基于科學探究的酸堿概念教學設計

沙琦波

摘要： 以九年級“生活中的酸和堿”教學為例，將科學探究活動貫穿于科學概念教學過程始終，設計了“生活初體驗、感知酸堿物質”“品嘗與觸摸、找準認知起點”“指示劑測定、建立初步認識”“pH試紙測定、變定性為定量”“應用傳感器、拓寬認知渠道”“自制指示劑、應用升華認知”六個環節，讓學生在科學探究中更加自主而積極地建構科學概念。

關鍵詞： 科學探究與創新意識; 酸堿概念; 教學設計

文章編號： 10056629（2019）9006604? ? ? ? ? ? 中圖分類號： G633.8? ? ? ? ? ? 文獻標識碼： B

科學概念是科學知識結構的基本單元，在科學教育中，應以知識教學為載體，同時賦予知識多重價值。然而，在傳統科學概念教學中，教師往往注重概念知識本身的學習和應用，而忽視概念形成過程與科學探究方法的體驗，把它作為現成的結論傳授給學生，導致學生不能真正理解和掌握科學概念，因而也不能有效培養學生的“科學探究與創新意識”等素養。本課題以華師大版《科學》九年級上冊第二章第1節“生活中的酸和堿”教學設計為例，將科學探究貫穿于科學概念教學過程始終，讓學生在科學探究中自主而積極地建構科學概念。

1? 教材分析與設計思路

“生活中的酸和堿”的內容，主要包括生活中的酸和堿、測試溶液的酸堿性兩部分內容。酸和堿是生活中常見的物質，對于物質酸堿性的判斷學生有一定的生活經驗，但對酸堿性的精確測定缺乏知識儲備，本節課的傳統教學方法是從食醋和有酸味的水果中引出醋酸和檸檬酸，從粉刷墻壁和防治病蟲害的石灰水中引出氫氧化鈣是堿后，過渡到測試溶液的酸堿性，教材中用酸堿指示劑和pH試紙測試。傳統的教學設計雖然能將教材知識按部就班地呈現出來，但是學生缺乏主動思考，實驗的探究性不足，不利于問題意識和化學思維的培養[1]。于是筆者對本節課的教學思路進行了大膽嘗試，將科學實驗探究過程貫穿于科學概念教學始終，層層遞進地幫助學生學會測定酸堿性的方法，促進概念認知的不斷升華。具體的六大教學環節和活動如圖1所示。

2? 教學過程

2.1? 環節一? 生活初體驗，感知酸堿物質

[新課引入]教師播放一段視頻，介紹洗發水的酸堿性以及如何挑選適合自己頭皮和頭發的洗發水，引出學生對生活中物質酸堿性的關注。

[看圖思考]教師再出示幾張照片，第一張是幾種學生熟悉的食物，讓學生談談酸奶、檸檬、山楂糖葫蘆、蘋果、番茄中的酸性物質。學生指出它們分別含有乳酸、檸檬酸、蘋果酸。第二張照片是一位學生的小腿上被蚊子咬起了一個紅包，為什么會起小紅包又腫又癢呢？使學生知道原來蚊子咬后會釋放一種蟻酸的酸性物質，可以通過涂抹牙膏等堿性物質來消腫和減緩痛癢。第三張照片出示茶樹的種植。讓學生知道植物的種植對土壤酸堿性也有喜好，人們可據此改良自然界中的土壤。

設計意圖： 讓學生盡可能多地發現生活中含有酸或者堿的物質，建立對酸和堿的初步印象，了解物質的酸堿性不但對我們的生活有意義，而且對我們的工農業生產也很有幫助。教師通過引導學生與已有生活認知經驗建立連接，從而激發學生主動探索科學知識的內在興趣與真實動機，才能展開有意義學習[2]。

2.2? 環節二? 品嘗與觸摸，找準認知起點

[學生活動]教師出示檸檬、獼猴桃、肥皂水、洗滌劑、蒸餾水。結合生活經驗，學生按酸性、堿性和中性對物質進行分類，并將分類結果記錄在學案上，教師要求學生說出自己是根據怎樣的經驗和知識對這些物質進行分類的。學生會依據肥皂水有滑膩感，檸檬嘗起來有酸味等進行分類，對物質的酸堿性有個初步的感性認識，判斷出檸檬、獼猴桃等水果具有酸性，肥皂水、洗滌劑等具有堿性。學生從最直觀的品嘗與觸摸的方法開始，感性地認識生活中常見的酸和堿。

[史實再現]17世紀前，人們憑感覺判斷酸堿，認為一切有酸味的物質都是酸，一切有澀味、溶液有滑膩感的都是堿[3]。

設計意圖： 傳統課堂教學中，教師往往先給出味覺觸覺感知酸堿的化學史實，然后讓學生探究求證。而在本節課中，教師創設情境，喚起學生發現需要，通過判斷幾種物質的酸堿性，快速找到學生關于酸和堿知識的認知起點，挖掘學生對酸堿性的已有前概念，同時再輔以科學史，引出17世紀前科學家判斷酸堿的辦法，為后續教學提供鋪墊和素材，也初步培養了學生在科學探究過程中的證據意識。

2.3? 環節三? 指示劑測定，建立初步認知

[教學過渡]酸溶于水后，會生成酸性的溶液，且有酸的味道;堿溶于水后，會生成堿性的溶液，摸上去通常有滑膩感。早期的化學家曾用品嘗和觸摸的方法辨別酸和堿，不過這樣做往往是不夠可靠的，還具有一定的危險性。

[學生提問]用什么方法可以安全準確地測定溶液的酸堿性呢？

[史實再現]flash動態呈現近代化學的奠基人、英國著名化學家羅伯特·波義耳發現許多植物的浸出液遇到酸性或堿性溶液都能變色的科學史實，幫助學生搭建可以用酸堿指示劑石蕊試液、酚酞試液測定溶液酸堿性的“建構支架”。

[學生探究]通過實驗，學生發現石蕊試液、酚酞試液在鹽酸（酸性）、蒸餾水（中性）、氫氧化鈉（堿性）溶液中呈現的顏色變化如表1所示，教師將多組實驗結果拍照，再利用同屏技術呈現，師生共同進行多組實驗數據的分析，得出普遍規律，從而建立石蕊、酚酞等指示劑可以分辨溶液的酸堿性的初步認知。

[再次探究]總結出酸堿指示劑在不同溶液中的變色情況后，請學生當一回小偵探，鑒別A、 B、 C三種溶液（分別是稀硫酸、氫氧化鈣、氫氧化鈉）的酸堿性，再對選用不同指示劑的小組進行展評，此次探究應用石蕊和酚酞酸堿性溶液中顯不同顏色的性質，進一步鞏固認知。