王素芳

隨著年齡的增長(zhǎng)，不少學(xué)生“問題意識(shí)缺乏癥”明顯，發(fā)現(xiàn)和提出問題的積極性更是越來越低，而探究性學(xué)習(xí)提倡的是培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、創(chuàng)造能力。那么，如何充分利用化學(xué)學(xué)科實(shí)驗(yàn)的特有功能，在實(shí)驗(yàn)探究中培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，是擺在廣大初中化學(xué)教師面前的亟待解決的問題。

一、“留白式”微實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生問題意識(shí)

演示實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中往往成為驗(yàn)證教師講述內(nèi)容正確與否的一個(gè)“旁證”。有不少教師為達(dá)到更好的教學(xué)效果，利用微實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行改進(jìn)。如果在實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的過程中引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與，為學(xué)生“留白”，這樣能開拓學(xué)生的思維，提升學(xué)生的問題意識(shí)。例如在微實(shí)驗(yàn)“對(duì)蠟燭及其燃燒的探究”的開發(fā)中，教材實(shí)驗(yàn)將干燥的燒杯罩在火焰上方，由于火焰上方溫度較高，玻璃壁很薄，導(dǎo)熱性好，所以形成的水霧立即又蒸發(fā)了，根本看不到現(xiàn)象，而且燒杯罩在火焰上方后會(huì)很燙，容易燙傷手。用一個(gè)沾有澄清石灰水的燒杯罩在火焰上方，由于燒杯需要倒過來，所以燒杯內(nèi)壁只有極薄一層石灰水，且分布不均，渾濁現(xiàn)象不明顯。筆者在教學(xué)中，將燒杯換成長(zhǎng)頸漏斗，長(zhǎng)頸漏斗上端開口，空氣流動(dòng)比較快，蠟燭燃燒充分，且漏斗比較長(zhǎng)，蠟燭燃燒后生成的水蒸氣經(jīng)過冷凝，很容易看到水生成，生成水的現(xiàn)象比較明顯，而且有助于啟發(fā)學(xué)生去尋找其它代替品。而將蠟燭放在燃燒匙中（便于拿出），點(diǎn)燃，放入集氣瓶中，上面蓋上玻璃片。蠟燭熄滅后，迅速將燃燒匙拿出，倒入澄清石灰水，石灰水變渾濁，驗(yàn)證有二氧化碳生成，現(xiàn)象比較明顯，但操作起來比較麻煩，在實(shí)驗(yàn)中還產(chǎn)生較多黑煙。通過學(xué)生的多次嘗試，最終采取用小U形管代替長(zhǎng)頸漏斗及集氣瓶，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更為明顯；實(shí)驗(yàn)操作更為簡(jiǎn)便；而且在實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的黑煙很少，減少污染物的產(chǎn)生。留白式微實(shí)驗(yàn)既能讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)實(shí)驗(yàn)的微型化、綠色化、實(shí)驗(yàn)藥品節(jié)約化以及實(shí)驗(yàn)步驟簡(jiǎn)單化，又給學(xué)生留下思考的余地，容易使其發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)而動(dòng)腦筋去解決問題。

二、“階梯式”微實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生問題意識(shí)

教育家程鴻勛說，“客觀世界的一切都是有序的，我們的青少年的進(jìn)步、成長(zhǎng)、超越、創(chuàng)新、發(fā)展也應(yīng)該是有序的，應(yīng)該是階梯式的，也就是應(yīng)該既有漸進(jìn)又有飛躍的階梯式的”。在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，也應(yīng)該遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，通過“階梯式”微實(shí)驗(yàn)，交給學(xué)生攀登的階梯，在攀登的過程中不斷發(fā)現(xiàn)并解決問題，提升問題意識(shí)。

在學(xué)習(xí)“燃燒的條件”實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于演示實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)條件要求高，學(xué)生理解有困難，因此，采用階梯式的微實(shí)驗(yàn)來幫助學(xué)生理解。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：

（1）分別用坩堝鉗夾著小紙片和玻璃片在酒精燈上燃燒，觀察現(xiàn)象，玻璃不燃燒，紙片燃燒，由此得出燃燒需要可燃物。

（2）把白磷放在小試管里，小試管口套一個(gè)小氣球，再把小試管放在冰水中，現(xiàn)象是白磷不燃燒，得出只與氧氣接觸，不會(huì)燃燒。然后再把試管放在熱水中，現(xiàn)象是白磷燃燒，得出可燃物溫度達(dá)到著火點(diǎn)，就燃燒。

（3）分別在三支小試管里放入紅磷、白磷、白磷和水，管口分別套一個(gè)小氣球，同時(shí)放入冰水和熱水中，現(xiàn)象是：紅磷不燃燒，白磷燃燒，白磷和水不燃燒，得出可燃物燃燒的條件是：①氧氣；②溫度達(dá)到著火點(diǎn)。在這一系列的實(shí)驗(yàn)中，采用由淺到深，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的原則編排，學(xué)生更容易進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)中，然后逐步增加實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及難度，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)提出自己的問題，提升了學(xué)生的問題意識(shí)。

