黃浣清

【內(nèi)容摘要】開(kāi)展以實(shí)驗(yàn)為主的多種探究活動(dòng)，可以讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究的過(guò)程，培養(yǎng)科學(xué)探究的能力。結(jié)合日常教學(xué)實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)在化學(xué)教學(xué)中以實(shí)驗(yàn)為載體，通過(guò)引發(fā)沖突、促進(jìn)創(chuàng)新、拓展延伸等手段可以很好地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探究。

【關(guān)鍵詞】課堂教學(xué) 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 自主探究

化學(xué)實(shí)驗(yàn)最能激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，為學(xué)生搭建一個(gè)可以大顯身手的廣闊舞臺(tái)。因此在日常課堂教學(xué)實(shí)踐中，借助化學(xué)實(shí)驗(yàn)這一有效的載體，將動(dòng)腦動(dòng)手相結(jié)合，要求學(xué)生在“做化學(xué)”（即探究） 中學(xué)習(xí)化學(xué)，真正成為課堂的主人。

一、在實(shí)驗(yàn)中抓住“意外”，引發(fā)沖突，喚醒學(xué)生探究的欲望

學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常會(huì)遇到很多不同于一般、不符合預(yù)測(cè)的“意外”情況，當(dāng)“意外”與學(xué)生已有的認(rèn)知產(chǎn)生矛盾或相異時(shí)就會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的認(rèn)識(shí)沖突。認(rèn)知沖突可看成學(xué)生認(rèn)知過(guò)程中的“障礙”或“不協(xié)調(diào)”。這種認(rèn)知沖突使學(xué)生心理原有的平衡狀態(tài)受到破壞，充滿(mǎn)著強(qiáng)烈的新奇感和緊張感，于是便產(chǎn)生了一種新的學(xué)習(xí)需要，從而激發(fā)進(jìn)一步探究的愿望，去尋找“意外”背后的原因。

滬教版初中化學(xué)第二章第三節(jié)“奇妙的二氧化碳”，在探究二氧化碳性質(zhì)的過(guò)程中，學(xué)生做了“二氧化碳熄滅蠟燭火焰”的實(shí)驗(yàn)（見(jiàn)圖1），大部分學(xué)生觀(guān)察到下層的蠟燭先熄滅，上層的蠟燭后熄滅的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。但與此同時(shí)，也有部分學(xué)生卻觀(guān)察到上層蠟燭先熄滅，下層蠟燭后熄滅的“意外”現(xiàn)象。這是什么道理??？同學(xué)們一頭霧水，議論紛紛。

請(qǐng)出現(xiàn)不同現(xiàn)象的兩組學(xué)生上臺(tái)完成實(shí)驗(yàn)，其他學(xué)生一起觀(guān)看并查找原因，很快就發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題所在：原來(lái)有一組的學(xué)生是按照?qǐng)D2的裝置來(lái)操作的，即將二氧化碳直接當(dāng)頭“澆”到上層的蠟燭的火焰上。兩組實(shí)驗(yàn)只是傾倒角度變了，然而問(wèn)題實(shí)質(zhì)沒(méi)有變，但現(xiàn)象卻完全不同了。

接著問(wèn)學(xué)生：在桌面上點(diǎn)燃一長(zhǎng)一短兩支蠟燭，用透明玻璃罩罩住，問(wèn)哪一支蠟燭先熄滅？

學(xué)生不加思索，異口同聲地回答：“短的蠟燭先熄滅！”

實(shí)驗(yàn)：在桌面上點(diǎn)燃一長(zhǎng)一短兩支蠟燭，用透明玻璃罩罩住，長(zhǎng)的蠟燭先熄滅。

學(xué)生們又開(kāi)始討論，這是怎么回事呢？

經(jīng)分析討論后，同學(xué)們豁然開(kāi)朗：原來(lái)，哪支蠟燭先熄滅，關(guān)鍵是看蠟燭燃燒產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w是上逸出還是下沉。因?yàn)槎趸嫉臏囟缺炔Ａд謨?nèi)空氣的溫度高得多，熱氣體上升，因此長(zhǎng)得蠟燭先熄滅。

趁熱打鐵，用視頻把學(xué)生帶入了火場(chǎng)逃生現(xiàn)場(chǎng)。假如你在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，怎么逃？

這下子學(xué)生都答對(duì)了：有人說(shuō)用濕毛巾捂住口鼻，有人補(bǔ)充說(shuō)彎腰前行，必要時(shí)匍匐前進(jìn)！這種場(chǎng)景在電視里經(jīng)?？吹?，原來(lái)就是這個(gè)道理啊，同學(xué)們恍然大悟。

二、在實(shí)驗(yàn)中鼓勵(lì)交流，促進(jìn)創(chuàng)新，激活學(xué)生探究的思維

思維是探究的靈魂，在實(shí)驗(yàn)中創(chuàng)造條件，鼓勵(lì)學(xué)生交流、實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證，在探究中發(fā)散思維，主動(dòng)去獲得新知識(shí)、新方法。讓智慧火花、創(chuàng)新思維萌動(dòng)、生長(zhǎng)、孕育出新的成果。

1.引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

案例：探究二氧化碳在水中的溶解性

根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，碳酸飲料中溶有大量的二氧化碳?xì)怏w，查書(shū)又得知：1體積水中能溶解1體積二氧化碳。

[提出問(wèn)題]如何用實(shí)驗(yàn)來(lái)證明二氧化碳能溶于水呢？

[方案1] 在空的礦泉水瓶中集滿(mǎn)二氧化碳?xì)怏w，然后加入半瓶水，旋緊瓶蓋，倒過(guò)來(lái)振蕩，觀(guān)察現(xiàn)象。

[方案2] 先在集氣瓶中收集好一瓶二氧化碳?xì)怏w，蓋好玻璃片，然后迅速往集氣瓶中倒入適量的水，振蕩，接著把集氣瓶倒過(guò)來(lái)，觀(guān)察玻璃片是否會(huì)掉下來(lái)。

