金新華

[摘要]在復(fù)習(xí)教學(xué)中，以“二氧化碳與水反應(yīng)的探究”為載體，在設(shè)計(jì)完成實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上引導(dǎo)歸納探究過程中的科學(xué)方法，促進(jìn)學(xué)生建構(gòu)化學(xué)學(xué)習(xí)方法類觀念，初步學(xué)會(huì)用化學(xué)方法類觀念分析和解決實(shí)際問題。

[關(guān)鍵詞]初中化學(xué)復(fù)習(xí)方法類觀念建構(gòu)

[中圖分類號(hào)]G633.8[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]16746058（2015）290073

一、問題提出

學(xué)科基本觀念的啟迪是初中化學(xué)教學(xué)中的一個(gè)重要內(nèi)容，學(xué)生具備的化學(xué)基本觀念對(duì)理解、掌握、運(yùn)用化學(xué)知識(shí)和方法，解決化學(xué)問題起到促進(jìn)和深化的作用?；瘜W(xué)基本觀念可分為知識(shí)類觀念、方法類觀念和價(jià)值類觀念，其中化學(xué)知識(shí)類觀念是化學(xué)基本觀念中的顯性內(nèi)容，是化學(xué)學(xué)習(xí)的最直接的目標(biāo)，也是最容易引起師生關(guān)注的觀念。而化學(xué)方法類觀念和價(jià)值類觀念則是隱性內(nèi)容，容易被忽視和淡化，而且化學(xué)方法類觀念是化學(xué)學(xué)習(xí)的工具性觀念，對(duì)于學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)具有重要意義。作為一線化學(xué)教師，在復(fù)習(xí)教學(xué)中我們必須重視化學(xué)方法類觀念的建構(gòu)，形成從化學(xué)的視角認(rèn)識(shí)事物、解決問題的思想、觀點(diǎn)和方法，從“知識(shí)為本”的教學(xué)轉(zhuǎn)向“觀念建構(gòu)”的教學(xué)。

二、教學(xué)策略

為有效促進(jìn)學(xué)生建構(gòu)化學(xué)方法類觀念，筆者在九年級(jí)化學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)中以“二氧化碳與水反應(yīng)的探究”為載體，進(jìn)行化學(xué)方法類觀念建構(gòu)的教學(xué)嘗試。

1.依托教材，挖掘探究學(xué)習(xí)方法

人教版初中化學(xué)教材第118頁實(shí)驗(yàn)6-5“二氧化碳與水的反應(yīng)”：首先取四朵用石蕊試液染成紫色的干燥的紙花，第一朵紙花噴上稀醋酸，第二朵紙花噴上水，第三朵紙花直接放入盛滿二氧化碳的集氣瓶中，第四朵紙花噴上水后，再放入盛滿二氧化碳的集氣瓶中，觀察四朵紙花的顏色變化。然后將第四朵紙花取出，小心地用吹風(fēng)機(jī)吹干，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程仍為照方抓藥式的實(shí)驗(yàn)，不能有效促進(jìn)學(xué)生建構(gòu)化學(xué)方法類觀念。

為了培養(yǎng)學(xué)生提出問題、猜想與假設(shè)的能力，我們可以嘗試以下探究過程：首先，教師引導(dǎo)學(xué)生向盛有二氧化碳的礦泉水瓶中加入半瓶水，然后振蕩，振蕩后現(xiàn)象明顯，學(xué)生馬上得出二氧化碳能溶于水的性質(zhì)。教師繼續(xù)追問：“瓶子變癟還有沒有其他原因？”從而引導(dǎo)學(xué)生的思維向縱向發(fā)展。接著演示醋酸能使石蕊變紅，教師讓學(xué)生將瓶中的溶液加入紫色的石蕊試液，引導(dǎo)學(xué)生猜想：是什么使得紫色石蕊試液變紅？如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明？引導(dǎo)學(xué)生分析可能存在的物質(zhì)。學(xué)生猜想：①可能是水；②可能是二氧化碳；③可能為二氧化碳和水反應(yīng)后的生成物。而后引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究干燥紙花分別遇水、二氧化碳以及同時(shí)遇二氧化碳和水以后的變色情況，進(jìn)而得出結(jié)論。

