用科学探究助推化学教学

张海青

科学探究在化学教学有着无可替代的作用。笔者就控制变量法、逻辑推理法、归纳演绎法等科学探究方法在化学教学中的具体应用进行了初步探讨。

控制变量法。控制变量法是在研究和解决问题的过程中，对影响物质变化规律的因素和条件加以人为控制，只改变某个变量的大小，保证其他的变量不变，最终解决所要探究的问题的一种探究方法。

在研究“铁生锈的条件”实验中，教师首先提出铁生锈的条件是什么？”这个问题，请学生结合生活中看到的铁生锈的环境进行猜想。学生们猜测影响铁生锈的条件可能是水、空气等。教师接着补充：影响因素很多，请同学们分析如下实验分别改变哪些量？实验A：铁钉同时与水、空气接触；实验B：铁钉只与水接触；实验C：铁钉只与空气接触。学生们很快得出，实验B：改变空气这一变量即可；实验C：改变水这一变量即可。于是，经实验后发现的现象是：A中铁钉生锈，B中铁钉没有生锈，C中铁钉没有生锈。最后，根据这一实验现象可以得出的结论是：铁钉生锈的条件是铁钉要与水、空气同时接触。

以上实验其实是运用控制变量法设计实验，形成两组对比实验，实验A与实验B作对比，研究空气这个变量；实验A与实验C作对比，研究水这个变量。可見运用控制变量法设计实验，思路非常清晰，学生易于理解。

逻辑推理法。逻辑推理法是以抓住特征条件找出特征物质为突破口，顺藤摸瓜，依次找出各物质，求解问题的推理方法。在初中化学教学中，逻辑推理法的思维路径通常是从特殊点去推断物质的组成特征、结构特征、颜色特征、状态特征，以及特征的反应现象、反应方法等。

如在探讨“酸的化学性质有哪些？”时，学生很快说出有如下四种反应：1.能和活泼金属发生反应，放出氢气。2.能和碱发生中和反应。3.能和非金属氧化物发生反应。4.能和一部分盐发生反应。教师继续提问：碳酸盐与稀酸反应能生成气体，那么与稀酸反应生成气体的物质一定是碳酸盐，这个命题对吗？学生果断地回答不对，因为根据酸的化学性质可知与酸反应生成气体的物质有两类，一类是活泼的金属，一类是碳酸盐，所以这个命题不对。

逻辑推理法是化学探究中一种常用的方法，可以应用化学原理进行推理新的理论，根据实验现象推理新的理论。这是初中化学中训练学生思维的常用方法。

归纳演绎法。归纳思维法是从个别事实中概括出一般的推理方法，而演绎思维法是用一般原理来分析和说明个别的推理方法，二者是辩证统一的关系。在学生的科学探究活动中，尤其是在提出问题、猜想与假设、设计实验方案与解释结论阶段，二者均发挥着重要的作用。

比如，在回忆金属活动性顺序表一课中，金属活动性顺序可以作为设计验证金属活动性顺序实验是依据。设计实验证明Cu和Zn这两种金属活动性顺序。学生在讨论、汇报方案后总结出方法：用铜盐溶液、用锌盐溶液、用稀硫酸或盐酸。教师继续提问：请设计实验证明Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序。于是，学生们根据自己的方案实施实验后得出：1.运用金属活动性顺序，我们可以判断反应是否发生。2.我们可以通过化学反应推断金属活动性顺序。3.我们可以用实验证明金属活动性顺序的结论。

（作者单位：大冶市教学研究室）

责任编辑 张敏