊是水資源持續緊缺，一邊卻是一些地區對水資源的無度消耗及污染，由此引發的飲用水安全問題已對人類健康和經濟發展產生不良影響，這一問題也逐漸成為許多國家面臨的重要挑戰。

中國科學院可持續發展戰略研究組發布了 2007 年度《中國可持續發展戰略報告》，報告中指出，2005 年全國七大水系的 411 個地表水監測斷面中有 27%為劣五類水質，基本喪失使用功能，流經城市的河段普遍受到污染，全國有約 3 億人無法獲得安全飲用水。

②天然水可能含有的物質泥土等不溶性物質、可溶性物質、致病細菌。天然水一般不可直接飲用，也不可以直接用作生活用水。

③什么是硬水？如何軟化硬水？

所謂硬水是指當水流過土地和巖石時，它會溶解礦物質成分，尤其是鈣和鎂，它們多以 Ca2+、Mg2+的形式存在，使水質變硬。水中含鈣、鎂等礦物質成分越多，水的硬度越大。硬水不宜飲用，會使水器具上結水垢、肥皂和清潔劑的洗滌效率減低。

④軟化硬水的方法有：加熱法；藥劑法-向硬水中加入生石灰，純堿等；離子交換法等。

人工凈化天然水的方法：

沉降懸浮物，如用明礬、氫氧化鋁等在水中形成膠體它對水中細小的懸浮物有很強的吸附性，能沉降除去懸浮物達到凈化水的目的，常用的絮凝劑還有鋁鹽、鐵鹽、鎂鹽、聚合鋁和有機絮凝劑等。

殺菌消毒，殺菌消毒的基本原理是用強氧化劑或高溫下使菌體蛋白質變性。常用的方法主要有加熱煮沸法；強氧化劑氧化法。常用的殺菌消毒劑有氯氣漂白粉二氧化氯高鐵酸鹽。

自來水的凈化消毒過程為：沉淀-過濾-曝氣-消毒。處理污水的方法有：物理方法--重力沉降法、混凝澄清法及浮力上浮法；生物方法；化學方法--中和法、氧化法、還原法、化學沉淀法；物理化學方法--吸附法、離子交換法、膜分離法。

⑤先通過滲透法需要除去水中的泥沙，通過加入明礬等絮凝劑沉降懸浮物，加入氯氣漂白粉殺滅細菌，并加入生石灰盡量降低水的硬度。

（4）小組之間交流、討論，互相補充

小組之間根據各自獲得資料和結論，深入討論，互通有無，重新修訂自己的答案，并要求學生學會欣賞和發現他人的優點，學會客觀地分析和辯證地思考，敢于和善于申辯。

（5）反思評價

引導學生反思：互聯網是一個讓人興奮的搜索工具，面對海量信息，如何才能快速的找到自己需要的支持假設和猜想的素材，如何利用互聯網學習知識和提高探究能力？飲用水資源越來越少，凈化水只能治標不能治本，要想保護水資源，不能走先污染后治理的路子，而應該從自我做起，減少污染，節約用水，保護好水資源。最后，可以把學生的結論和解釋形成小論文以板報展出或發布到校園網上，以滿足學習者展示自我的心理需求，促進其心理素質的完善，激發其學習探究興趣。

這個活動培養了學生的探究能力，無形當中也起到了環保教育和保護水資源的意識的作用。通過該活動，還可以使學生認識到互聯網絡不僅僅可以玩游戲更可以是一種學習和探究的工具，在學習中要善于利用互聯網工具搜集資料和證據。