在設(shè)計(jì)完成實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生歸納探究過程中的科學(xué)學(xué)習(xí)方法，促進(jìn)學(xué)生建構(gòu)化學(xué)方法類觀念：

（1）對(duì)比實(shí)驗(yàn)法。對(duì)比實(shí)驗(yàn)是化學(xué)研究的重要方法。學(xué)生在對(duì)比中尋找事物的異同，通過對(duì)比獲得正確的結(jié)論，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的觀點(diǎn)，同時(shí)還學(xué)習(xí)了科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。二氧化碳和水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，通過對(duì)比不僅可以幫助學(xué)生去猜想什么使紫色石蕊變色，而且還可以引導(dǎo)學(xué)生去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明自己的猜想。

（2）控制變量法。當(dāng)多個(gè)因素影響探究的問題時(shí)，通常采用控制變量法。在二氧化碳和水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生猜想使石蕊變紅的可能是二氧化碳或水或二氧化碳與水反應(yīng)后的生成物。為了證明猜想，采用了控制變量法，在保持其他兩個(gè)量不變的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從而使結(jié)論更具說服力。

（3）排除法?！岸趸己退磻?yīng)的生成物有酸性”這一結(jié)論的得出，并不是通過生成物使石蕊變紅直接得出的，而是通過排除二氧化碳和水不能使石蕊變紅間接得出的。

2.整合教材，總結(jié)探究方法規(guī)律

通過對(duì)二氧化碳與水反應(yīng)探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想的分析，引導(dǎo)學(xué)生回憶所學(xué)過的實(shí)驗(yàn)中還有哪些實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了類似的設(shè)計(jì)思想，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生回歸教材，進(jìn)一步分析教材中的教學(xué)設(shè)計(jì)案例，如案例1：探究燃燒的條件；案例2：探究鐵生銹的條件；案例3：碘或高錳酸鉀分別放在水和汽油中。雖然教學(xué)設(shè)計(jì)案例不同，但所用的科學(xué)方法是一致的，都是運(yùn)用了對(duì)比實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想。通過回歸教材，整合教材中的教學(xué)案例，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)之前學(xué)習(xí)中遇到的問題進(jìn)行再學(xué)習(xí)、再認(rèn)識(shí)，從而提出具有共性的思路、方法、規(guī)律。

3.運(yùn)用規(guī)律，設(shè)計(jì)探究思路方法

運(yùn)用化學(xué)方法類觀念，讓學(xué)生利用金屬與酸的反應(yīng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究金屬的活動(dòng)性。對(duì)于通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，學(xué)生見到過，但還未從化學(xué)研究問題方法的角度深入思考過，也就是說，還缺乏理性思考。引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用對(duì)比實(shí)驗(yàn)法、控制變量法，可以很快地設(shè)計(jì)出對(duì)比實(shí)驗(yàn)：只保留金屬的種類不同，而金屬的形狀、酸的種類、酸的濃度等條件要保持一致，進(jìn)而順利完成實(shí)驗(yàn)探究。

4.拓展運(yùn)用，解決實(shí)際探究問題

通過對(duì)教材設(shè)計(jì)案例的分析、梳理以及對(duì)二氧化碳與水反應(yīng)探究實(shí)驗(yàn)過程中科學(xué)學(xué)習(xí)方法的建構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生探究石灰石和稀鹽酸制取CO2后剩余液體的成分：（1）向試管中加入5粒石灰石，傾倒約試管體積1/3的稀鹽酸；觀察不到氣泡，并有固體剩余；將試管靜置。

