高中化学科学探究例谈

赵峰

新课程改革的根本是要将课堂还给学生，让学生真正成为课堂的主人，对于化学课程，开放的探究学习成为实现学生主体性的重要教学活动。如何在高中化学课堂实施“科学探究”，成为课堂成败的关键。多元的科学探究能够有效培养学生的思维方式和学习能力，同时，在与学生的互动过程中，教师的专业发展和职业幸福感也能得到很大的提升。

益智游戏探究有利于培养学生科学的思维方法。

实例一： 《化学键》

教材内容分析：本节内容分为两个课时，第一课时重点学习离子键内容，难点在于帮助学生建立离子键的概念。由于教学内容抽象，学生难以理解微观粒子间的相互作用。就教材本身而言，只有一个演示实验，钠与氯气的反应，而氯气为有毒气体，因此，本实验不太适合学生分组实验，这就给教材中科学探究的设计带来了困难。

科学探究内容：在课程的引入部分，设计益智游戏，将学生分成几个研究小组，在各小组桌面上放一篮子乒乓球，让大家动手将乒乓球堆积成规则的几何形体。

科学探究设计意图：这是一个看似容易，却很难完成的小游戏，其主要意图在于帮助学生真正理解微粒间存在的相互作用。从学生的完成情况来看，将乒乓球堆积成一维或者二维的几何形体是可以实现的，然而，如果想将乒乓球堆积成三维的空间立体结构，就有很大难度。通过这样的实际操作，启发学生思考如何将乒乓球固定的问题，学生会自然想到用胶水、磁铁、牙签等方式固定乒乓球，但不论用哪种方法，最终得出结论，乒乓球之间需要一种相互作用。此时，将氯化钠的微观结构图分享给学生，他们会自然想到氯化钠中，粒子间一定存在一种相互作用，也就是要进行探究的离子键。

科学探究实效：益智游戏的完成和与氯化钠微观结构的对比联想，帮助学生形成了“建立模型理解微观世界”的科学思维方法，学生会很自然地体会到离子键这种用肉眼无法看见、用仪器不能检测的微观作用，有效加深了他们对抽象事物的理解，收到了良好的效果。

分子模型探究有利于培养学生的空间想象能力。

实例二：《苯》

教材内容分析：本节内容是在学习了链烃分子的结构和性质基础上的进一步学习，虽然苯也属于烃，但结构特殊，因此具有跟烃类物质不一样的性质，这对学生前期掌握的有机物的结构是一种颠覆，我们该如何帮助学生正确理解苯分子的结构特征是本节课的难点。而本节教材内容只涉及到苯的性质的实验，对其结构只作基本了解。

科学探究内容：根据实验数据，我们得知苯的分子式为C6H6，请大家画出苯分子的可能结构。

科学探究设计意图：根据前面对烃分子结构的学习，学生知道了烷烃分子可以形成长链，烯烃、炔烃分子中存在碳碳双键和碳碳三键，有一个碳碳双键存在，就会少两个氢原子，有一个碳碳三键存在就会少四个氢原子。根据苯的分子式，我们知道离饱和状态缺少8个氢原子，这缺少的8个氢原子有可能是多种碳碳双键、碳碳三键以及环状结构产生的，学生在画图的过程中可以充分锻炼空间想象能力。

科学探究实效：通过分组画图，有效加深了学生对有机物分子结构的理解，并巩固了学生对烃类分子结构相关知识的理解，与此同时，各小组在画图过程中，有效培养了空间想象能力，很好地实现了数形结合。

分组实验探究有利于培养学生的实验创新能力。

实例三：《原电池》

教材内容分析：本节内容重点在于原电池的雏形和原电池的形成条件，而本节课的难点在于帮助学生理解原电池的形成条件。在这部分内容中，学生第一次涉足电化学部分的相关知识，因此，对于电极材料、电子定向迁移形成电流的理解十分困难；而本节课只有一个铜锌原电池的演示实验，不便于学生理解原电池各部分的形成条件，另外，教材中实际应用的内容也比较少，联系生活不够紧密。

科学探究内容：将实验2-4拆分成4个小实验，学生分4个小组分别进行实验，汇报实验成果；加入水果电池的设计，让学生学以致用，同时联系生活实际。

科学探究设计意图：由于原电池的形成条件包括两个活泼性不同的电极材料、导线、电解质溶液、闭合回路，如果用一个铜锌原电池来演示，学生只能从灯泡亮了或者音乐贺卡唱歌了这样的现象体会有电流产生，然而，电流为什么会产生，学生很难理解。我们将实验拆开后，分小组探究如下：让学生使用活泼性相同的电极、用蔗糖（非电解质溶液）代替稀硫酸、将电极分别放入2个烧杯中（不形成闭合回路）、不外加导线，这样的四种方式连接的电路灯泡不亮，非常直观地告诉学生原电池的形成条件一个都不能少，帮助学生在脑海中形成清晰的概念。另外，当学生理解了原电池的形成条件后，让他们自己设计水果电池，发现水果代替了电解质溶液，同样能形成稳定的电流，这就进一步加深了对原电池概念以及形成条件的理解，将书本知识联系到生活实际。

科学探究实效：通过两个科学探究环节，很好地突破了本节课的教学重点和教学难点，有效培养了学生的实验创新能力，帮助学生开阔了思路。

在教学设计中合理、大胆地运用科学探究会给我们的课堂注入活力，在课堂中的科学探究过程，充满了挑战，要想通过探究得出正确的结论，一方面依赖于我们巧妙地设计科学探究的环节，另一方面也依赖于学生的知识储备和探究习惯。我们要坚持在课堂中进行有效的科学探究，培养学生不怕困难、乐于思考、懂得协作的优秀品质。

（作者单位：武汉市东湖中学）

责任编辑 林云志