学生科学探究素养培养初探

陈红

摘 要：以氢氧化钠变质为探究对象，以问题链的提出、分析讨论、解决、评价为载体，以实验探究形式进行培养学生科学探究素养的实践。

关键词：问题；实验探究；科学素养

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2015）08-114-02

复习阶段很多一线教师都发出过“多次练习，多次讲解，学生怎么还出错？”的怨言和无奈。“碱的化学性质”一直是初中化学的难点又是中考的热点，常规的复习方法是总结碱的通性，再练习加深巩固的应试复习方式。笔者尝试以“培养学生科学探究素养”为主旨的化学复习，以氢氧化钠的变质为探究对象，以实验探究的形式开展教学，以问题带性质、以分析问题带方法指导、以解决问题为平台提高学生的思维能力。

一、教学基本思路

本节课运用一个有趣的魔术实验作为引入，以问题链“氢氧化钠露置在空气中如何变质？”、“如何检验氢氧化钠变质？”“如何检验氢氧化钠是否全部变质？”“如何测定氢氧化钠变质程度？”为线索设计本课学生活动探究，各位同学在教师指导下，通过小组讨论，设计简单的化学实验活动方案；与他人合作，积极参与实验；并对获得的事实进行加工整理；最后还需对探究结果的可靠性进行反思评价、寻找问题并提出改进的具体建议；认识定量研究对于化学科学发展的重大作用。

二、教学过程

1、创设情境，提出问题

魔术表演：推入左注射器液体，气球变大；推入中间注射器中液体， 溶液中冒出气体，气球变小；拉右注射器，注射器中液体变浑浊。

师：为什么有这么奇妙现象呢？这与我们今天复习的内容“碱的化学性质”有关。

2、探究氢氧化钠变质。

（1）探究活动一：检验氢氧化钠变质。

同学在做碱性质实验时老师发现很多同学没有把氢氧化钠的瓶塞及时盖上，这个小小的失误是否可能对氢氧化钠产生影响？用方程式表示出你的观点。

生：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O

师：这个反应没有明显现象，那如何检验氢氧化钠已经变质了呢？

生：讨论、实验、汇报、并分别板演化学方程式。

生1：取样，滴加足量稀H2SO4或稀盐酸，看到产生气泡。

生2：取样，滴加Ca Cl2、Ca（OH）2、BaCl2或者Ba（OH）2溶液，生成白色沉淀。

学生实验验证氢氧化钠样品已经变质。

（2）探究活动二：检验氢氧化钠是否全部变质。

同学们经过实验验证氢氧化钠已经变质。那氢氧化钠是否全部变质？问题关键是碳酸钠存在情况下检验NaOH的存在。

学生实验1：样品溶液中滴加酚酞试液。

学生实验2：样品溶液中滴加Ca Cl2溶液，在上层清夜中滴加酚酞试液。

学生评价：要想检验出NaOH的存在与否，必须先排除Na2CO3的干扰。Na2CO3溶液呈碱性，也能使酚酞溶液变红。所以实验1酚酞溶液变红不能证明氢氧化钠存在。

学生评价：实验2的Ca Cl2溶液必须足量，否则无法排除Na2CO3的干扰。

师：（1）BaCl2是否可以用Ba（OH）2代替？

（2）BaCl2是否可以用稀H2SO4代替？

总结：实验方案设计不仅需要定性考虑试剂种类，还要定量考虑试剂的量。

（3）探究活动三：检验氢氧化钠变质程度。

经过检验氢氧化钠固体部分变质，那又如何知道变质了多少？即能否确定各自的质量分数？（为复杂问题简单化，假设氢氧化钠固体变质的产物是Na2CO3），

生：讨论，设计方案并交流。

方案一：一定量的样品，加入稀H2SO4，测出生成的CO2气体的质量。

方案二：取一定量的样品，配成溶液，加入足量BaCl2溶液，经过过滤、洗涤、干燥后测定生成的BaCO3的质量。

生：各小组利用实验方案一进行实验，公布结果。

生：实验方案中，可能会有哪些因素造成结果有误差，并寻找解决的办法。

师生共同讨论误差原因，并运用电子白板技术完善实验装置，引发实验一误差的因素及改进措施。

教师总结：科学研究来不得半点马虎。

前后呼应，课堂小结：谁能破解老师课堂开始的魔术奥秘吗？同学们还有哪些疑惑？

三、教学反思

《课程标准》明确指出：以提高学生科学素养为主旨。由于复习课的课堂容量大、节奏快、时间紧，这就要求我们教师首先考虑在有限的复习时间里，如何针对复习主题，从繁多的知识中筛选出最优的复习内容。

1、设计教学目标、重难点时注重发展科学素养。笔者在设计该课的教学目标时，力争让学生达到如下标准：初步体验到科学探究是人们获取科学知识、认识客观世界的重要途径；能意识到提出问题和做出猜想对科学探究的重要性；科学探究可以通过实验、观察等多种手段获取事实和证据；会对自己或同学的方案进行评价；认识到定性和定量研究都是科学探究的手段。

学生新课时已经对氢氧化钠和碳酸钠的性质有所了解，但是，灵活应用这些性质去解决综合问题，发展科学素养则是复习课主要解决的问题。本节课的教学重点是帮助学生发现问题，并归纳出方案设计的一般思路和方法，这也是科学探究的关键所在，教学难点就是“学生思维能力的发展和思维品质的提升”。

2、教学时力争达到求新、求实。在设计复习课引入一个魔术实验的教学情境。通过气球“不吹自大”、“不吹又变小”、“溶液变浑浊”等情境激发学生学习兴趣、能够让学生积极主动参与教师组织的课堂活动，达到了“求新”的目的。

以发生在学生身边的真实问题“实验时粗心的同学忘记将氢氧化钠溶液盖上橡皮塞”切入主题，派生出“敞口氢氧化钠是否变质？变质生成了什么物质？如何检验是否变质？部分变质还是全部变质？如果变质，变质到什么程度？”等一系列问题，这些真实、可信、能引发新问题的问题链贯穿教学始末，在这些探究问题的引领下，学生的好奇心与求知欲被再次激发，活动形式有讨论、实验、评价，学生实验观察时聚精会神，讨论时据理力争，计算时紧张有序，以较好的状态进入课堂学习角色，达到了“求实”的效果。

由此可见，教师在复习阶段要善于挖掘文本内容，重组教材，设计教学方案和教学时要注意力争达到求新、求实，注重培养学生科学探究素养。