“實驗支點·問題驅動·素養導向”初中科學復習教學實踐

陳蒙靜

[摘 要]復習的有效性在于落實原有的知識，并在此基礎上又有進一步的提高。復習教學中教師的作用就是不斷地引導學生思考，通過實驗導入，激發學生學習的興趣;通過提出問題并解決問題，讓學生主動參與，積極思考，提高學生復習的有效性。“實驗支點·問題驅動·素養導向”的復習課堂在問題引導下有序開展，以學生主動參與思考解決問題為主，綜合提高學生的科學素養。

[關鍵詞]實驗;問題;素養;復習;初中科學

[中圖分類號]? ? G633.98? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2021）20-0086-04

一、初中科學復習教學存在的問題

初中科學復習教學中，很多教師仍習慣采用填鴨式復習模式，這樣的復習枯燥無味，導致學生對知識的理解不到位，思考不充分，復習效果不佳。具體來說，初中科學復習教學主要存在以下問題。

1.實驗少，興趣低

在初中科學復習教學中，部分教師不注重實驗教學，沒有給學生充分的時間去自主實驗、思考問題，使得學生對知識理解不充分，對學習方法的掌握不熟練，實踐動手能力也沒有得到提高。久而久之，學生懶于思考，只等著教師的方法和答案，難以獲得學習成就感，學習興趣較低。

2.灌輸多，思考少

在初中科學復習教學中，部分教師認為進行提問讓學生回答問題及安排學生自主探究是在浪費時間，會減緩復習速度。為了方便，也為了趕教學進度，部分教師仍實施灌輸式教學。而在教師不斷地重復灌輸下，學生思考得少，沒有主動探究的意識，思維能力得不到提升，學習效果差，逐漸對學習失去信心。

3.內容欠拓展，素養難提升

在初中科學復習教學中，部分教師僅僅對所學的內容重復講述一遍，沒有進一步的深入拓展，學生對知識的理解不能進一步加深，學生的思維很難得到鍛煉，科學素養難以提升。

基于以上問題，在初中科學復習教學中，如何給予學生足夠的思維訓練時間，充分發揮學生的主觀能動性，強化學生對知識的理解和能力的培養，應成為廣大科學教師關注與研究的問題。

二、“實驗支點·問題驅動·素養導向”復習教學的概念與作用

“實驗支點·問題驅動·素養導向”復習教學設計實驗導入，通過布疑設問驅動學生去思考并解決問題，培養學生的科學思維，真正起到以實驗為支點、以問題為驅動、以素養為導向的作用。“實驗支點·問題驅動·素養導向”復習教學是指在教師的引導下，以學生為主體，促進學生主動參與復習并思考解決問題，培養學生的科學素養，它具有情景性、導向性、創造性、科學性等特征。除此之外，它還具有以下作用。

1.激發學生復習樂趣，調動思維的積極性

“實驗支點·問題驅動·素養導向”復習教學中，教師設計實驗導入，能吸引學生的注意力，讓學生渴望學習，激發學生的復習興趣，調動學生思維的積極性。

2.引導學生學習思路，培養思維的靈活性

課堂教學是以學生為主體的，教師起到引導的作用。“實驗支點·問題驅動·素養導向”復習教學中，教師引導學生學習思路，當學生沒有思路或毫無頭緒的時候，不直接告知學生答案或解題方案，而是通過問題驅動和精選素材來一步步引導學生探究，以激活學生的思維，培養學生思維的靈活性。

3.提高學生科學素養，培養學生思維的創造性

“實驗支點·問題驅動·素養導向”復習教學有效地訓練了學生的思維能力，使得學生的思考不再片面、淺顯，使學生考慮問題更深入、完整，有效地提高了學生的科學素養，培養了學生思維的創造性。

三、“實驗支點·問題驅動·素養導向”初中科學復習教學實踐——以二氧化碳復習為例

1.創設實驗，有備而來

根據學生的特點和認知規律，找到學生的興趣點，創設相關實驗，讓學生快速集中注意力，進入學習狀態，參與思考，提高學生思維的積極性。教師需在課前做好充分的準備，選擇學生身邊熟悉的、有趣的科學素材創設實驗，使學生感受到生活中處處有科學，感受到學習科學的重要性，激發學生的學習興趣。

環節一（課堂導入）：“二氧化碳的檢驗和吸收”的復習

在課堂導入環節，利用生活中的跳跳糖制取二氧化碳，大大提高了學生的復習興趣。

師：剛剛同學們品嘗了跳跳糖，它跟普通的糖有什么區別？為什么有這樣的區別？我們來看一下跳跳糖的主要成分有哪些（如圖1）。

師：為什么跳跳糖會跳動呢？

生1：跳跳糖含在嘴里時表面糖融化后里面所含的二氧化碳氣體受熱沖出，有力的作用，所以我們感到跳跳糖在嘴里跳動。

師：如何檢驗跳跳糖中的氣體就是二氧化碳呢？

生2：用澄清石灰水來檢驗，若石灰水變渾濁，則說明產生的是二氧化碳氣體。

實驗操作：取兩支試管，加入等量的跳跳糖，向一支試管（試管1）中加入2 mL澄清石灰水，靜置，觀察實驗現象;再向另一支試管（試管2）中加入2 mL氫氧化鈉溶液，靜置觀察，對比兩組實驗現象。

