利用探究實驗促進初中學生知識系統化

謝純

《義務教育化學課程標準（2011版）》提出：義務教育階段的化學課程是以提高學生的科學素養為主旨，激發學生學習化學的興趣，幫助學生了解科學探究的基本過程和方法，發展科學探究能力，獲得進一步學習和發展所需的化學基礎知識和基本技能。初中化學知識比較零碎，學生學習起來比較吃力。其實，教材里面前后的知識是有關聯的，關鍵在于教師的引導。筆者在長期的教學實踐中體會到，利用探究實驗是將知識系統化的有效途徑。

一、案例展示

在此，以初中化學活動探究課“生活中的二氧化碳”為例，上課伊始，教師可這樣引入：觀察雪碧的標簽，并將關鍵點標注出來。通過這樣的訓練，培養學生在標簽中尋找信息的能力。

【活動探究一】打開雪碧的瓶蓋，觀察現象。很多學生因為非常興奮，缺少了以往喝碳酸飲料打開瓶蓋時的那種小心翼翼，所以當瓶蓋一打開時便冒出了大量的氣泡，甚至出現了汽水溢出來的現象。這時，教師讓學生閱讀課本118頁內容“在通常情況下，1體積的水能溶解1體積的二氧化碳，增大壓強會溶解得更多”，并讓學生思考得出“壓強變大，氣體的溶解能力變大”的結論。同時，教師提出日常生活中與之相關的問題：喝了汽水后為什么會打嗝？在教師的引導下，學生得出“氣體的溶解能力會隨溫度的升高而減小”的結論。這樣，用學生在日常生活中親身經歷的事加以引導，使得第九單元中“影響氣體溶解度的因素”的知識點給學生留下了很深的印象，取得了良好的教學效果。

【活動探究二】利用設計方案證明雪碧的氣體中含有二氧化碳。對于二氧化碳氣體的檢驗，學生都能掌握“用澄清石灰水”的方法，但要完成這個實驗，學生必須知道不能將雪碧滴入澄清石灰水里面，而是要完成取樣后再將氣體導入澄清石灰水里。這就需要學生選擇適合的儀器，進行實驗。教師可順勢引導學生對物質檢驗進行總結：取樣—實驗操作—實驗現象—實驗結論，這有利于學生以后的規范作答。接著，教師再設置“設計方案證明你呼出的氣體中含有二氧化碳”的環節，進一步鞏固二氧化碳檢驗的方法，并總結出該反應在日常生活中的應用——“用石灰漿涂抹墻壁，可以使墻壁變白變硬”“將新鮮雞蛋用石灰水浸泡后取出，可以起到保鮮的作用”“長期盛放石灰水的試劑瓶壁會出現一層白膜”。這樣，就會讓學生再次感受到化學就在生活中以及化學對生活的影響。

【活動探究三】繼續不斷地往探究二的試管中吹氣，直到有現象變化時才停止吹氣。這使學生們驚奇地發現，原來渾濁的液體又變澄清了。趁著學生還在思考原因的時候，教師再讓學生加熱試管中的液體，這時發現澄清的液體又變渾濁了，激發了學生的好奇心。此時，教師再出示石筍和石鐘乳的形成資料，讓學生閱讀提取信息，解釋大自然的鬼斧神工。這樣，一個新的知識點又自然而然地形成了，達到了預期的教學效果。

【活動探究四】此環節分成兩大組進行實驗，第一組學生做“將雪碧中的氣體通入紫色石蕊溶液中，觀察現象”的實驗，第二組學生做“取少量雪碧于試管中，滴入紫色石蕊溶液中，觀察現象”的實驗。在兩組學生都觀察到了“紫色石蕊溶液變紅色”的現象時，教師再讓學生思考“如果將試管中的液體加熱，你預測會出現什么現象”。很多學生脫口而出“紅色液體變成紫色”，根據所學知識，他們認為這個答案絕對正確。這時，教師趁機強調“實驗是最好的檢驗方法”，并要求學生進行實驗。經過實驗，不同的現象出現了：第一組學生看到了預期的結果，第二組學生看到的卻是紅色的液體。教師提出“重新閱讀標簽，找出第二組同學實驗現象的原因”。學生在第二次看標簽的時候發現了雪碧里面還含有檸檬酸的信息，而且也進一步了解了“檸檬酸比碳酸穩定，受熱不易分解”的信息。這時，教師再提醒學生：在閱讀信息的時候，要養成全面完整和前后聯系起來思考閱讀的習慣。最后，以展示“神奇的干冰”結束整節課的教學。

二、案例分析

在這節活動課里，教師通過精心的設計，成功地將初中化學中有關“二氧化碳”的知識有機地結合起來，讓學生輕松地掌握了二氧化碳在日常生活中的應用、溶洞的形成等內容。更重要的是，整節課通過貼近生活的內容選取、情境創設和實驗探究拉近了化學和學生的距離，讓學生養成了在生活中關注常見的化學現象、多進行思考的習慣。課堂設計將一系列知識通過探究實驗有機地結合起來，便于學生對知識的系統化掌握，培養了學生將前后知識聯系起來運用的能力。

從課堂氛圍看，因為取材于學生熟悉和喜歡的飲料，所以學生從一開始就帶著濃厚的興趣和期待走進課堂。探究實驗的設置滿足了學生對化學實驗的向往，簡單的實驗操作不僅達到了預期效果，還讓學生收獲了成功的喜悅。這大大激發了學生的探究興趣，提高了他們思考問題的能力。

三、案例反思

初中化學知識比較零碎，教師要幫助學生將零碎的知識進行系統化處理，使其更易于識記，而利用學生感興趣的探究實驗使知識系統化是一個有效途徑。通過實踐，筆者對利用探究實驗促進知識系統化的教學進行了總結與思考。

一是好奇心可激發學生的學習動力。如果課堂設計能夠緊密聯系學生已有的經驗和社會生活實踐，將有利于激發學生的好奇心和求知欲。貼近生活實際的課堂設計拉近了化學和學生的距離，有利于培養學生的探索實踐能力，激發了學生主動學習的欲望和對化學的學習興趣，提高了他們對化學知識靈活應用的能力。

二是教學要幫助學生學會學習。本節課中，以實際問題為探究驅動，引導學生在實驗、觀察、思考、討論中將知識系統化，改變了以往教師講、學生被動聽和記的局面，較好地發揮了學生的主體作用。表面上看，教師得以“解放”，實際上對教師的能力提出了更高的要求，要求教師不但要科學完整地掌握初中化學教材的內容，還應明確各部分知識間的相互關系。這樣，才能教會學生如何學習，促進其學科素養的形成與發展。

三是課堂設計不僅要“教書”，還要“育人”。在這節課里，學生在動手實驗中表現出了認真負責、實事求是的科學態度。通過探究實驗發展學生能力的主渠道在課堂，要想在有限的時間內使每一位學生都得到發展，教師就必須設計好實驗教學過程中的每個環節，以便更好地激發學生的思維。因此，為達到探究實驗促進知識系統化的目的，教師必須精心設計好探究實驗教學程序，以達到事半功倍的效果。

（責任編輯? ?郭向和）