王敬義

摘 要：本文通過課堂生成引發(fā)的探究性學(xué)習(xí)案例的分析，反思如何選擇研究性學(xué)習(xí)的內(nèi)容和組織研究性學(xué)習(xí)活動。

關(guān)鍵詞：課堂教學(xué);探究性學(xué)習(xí);對比實驗

1.場景再現(xiàn)

在學(xué)習(xí)“鋁及合金”，我設(shè)計了這樣一組學(xué)生實驗：將幾小塊鋁片分別放入兩只潔凈的試管中，再向試管分別加入6mol·L-1鹽酸、3mol·L-1硫酸各3mL，觀察實驗現(xiàn)象（蘇教版化學(xué)1專題3第一單元從鋁土礦到鋁合金）。同學(xué)們在實驗過程中發(fā)現(xiàn)，兩個實驗現(xiàn)象完全不同，鋁與鹽酸開始沒有明顯現(xiàn)象，而后鋁片表面有氣泡產(chǎn)生，且氣泡越來越多;鋁與硫酸溶液始終沒有明顯現(xiàn)象。學(xué)生很困惑，問我是什么原因造成的。對于學(xué)生的困惑，是將答案拋給學(xué)生還是讓學(xué)生自己尋找問題的答案？靈感乍現(xiàn)，這不是探究性學(xué)習(xí)的極佳素材嗎？于是決定組織學(xué)生進行一次探究性學(xué)習(xí)活動，通過探究鋁與鹽酸、硫酸反應(yīng)現(xiàn)象原因，培養(yǎng)學(xué)生的探究意識、學(xué)科素養(yǎng)和創(chuàng)新精神。

為了使探究活動能有效進行，先讓學(xué)生解決思考下列問題：（1）寫出鋁與鹽酸、硫酸溶液反應(yīng)的離子方程式。（2）鹽酸和硫酸溶液中離子種類有何異同？（3）大膽提出自己的猜想和推理，設(shè)計相應(yīng)實驗方案。

實驗準(zhǔn)備：（略）

2.課堂實錄和分析

【引出課題】

師：上一節(jié)課我們在做鋁與硫酸溶液反應(yīng)實驗時，發(fā)現(xiàn)沒有明顯實驗現(xiàn)象，這是什么原因呢？這節(jié)課我們就來探究其中奧秘。

（分析：研究性學(xué)習(xí)一般遵循“實驗問題發(fā)現(xiàn)→理論猜測和假設(shè)→實驗方案設(shè)計→實驗驗證→實驗現(xiàn)象分析和討論→得出結(jié)論”的類似科學(xué)研究的方法和程序，看門見山提出探究問題。）

師：請同學(xué)們從微觀角度分析鋁分別與鹽酸、硫酸溶液現(xiàn)象存在差異的原因（即從反應(yīng)的微觀環(huán)境去尋找原因）。

將學(xué)生分為四人一小組的方式進行討論，引導(dǎo)學(xué)生從反應(yīng)所處的環(huán)境（包括宏觀和微觀兩個方面）來分析和討論，大膽提出自己的猜想和推理，然后安排各小組派代表匯報討論結(jié)果。

第一組代表：鋁與稀鹽酸和稀硫酸反應(yīng)的實質(zhì)是鋁與H+的反應(yīng)，在c（H+）均為3mol·L-1的兩種酸中，兩種溶液中的陽離子均為H+且濃度相同，可能是溶液中的陰離子（Cl-、SO42-）影響反應(yīng)現(xiàn)象。

第二組代表：Cl-可能促進鋁與H+的反應(yīng)，SO42-可能阻礙鋁與H+的反應(yīng)。

第三組代表：鋁表面致密的氧化膜有保護作用，使H+與鋁不易接觸。

（分析：培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會從微觀角度來分析和認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)，同時也培養(yǎng)學(xué)生大膽表達自己思想的意識和膽量，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)中要注意和重視相互合作的態(tài)度和精神）

師：請同學(xué)們根據(jù)以上假設(shè)，利用所學(xué)的知識，設(shè)計出合理的、可行的實驗驗證方案。

組織學(xué)生根據(jù)表格中的實驗內(nèi)容分組進行實驗，教師不斷巡視學(xué)生的操作是否規(guī)范，引導(dǎo)學(xué)生注意觀察和記錄實驗現(xiàn)象，然后各小組派代表匯報實驗情況。