現象：試管1（裝有澄清石灰水）變渾濁，試管2（裝有氫氧化鈉溶液）澄清。（如圖2）

師：請寫出澄清石灰水變渾濁的化學方程式。

生3：Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O。

綜上，“實驗支點·問題驅動·素養導向”復習教學的主體是學生，教師起引導作用，主要通過設計實驗、問題驅動和精選素材一步步實現復習目標，從原來不停地講到讓學生主動思考、積極發言，在這種教學中，教師既解放了自己，讓自己有更多的精力去關注學生的學習情況，又能讓學生主動思考，培養了學生思維的靈活性和提升了學生的科學素養。

師：類比這一條你能寫出CO2與氫氧化鈉反應的化學方程式嗎？

生4：2NaOH+CO2=Na2CO3+2H2O。

師：根據這兩個現象的差異檢驗二氧化碳氣體應該用哪一種試劑？為什么？

生5：應用澄清石灰水，因為有明顯現象。

師：那氫氧化鈉溶液有什么用呢？

生6：吸收二氧化碳氣體。

師：為什么不用氫氧化鈣吸收呢？

生7：氫氧化鈉易溶于水，氫氧化鈣微溶于水。

師：這是屬于二氧化碳的什么性質？

生8：化學性質。

師：因為將二氧化碳通入澄清石灰水中會有明顯的現象，而通入氫氧化鈉溶液中無明顯變化，所以可用澄清石灰水來檢測二氧化碳氣體;又因為氫氧化鈣在水中的溶解度較小，屬于微溶物質，而氫氧化鈉在水中的溶解度大，屬于易溶物質，所以可用氫氧化鈉溶液來吸收二氧化碳氣體。

2.布疑設問，給予時間

先明確本節課的復習目標，再根據復習目標設計對應的問題，使提出的問題有方向，一步步實現復習目標。問題與問題之間也要有一定的邏輯性，符合學生的認知特點，使學生的頭腦中形成清晰的知識脈絡。提出問題后，教師不要急著直接給學生答案，應給予學生一定的思考時間。

環節二：“二氧化碳溶于水（既有物理變化又有化學變化）”的復習

師：二氧化碳氣體除了可以用于制作跳跳糖之外，還可以制作什么食品？

生1：碳酸飲料。

師：我們喝完汽水常會打嗝，為什么會這樣？

生2：因為汽水中的二氧化碳氣體跑出來了。

師：為什么二氧化碳氣體會跑出來？

生3：溫度升高，氣體的溶解度降低。

師：二氧化碳能溶于水。這是二氧化碳的什么性質？

生4：物理性質。

師：二氧化碳溶于水的過程中除了物理變化，還發生了什么化學變化？

生5：和水反應生成了碳酸。

師：所以可樂、雪碧這些飲料叫作碳酸飲料，那怎么證明二氧化碳溶于水的同時又與水反應生成了碳酸呢？

生6：碳酸能使紫色石蕊試劑變紅色。

師：怎么設計實驗方案來驗證使紫色石蕊試劑變色的是碳酸而不是水或二氧化碳？

實驗驗證：

習題鞏固：圖3是在上述實驗的基礎上改進的實驗裝置，將二氧化碳緩緩通入豎直放置的玻璃管中，能觀察到幾號棉球最先變色？

生7：②號棉球和③號棉球沒有變色，干燥的二氧化碳氣體不能使棉球變色，所以只有①號和④號棉球變為紅色，但是因為二氧化碳氣體的密度比空氣大，所以下面的④號棉球先變色，由于分子不斷運動，所以上面的①號棉球也會變紅，但是速度比④號棉球慢。

3.精選素材，合理安排

收集本節課的補充資料，在合適的時間利用這些素材，使學生對知識的理解更到位，學習更加充實。

環節三：“二氧化碳的密度比空氣大”的復習

師：由于二氧化碳的密度比空氣大，二氧化碳氣球在空氣中會逐漸下沉，相反，如果是空氣跑在二氧化碳氣體中又會怎么樣呢？老師利用了干冰制備了一缸二氧化碳氣體，如果向二氧化碳氣體中加入空氣泡，會看到什么現象呢？請預測該實驗的現象，并解釋其原因。

生：在二氧化碳氣體中的空氣泡會上升（如圖4），因為空氣的密度比二氧化碳的密度小。

師：因為二氧化碳密度大于空氣，所以往杯子中倒二氧化碳氣體就像倒液體一樣，如果老師用一個電子秤來做這個實驗，往燒杯中倒入二氧化碳氣體會看到電子秤示數有明顯變化。（如圖5）

4.拓展提升，勇于嘗試

復習課如果僅僅是復習已學內容意義不大，要在此基礎上再拔高一個層次，讓學生對學過的內容主動思考、主動探究、勇于嘗試，整個過程都要求學生發揮主體意識，培養學生思維的創造性。

