“科学探究”教学三步曲

◆练桂芹

(江苏省东台市实验中学〈东校区〉)

“科学探究”教学三步曲

◆练桂芹

(江苏省东台市实验中学〈东校区〉)

“科学探究”是九年制义务教育化学课程的重要组成部分。如何真正实施义务教育阶段化学课程中的“科学探究”教学，广大义务教育阶段的化学教育工作者已经做出了不少的探索。“科学探究”教学，可分为形成性探究、验证性探究、创造性探究等三个发展阶段。拟以二氧化碳的溶解性为例，探讨“科学探究”教学实施的三步曲。

形成性探究 验证性探究 创造性探究

一、形成性探究

形成性探究是给出实验内容和操作步骤，让学生根据给定的内容和操作步骤进行操作，并在操作过程中注意观察并记录实验现象，然后对实验现象进行分析、比较、归纳，从而得出结论。

例1:已知酸能使紫色石蕊试液变红，请根据下表要求完成相关实验内容。

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小结:

1.通常情况下(为什么?)二氧化碳是无色无味的气体，这些属于二氧化碳的物理性质。

2.二氧化碳能溶于水(由实验3可得)，并跟水反应生成碳酸，(由实验4、实验7可得)这是二氧化碳的化学性质。

3.碳酸不稳定，易分解，受热分解更快(由实验5、实验8可得)。

问题讨论:可能有人认为，二氧化碳的溶解性应该属于二氧化碳的物理性质，你怎么把它划为二氧化碳的化学性质?

答:二氧化碳能溶于水，并跟水发生了化学反应生成了新物质——碳酸，所以，二氧化碳能溶于水的这个性质，即二氧化碳的溶解性是在化学变化中表现出来的性质，故二氧化碳的溶解性属于二氧化碳的化学性质。

二、验证性探究

验证性探究是在形成性探究的基础上，运用探究性实验对形成性探究获得的结论进行验证、并运用形成性探究获得的结论对实验现象进行解释，同时使形成性探究获得的结论得到进一步巩固和强化的过程。

例2:由例1可知，二氧化碳能溶于水，且跟水反应生成碳酸，碳酸不稳定，易分解，受热分解更快。现取五朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的紫纸花;第一朵纸花喷上稀醋酸(醋酸喷花)，第二朵纸花喷上水(清水浇花)，第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中(气吞小花)，第四朵喷上水后再放入盛满二氧化碳的集气瓶中(水气润花)，第五朵花先喷上水，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中一会儿以后，小心烘烤(热风吹花)，请根据下表要求完成相关内容。

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通过验证性探究，使学生形成性探究中所获得的结论在应用中得到进一步的巩固和加强。

三、创造性探究

创造性探究中，结论是已知的或假设的。探究的目的是要通过设计实验方案、确定操作步骤、实施实验操作、观察实验现象、分析实验现象、获得实验结论，最后将获得的结论与已知的结论或假设的结论进行比较、反思，从而作出科学的判断。

例3:由例1可知，二氧化碳能溶于水，并跟水反应生成碳酸，碳酸不稳定，易分解，受热分解更快。请设计探究性实验加以论证。实验分析:

1.二氧化碳能溶于水

如果让二氧化碳和水在密闭容器中充分混合，可发生两种情况，一是体积不变，则容器内的压强减小;二是压强不变，则体积减小。例如，例1中的实验3。我们试想一下，如果反应容器的体积不变，容器内的压强减小，则容器内外就产生了压强差。

当我们用集气瓶收集满二氧化碳，再倒入1/3集气瓶的蒸馏水，并立即用毛玻璃片盖好，充分振荡后，集气瓶内外就会产生压强差，由于集气瓶不象矿泉水瓶那样会变形被压扁，所以体积不变;但当毛玻璃片对集气瓶内的压力大于毛玻璃片和集气瓶内溶液重量总和时，我们将集气瓶悬在空中倒置，则毛玻璃片应该不会掉下来(探究性实验的其他过程略)。

当我们用试管收集一试管二氧化碳，并将其倒扣在蒸馏水中，过一会儿，试管内的水面就会上升(探究性实验的其他过程略)。

当然，只要我们充分运用所学知识和技能，认真动脑思考，一定还能想出更多更好的方案。

2.二氧化碳与水反应生成碳酸

当上述集气瓶和试管内的二氧化碳与水充分反应后，取其溶液，向其中滴加紫色石蕊(实验探究的其他过程略)。

3.碳酸不稳定，易分解，受热分解更快

将2所得溶液加热(实验探究的其他过程略)。

全日制义务教育《化学课程标准》(实验稿)中指出:“义务教育阶段化学课程中的科学探究，是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。它涉及提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素。学生通过亲身经历和体验科学探究活动，激发化学学习的兴趣，增进对科学的情感，理解科学的本质，学习科学探究的方法，初步形成科学探究能力。”“科学探究是一种重要的学习方式，也是义务教育阶段化学课程的重要内容，对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。”实施“科学探究”教学要走的路还很长，我们只是做了一个初步的探索，还需要继续努力。