（分析：訓(xùn)練學(xué)生的操作技能，體驗實驗在科學(xué)研究中的作用，學(xué)會觀察和記錄實驗現(xiàn)象。）

根據(jù)以上實驗現(xiàn)象的對比，分組討論實驗現(xiàn)象不同的原因（主要是從微觀角度），從而得到本次活動所探究的結(jié)論。

第一組代表：（1）組中加入Na2SO4后，反應(yīng)現(xiàn)象與（4）組對比無明顯變化，這說明SO42-對鋁與H+的反應(yīng)無阻礙作用。

第二組代表：（2）組中加入Na2SO4后，反應(yīng)仍未能進行，而（3）組中加入NaCl后反應(yīng)很快變得明顯。這兩種鹽中均含有Na+，這說明實驗現(xiàn)象的差異與Na+無關(guān)，而與Cl-有關(guān)，即Cl-能促進鋁與H+的反應(yīng)。

第三組代表：（5）組中鋁片表面致密的氧化膜破壞后，鋁就能與稀硫酸反應(yīng)（但是因為氧化膜很快會重新形成，所以反應(yīng)仍然微弱甚至很快又停止），這說明Cl-對鋁表面的氧化膜具有破壞作用，而SO42-卻沒有這種作用。

（分析：培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)的知識從理論上分析問題的能力，學(xué)會理論與實驗相結(jié)合來解決實際問題。）

師：Cl-對鋁氧化膜有破壞作用，SO42-而沒有這種作用，從而圓滿地解決鋁分別與鹽酸、硫酸溶液現(xiàn)象存在差異的原因。通過這節(jié)課，我們了解科學(xué)研究的基本方法和程序，體驗類似科學(xué)研究的學(xué)習(xí)過程，感受科學(xué)研究的神奇與作用，也培養(yǎng)了我們科學(xué)研究意識和精神。

3.教學(xué)反思

這是一節(jié)典型的成功的研究性學(xué)習(xí)案例，成功的原因主要有：

（1）內(nèi)容選擇恰當(dāng)。利用實驗過程中發(fā)現(xiàn)異常實驗現(xiàn)象作為探究課題，激發(fā)了學(xué)生的問題意識和探究欲望，調(diào)動了學(xué)生探究熱情，是本節(jié)課成功的重要保證。

（2）將課堂變?yōu)閷W(xué)堂，讓學(xué)生成為課堂主人，學(xué)生有充分話語權(quán)。這種教學(xué)方式符合“學(xué)生是課堂主角，課堂是學(xué)生的舞臺，課堂舞臺因?qū)W生而精彩”新課程理念。這節(jié)探究性學(xué)習(xí)課充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，把每個教學(xué)環(huán)節(jié)的話語權(quán)都交給學(xué)生。將問題拋給學(xué)生，讓學(xué)生小組討論，展開合作學(xué)習(xí)，利用集體智慧，集思廣益，對鋁與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)現(xiàn)象不同，提出合理的假設(shè)。結(jié)果表明：學(xué)生對問題的猜想全面合理，結(jié)論的解釋嚴(yán)謹(jǐn)縝密，學(xué)生從本節(jié)課中不僅收獲了基礎(chǔ)知識，而且也收獲了探究性學(xué)習(xí)方法。學(xué)生積極參與課堂活動，將課堂變?yōu)閷W(xué)堂，通過“想”、“做”、“說”、“議”等方法，主動掌握知識本質(zhì)。

（3）在探究性學(xué)習(xí)過程中，教師真正起到引導(dǎo)者、組織者、參與者的作用。在本節(jié)課中，我首先引導(dǎo)學(xué)生從微觀角度分析鋁分別與鹽酸、硫酸溶液試驗現(xiàn)象存在差異的原因（即從反應(yīng)的微觀環(huán)境去尋找原因），接著組織學(xué)生進行小組討論，指導(dǎo)學(xué)生如何進行試驗，糾正不規(guī)范試驗操作，最后聆聽學(xué)生解釋原因，完善學(xué)生結(jié)論。讓學(xué)生整節(jié)課都處于憤悱狀態(tài)，課堂氣氛活躍，學(xué)生思維活躍也是在情理之中。學(xué)生在探究鋁分別與鹽酸、硫酸溶液試驗現(xiàn)象存在差異的原因思維陷入困境時，我選擇的是循循善誘;學(xué)生在總結(jié)結(jié)論苦思冥想時，我選擇是適時點撥。學(xué)生在最需要幫助時，發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用，正是教師在課堂上的價值所在。