（1）實驗探究，感知體驗

師：我們之前用什么實驗來證明二氧化碳氣體的密度比空氣大？

拓展提升實驗：請同學們完成下面兩個實驗（如圖6、圖7），觀察實驗現象是否一樣，并解釋原因。

生：圖6實驗中由于二氧化碳氣體的密度大于空氣，且二氧化碳不能燃燒也不支持燃燒，所以下面的蠟燭先熄滅;圖7實驗中由于蠟燭燃燒產生的二氧化碳氣體是熱的，密度小于空氣而浮于上方，所以上面的蠟燭先熄滅。

師：總結了二氧化碳氣體的性質后，接下來我們利用這些性質進行氣體的鑒別，完成下面這道題。

習題鞏固：小明在研究人體呼吸過程中吸入、呼出的氣體成分變化，他從網上查到以下數據（如表1）。

現有兩個相同的軟塑料飲料瓶，瓶內分別裝有空氣和人體呼出的氣體，可以選用的儀器和藥品有：水槽，蒸餾水、氫氧化鈉溶液、紫色石蕊試液、澄清石灰水。請你設計兩個簡單且現象明顯的實驗來區別瓶中分別裝的是什么氣體。步驟：? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ，根據? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?現象加以區別。

評價：這道題雖然難度不大，但是學生表達上存在較多的問題，對此應注意以下兩點：第一，控制變量法的應用，所選擇的試劑應該是相等且適量的。第二，大部分學生描述兩個實驗現象時重在指出一個有什么現象，一個沒有什么現象，但我們知道空氣中也是存在二氧化碳氣體的，所以規范描述在于強調兩個現象的程度不一樣。

（2）談論交流，評價反饋

學生對同學的觀點或成果展示進行評價，交流討論，借鑒其他同學優秀的想法，思考如何避免自身存在的問題。

環節四：“二氧化碳的實驗室制備”的復習

師：實驗室是如何制備二氧化碳氣體的？

師：請在方框（略）中畫出實驗室制備二氧化碳氣體的發生收集裝置，可以畫多種。

評價：二氧化碳實驗裝置的選擇比較簡單，但是讓學生畫出來卻漏洞百出，比如錐形瓶上畫單孔橡膠塞，伸入錐形瓶中的導管和伸入集氣瓶中的導管長度存在問題，等等。

師：這是某位同學安裝好的實驗裝置（如圖7），請找出其中的錯誤，并說明原因。

師：儀器選擇好了，接下來藥品的選擇請同學們通過實驗來得出，每個小組完成一組實驗。

實驗藥品：碳酸鈉粉末、塊狀石灰石、稀鹽酸、稀硫酸。

匯總各組的實驗報告（如表2）：

師：通過剛才的實驗現象可以得出實驗室制備二氧化碳的原理是什么？

生：CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O。

師：老師現在想先停止反應，等會再收集一瓶二氧化碳，圖8中哪些裝置能隨時控制反應的發生和停止？

評價：部分學生會選擇使用分液漏斗，這里需要強調的是分液漏斗不能控制反應的發生和停止，而是控制反應的速度。其他方法用的都是類似的原理：通過關閉止水夾導致容器內氣壓增大，鹽酸被壓出，使得固液分離從而反應停止;打開止水夾使得瓶內氣壓減小，鹽酸又與石灰石接觸，反應開始。

習題鞏固：已知二氧化碳氣體既不溶于飽和NaHCO3溶液，也不與NaHCO3反應（NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑）。某學生先制取二氧化碳，再進行二氧化碳的性質探究實驗，實驗室提供了下列裝置和藥品（如圖9）。

請回答相關問題：

①若將裝置D裝滿一種液體，利用排該物體的方法收集一瓶二氧化碳氣體，則該液體可選用? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?，氣體從? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?導管進。

②欲用濃鹽酸與大理石反應制取干燥純凈的二氧化碳氣體，需要通過兩個凈化裝置并用排空氣法收集，發生裝置后的儀器接口順序應為? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （填序號）。

（3）利用已知，解決未知

利用已經學過的知識去解決新的問題，使得復習后的內容得到進一步的鞏固與提升。

環節五：“氫氣的制備”拓展提升

結合已經學過的氧氣和二氧化碳氣體的制備裝置和材料的選擇，利用這些知識去解決沒有學過的氫氣制備的裝置和材料選擇問題，理解裝置和材料選擇的依據而不是去死記硬背。

師：我們已經學習了氧氣、二氧化碳的實驗室制取裝置的選擇，接下來老師想制取H2，又該如何選擇裝置呢？老師這邊給你們提供氫氣實驗室制備和性質的資料，請你進行選擇并搭配好，盡可能提出多種方案。

資料內容：①實驗室制取H2：鋅和稀硫酸在常溫下反應生成硫酸鋅和氫氣。

②氫氣是一種無色無味的氣體，難溶于水，密度小于空氣。

師：請同學們從下面的裝置（如圖10）中選擇發生裝置和收集裝置，并將它們搭配好，盡可能提出多種方案。

生：可以搭配出四種發生裝置和收集裝置。（如圖11）

（責任編輯 黃春香）