基于化学核心素养的五环式探究实验教学

王有明 高有河

众所周知，初中化学教师虽然能认识到实验的重要性，但是在具体操作中，实验一直处于被忽视的状态。对于学生实验，有些教师包办代替过多，照方抓药的实验过多，验证性实验过多，严重挫伤了学生的学习积极性与创新精神。针对上述现象，笔者在多年的初中学

教学实践中摸索出一套“五环式探究实验”模式，在此与大家共同探讨。

所谓“五环”指在探究实验教学中，按“提出问题”“作出猜想”“设计实验”“动手操作”“得出结论并总结”这五个环节进行教学。下面以学生探索性实验《二氧化碳遇紫色石蕊试液变红原因的探究》一课为例，谈谈“五环式探究实验”教学模式的操作与实施。

一、提出问题

教师在实验课一开始，创设教学情景：将CO2气体通入到盛有紫色石蕊试液的试管里，结果变红。使石蕊试液变红的是什么物质？

分析：第一环节是由老师来提问完成，因此问题的设置要生活化，同时的具有针对性和实效性。

二、作出猜想

经过同学们讨论做出以下猜想：

猜想一：CO2气体能使石蕊试液变红;

猜想二：溶液中的水能使石蕊试液变红;

猜想三：H2O 和CO2发生反应生成的H2CO3能使石蕊试液变红。

分析：第二个环节是问题解决十分关键的一步，教师不要对学生进行过多的干涉，即便学生的假设看起来相当幼稚。只有这样，我们才能使学生真正获得问题解决的能力。也只有这样，对科学的本质、科学家工作的真谛学生才能真正领略到。同时，同学们的注意偏离了问题本身，教师不妨给予简单的提醒和引导，但不能干涉学生对问题的思考。

三、设计实验

针对上述猜想，教师应引导学生借助以往实验及丰富的联想，大胆设计实验，鼓励他们设计出不同的方案。

方案一：“气吞小花”—— 将石蕊溶液染成紫色干燥的纸花直接放入盛满CO2的集气瓶中。

方案二：“清水浇花” —— 向石蕊溶液染成紫色干燥的纸花上直接喷浇清水。

方案三：“水气润花” —— 向石蕊溶液染成紫色干燥的纸花上喷清水后放入盛满CO2的集气瓶中。

方案四：“醋酸喷花” —— 向石蕊溶液染成紫色干燥的纸花上直接喷白醋。

分析：在学生设计方案时，教师应参与讨论，对提出可行性方案的学生要及时表扬，对设计不妥的方案，要耐心给予指导。通过这一环节的教学，让学生根据自己掌握的知识及生活经验，亲自设计实验并可及时验证，从而培养学生用科学的方法解决问题的学习习惯，发展了学生的想像力和创新精神，让他们自己体验一回“小小科学家”。

四、动手操作

这一环节让学生围绕刚才的问题，针对自己设计的四组实验方案，分组后逐一操作实验。操作过程中应体现“做中学”及“做中求证”的教学思想，让学生用自己思维的方案去操作、去发现、去观察、去思考，既培养学生的动手操作能力，又培养学生探究未知的创新精神，真正做到“手、眼、鼻、耳、脑”的结合并用。当然，整个实验要求学生必须严格按照实验步骤进行操作。要仔细观察现象，如实做好记录，积极思考，分析实验结果。实验中碰到疑难问题，应向指导老师请教;如发生意外，教师要及时处理，以确保实验安全。

五、得出结论并总结

通过第四环节的实验，教师引导学生统一弄清问题。

①在“实验一”中，将石蕊溶液染成紫色干燥的纸花直接放入盛满CO2的集气瓶中，纸花没有变红，因此说明“猜想一”是错误的，即就是CO2气体不能使石蕊试液变红。

②在“实验二”中，向石蕊溶液染成紫色干燥的纸花上直接喷清水。纸花没有变红，因此说明“猜想二”是错误的，即就是H2O不能使石蕊试液变红。

③在“实验三”中，向石蕊溶液染成紫色干燥的纸花上喷清水后放入盛满CO2的集气瓶中，结果发现纸花变红了，因此说明“猜想三”是正确的，即就是H2O 和CO2发生反应生成的H2CO3能使石蕊試液变红。

④在“实验四”中，向石蕊溶液染成紫色干燥的纸花上直接喷白醋。结果发现纸花也变红了，因此说明白醋也能使石蕊试液变红。

结论：H2O +CO2=H2CO3，H2CO3能使石蕊试液变红。

总结：通过上述实验我们不难发现，H2CO3能使石蕊试液变红;醋酸也能能使石蕊试液变红。再测试一下：稀盐酸、稀硫酸都能使石蕊试液变红。于是我们总结出一条结论：一般情况下酸能紫色的石蕊试液变红。

学生在“提出问题—作出猜想—设计实验方案—进行实验操作—得出实验结论并总结”的学习过程中，敢于提出质疑，并亲手操作，发展了试验探究能力。我觉得，在初中化学教学过程中，我们教师的职责不在于传授给学生多少化学知识，而是要教会学生掌握一种探究事物的方法。老师传授的知识或许会随时间的流失而忘记，但这种探究方法却像无形的风吹进学生的心里，带给他们一种永恒的影响，使之终生受益。