（2）取上層清液，用pH試紙測(cè)得溶液pH=2。

【實(shí)驗(yàn)思考】反應(yīng)剩余液中有哪些物質(zhì)？其中能使溶液pH=2的有哪些？

【實(shí)驗(yàn)探究】（1）甲同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)排除了CaCl2的可能性，簡(jiǎn)述其實(shí)驗(yàn)方案。（2）乙同學(xué)將CO2通入蒸餾水中至飽和，測(cè)得pH>5。（3）綜合甲、乙兩同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，可得出剩余液中還含有什么溶質(zhì)。

【思考分析】碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)所涉及的物質(zhì)有：碳酸鈣、鹽酸、氯化鈣、水、二氧化碳以及碳酸等，其探究活動(dòng)所涉及的方法是排除法：（1）甲同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)排除了CaCl2的可能性；（2）乙同學(xué)將CO2通入蒸餾水中至飽和，測(cè)得pH>5，排除了碳酸；（3）綜合甲、乙兩同學(xué)實(shí)驗(yàn)，得出的結(jié)論是：剩余液中還含有鹽酸。反思學(xué)生呈現(xiàn)的問題是：（1）不會(huì)分析捕捉題目所給予的信息進(jìn)行科學(xué)探究；（2）平時(shí)教學(xué)中對(duì)于過量的碳酸鈣和稀鹽酸充分反應(yīng)后，教師強(qiáng)調(diào)溶液中的溶質(zhì)僅為CaCl2，很多學(xué)生面對(duì)題目產(chǎn)生懷疑而不敢下筆，造成思維的混亂。再者，也有教師認(rèn)為題目涉及濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響，超出初中學(xué)生的能力范圍。然而，深度究其原因是學(xué)生沒有掌握化學(xué)方法類觀念，不能有效運(yùn)用化學(xué)方法類觀念分析和解決實(shí)際問題。

三、教學(xué)體會(huì)

1.注重學(xué)科方法類觀念的建構(gòu)

科學(xué)探究是學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究過程，掌握、應(yīng)用科學(xué)方法的主要平臺(tái)，在探究過程中要充分引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用科學(xué)方法分析解決問題。通過學(xué)生活動(dòng)，讓學(xué)生在應(yīng)用中領(lǐng)悟?qū)Ρ葘?shí)驗(yàn)法、控制變量法、排除法等方法建構(gòu)的重要性，最終達(dá)到滲透方法，理解應(yīng)用并形成科學(xué)素養(yǎng)的目的。

2.樹立學(xué)科知識(shí)發(fā)展的意識(shí)

初中化學(xué)傳授給學(xué)生的一些知識(shí)是有局限性的，有的概念僅僅是在某一范圍內(nèi)是正確或者是成立的，但是隨著知識(shí)水平和科學(xué)能力的提高，原本的知識(shí)就有可能是不全面甚至是錯(cuò)誤的，因此在講解這些概念的時(shí)候，教師要用發(fā)展的觀點(diǎn)教學(xué)，不能把知識(shí)講成絕對(duì)的真理。如對(duì)于過量的碳酸鈣和稀鹽酸充分反應(yīng)后，肉眼看不到氣泡并不代表反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束，教師不能強(qiáng)調(diào)溶液中的溶質(zhì)僅為CaCl2。又如，初中的氧化還原反應(yīng)概念與高中不同；燃燒等概念在定義時(shí)一般要加“通?！眱蓚€(gè)字，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到這些概念的相對(duì)性。

總之，在化學(xué)教育的啟蒙階段，在引導(dǎo)初中生學(xué)習(xí)化學(xué)核心知識(shí)的同時(shí)，要著力培養(yǎng)學(xué)生逐步形成化學(xué)方法類觀念，初步學(xué)會(huì)用化學(xué)方法類觀念分析和解決實(shí)際問題。

（責(zé)任編輯羅艷）