三、“自助式”微實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生問題意識(shí)

“自助式”微實(shí)驗(yàn)，就是教師準(zhǔn)備微實(shí)驗(yàn)所需儀器為學(xué)生提供幫助工作，要求組內(nèi)學(xué)生按照教材實(shí)驗(yàn)內(nèi)容互教互學(xué)，

相互答疑，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)并解決實(shí)驗(yàn)中存在的問題。如在做“木炭的吸附性”實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生參考教材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，用品紅代替紅墨水，用小試管代替錐形瓶。學(xué)生初次實(shí)驗(yàn)時(shí)，竟然沒有一組出現(xiàn)品紅顏色消失的現(xiàn)象。在分析實(shí)驗(yàn)失敗原因時(shí)，大致有以下幾方面：品紅用量多了，木炭太少，木炭沒有烘干，塊狀木炭與品紅接觸面積小等。針對(duì)失敗原因，各組學(xué)生分別改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，新的問題又接踵而至，把塊狀木炭研磨成粉末后，整個(gè)溶液全變黑了，怎么解決這個(gè)問題呢？有的小組要脫脂棉塞在試管口，有的小組要濾紙，有的小組要紗布等。在實(shí)驗(yàn)報(bào)告的反思一欄中，學(xué)生反思到：通過實(shí)驗(yàn)的失敗，我們發(fā)現(xiàn)少量藥品同樣有明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，藥品的用量不是越多越好。另外，不同的實(shí)驗(yàn)用品也可達(dá)到同一個(gè)目的，如：脫脂棉、濾紙、紗布都有一定的吸附性。

通過“自助式”微實(shí)驗(yàn)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)了教材中沒有出現(xiàn)的問題，也學(xué)會(huì)了用不同的方法解決問題，學(xué)生的問題意識(shí)逐漸提升。

四、“陷阱式”微實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生問題意識(shí)

學(xué)生對(duì)新知內(nèi)容的接受需要一個(gè)過程，教師更多的時(shí)候呈現(xiàn)給學(xué)生的只是一個(gè)完美、簡(jiǎn)明、流暢的實(shí)驗(yàn)過程，而思維過程中失敗的部分早已隱藏。但這些“隱藏”的部分，往往就是學(xué)生較為“模糊”、容易出現(xiàn)錯(cuò)誤的地方。

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中，傳遞給學(xué)生的信息不應(yīng)是“全息”，而應(yīng)在實(shí)驗(yàn)中巧設(shè)“陷阱”，讓學(xué)生在矛盾中反思自己的知識(shí)，有效提高學(xué)生的問題意識(shí)。如：在學(xué)習(xí)質(zhì)量守恒定律時(shí)，教師演示鹽酸與碳酸鈉粉末的反應(yīng)來驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律。在做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師先強(qiáng)調(diào)質(zhì)量守恒定律，然后提出問題：這個(gè)反應(yīng)前后天平是否平衡，學(xué)生進(jìn)行猜想，接下來用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證，在錐形瓶中加入少量碳酸鈉粉末，然后在小試管（用小細(xì)線系住小試管）中加入鹽酸，不讓鹽酸和碳酸鈉粉末接觸，整體放在天平上，調(diào)節(jié)天平至平衡，接下來拉動(dòng)細(xì)線，使鹽酸與碳酸鈉粉末接觸，反應(yīng)結(jié)束后讓學(xué)生觀察，結(jié)果天平不平衡，與學(xué)生的猜想不一樣。難道質(zhì)量守恒定律錯(cuò)了嗎？還是實(shí)驗(yàn)藥品有問題？或者是實(shí)驗(yàn)儀器有問題？接下來又拿出一個(gè)錐形瓶，這個(gè)錐形瓶上帶有橡膠塞和分液漏斗，重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生觀察，結(jié)果天平平衡了。針對(duì)兩次實(shí)驗(yàn)學(xué)生提出問題：為什么第一次天平不平衡，第二次天平平衡？然后，對(duì)比兩套實(shí)驗(yàn)裝置，學(xué)生自己解決問題：第一次的錐形瓶是敞口的，第二次的錐形瓶是封閉的。還可引導(dǎo)學(xué)生提出問題：做驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)要注意什么？之后由學(xué)生自己得出結(jié)論：有氣體生成的化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置是封閉。這樣，在學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握不牢固的前提下，利用微實(shí)驗(yàn)巧設(shè)“陷阱”來暴露薄弱環(huán)節(jié)，從而加深學(xué)生對(duì)這個(gè)薄弱環(huán)節(jié)的理解，這樣學(xué)生的知識(shí)面更廣，更深，同時(shí)也提升了學(xué)生的問題意識(shí)。

問題是探究之本、思維之源。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，運(yùn)用微實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一定的問題情境，教師的問題誘導(dǎo)下，學(xué)生的問題意識(shí)被地激發(fā)出來，學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性大大提高，學(xué)習(xí)方式自然會(huì)逐漸轉(zhuǎn)變。

（收稿日期：2016-09-15）