[動(dòng)手實(shí)驗(yàn)] 同學(xué)們分別看到了方案1中的礦泉水瓶發(fā)出噼里啪啦的響聲，明顯癟了下去。方案2中的玻璃片牢牢地“粘”在瓶口不掉下來(lái)。

學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，打開(kāi)了思維的閘門(mén)，輕輕松松解決拿了問(wèn)題。在交流合作、動(dòng)手實(shí)踐的過(guò)程中碰撞出創(chuàng)新的火花，并將知識(shí)牢牢地扎根于頭腦中。

2.組織學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置

改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置可以促進(jìn)學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)原理和操作原理，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維活動(dòng)。

如在探究微粒間存在空隙的時(shí)候，若按教科書(shū)上用100ml水和100ml酒精混合，不僅藥品用量多，而且耗時(shí)長(zhǎng)。學(xué)生對(duì)此進(jìn)行了改進(jìn)：取一個(gè)滴眼液瓶， 用注射器從尖嘴口注入紅色的水（約占總體積的一半），再注入無(wú)色乙醇至滿(mǎn)， 用拇指堵住瓶口， 上下顛倒幾次，使之充分混合。

可見(jiàn)瓶壁向內(nèi)凹， 松開(kāi)拇指， 液面明顯下降。

將書(shū)本實(shí)驗(yàn)微型化，不僅操作簡(jiǎn)單，藥品用量少，而且現(xiàn)象明顯，富有趣味性。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)中，教師要盡量給學(xué)生動(dòng)腦、動(dòng)手的機(jī)會(huì)，培養(yǎng)他們積極思維的習(xí)慣，發(fā)展他們的創(chuàng)造能力，讓學(xué)生在探究中成長(zhǎng)。

三、在實(shí)驗(yàn)中積極拓展，適度延伸，增強(qiáng)學(xué)生探究的能力

在義務(wù)教育階段，注重初高中知識(shí)的銜接，在課堂教學(xué)中適度拓展，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中體驗(yàn)探究的過(guò)程，培養(yǎng)探究的能力。

在學(xué)了第七章應(yīng)用廣泛的酸、堿、鹽后，學(xué)生知道酸溶液顯酸性，堿溶液顯堿性，那么鹽溶液顯什么性呢？

通過(guò)酸堿指示劑實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得知NH4Cl溶液顯酸性，CH3COONa溶液顯堿性， NaCl溶液顯中性。

這是為什么呢？有沒(méi)有什么規(guī)律可循？

指導(dǎo)學(xué)生從鹽的組成特點(diǎn)上分析：鹽可以看作是酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)得到的。

例如，NH4Cl可以用氨水（NH3·H2O）和鹽酸（HCl）反應(yīng)得到，CH3COONa可以用醋酸（CH3COOH）和氫氧化鈉（NaOH）溶液反應(yīng)得到，NaCl可以用氫氧化鈉（NaOH）溶液和鹽酸（HCl）反應(yīng)得到。

在此啟發(fā)下，馬上有學(xué)生提出猜想，鹽溶液的酸堿性是否與其所組成的酸和堿的性質(zhì)有關(guān)呢？

大多數(shù)學(xué)生表示贊成。又讓學(xué)生測(cè)了一下實(shí)驗(yàn)桌上提供的其他各種鹽溶液的酸堿性。

結(jié)果表明：顯酸性的鹽溶液，除了NH4Cl溶液，還有Al2（SO4）3溶液、Mg（NO3）2等溶液。顯堿性的鹽溶液，除了CH3COONa溶液，還有Na2CO3溶液、CH3COOK等溶液。顯中性的鹽溶液，除了NaCl溶液，還有KNO3溶液、Na2SO4等溶液。

經(jīng)分析研究，可以看出：由強(qiáng)酸（HCl、H2SO4、HNO3）和強(qiáng)堿（NaOH、KOH）形成的鹽溶液顯中性，由強(qiáng)酸（HCl、H2SO4、HNO3）和弱堿[NH3·H2O、Al（OH）3、Mg（OH）2]形成的鹽溶液顯酸性，由強(qiáng)堿（NaOH、KOH）和弱酸（CH3COOH、H2CO3）形成的鹽溶液顯堿性。

在適度的拓展和延伸之后，得到了規(guī)律性的結(jié)論：“誰(shuí)強(qiáng)顯誰(shuí)性”——強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽的水溶液呈中性，強(qiáng)酸弱堿鹽的水溶液呈酸性，強(qiáng)堿弱酸鹽的水溶液呈堿性。在高中化學(xué)鹽類(lèi)的水解中我們將進(jìn)一步探究其原因。

在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生分析一道題：某學(xué)生在做Fe和CuSO4溶液這一置換反應(yīng)時(shí)，驚奇地發(fā)現(xiàn)除了看到鐵片表面覆蓋一層紅色的物質(zhì)外竟然還有氣泡產(chǎn)生?，F(xiàn)在你們能對(duì)此現(xiàn)象做出解釋嗎？

當(dāng)然！因?yàn)镃uSO4是強(qiáng)酸弱堿鹽，其水溶液顯酸性，有少量Fe與溶液中的酸性物質(zhì)發(fā)生了反應(yīng)！

在教學(xué)中要充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中實(shí)現(xiàn)由被動(dòng)學(xué)習(xí)向主動(dòng)學(xué)習(xí)的飛躍，從而實(shí)現(xiàn)質(zhì)的突破！

（作者單位：蘇州市吳江經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)實(shí)驗(yàn)初級(jí)中學(xué)）