例談科學(xué)探究活動多維空間的創(chuàng)設(shè)

1、例談科學(xué)探究活動多維空間的創(chuàng)設(shè)摘要：文章從教學(xué)實例屮分析說明如何創(chuàng)設(shè)探究活動的多維空間， 切實起到探究的作用，使得課堂有效有趣并逐步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。關(guān)鍵詞：動手；動口；動腦；科學(xué)素養(yǎng)文章編號：1008-0546 (2016) 01-0034-02 中圖分類號:g632.41 文 獻標識碼：bdoi： 10. 3969/j. issn. 1008-0546. 2016. 01. 012新課標指出：“科學(xué)探究是學(xué)生積極主動獲取化學(xué)知識，認識和解決 化學(xué)問題的重要實踐活動?！本拍昙壔瘜W(xué)上、下冊教材列舉的科學(xué)探究活 動給教師很大的教學(xué)設(shè)計空間，教師若在課堂時間內(nèi)，積極創(chuàng)設(shè)科學(xué)探究 的多維空間，使探

2、究活動全面開展，對切實提高學(xué)牛科學(xué)素養(yǎng)冇著重要的 作用。一、積極創(chuàng)設(shè)探究活動的動手空間科學(xué)探究不同于分組實驗活動，它可演示、可視頻，也可學(xué)生動手操 作或課外自行延伸學(xué)習(xí)。相比之下，讓學(xué)生自行動手實驗，最能為探究過 程提供直接的依據(jù)，也最能激發(fā)學(xué)住學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。這就需要教師對探 究活動方案進行思考研究，設(shè)計出與教材內(nèi)容相一致且適合學(xué)生動手的最 住方案。1. 選擇現(xiàn)象明顯、操作簡單的探究活動為學(xué)生分組實驗教材列舉的21個科學(xué)探究活動，有些是現(xiàn)象明顯、操作簡單耗時短 的。這部分探究作為學(xué)生分組實驗成功率高，神奇的現(xiàn)象能激發(fā)學(xué)生的探 究興趣，更能愉悅地學(xué)習(xí)。如“分解過氧化氫制氧氣的反應(yīng)中二氧化猛的

3、作用”的探究，同學(xué)們往小試管里加入過氧化氫溶液，用一帶火星的細香 伸入試管一試，不復(fù)燃。加入少量二氧化猛粉末后，再用帶火星的細香試 一下，“啪”細香復(fù)燃，熄滅，再試，又復(fù)燃，真是好玩。于是他們就會 積極思考二氧化猛為何物，能有如此神效。親身的實驗感受強烈激發(fā)了同 學(xué)學(xué)習(xí)的好奇心，燃起探究的希望之火。2. 選擇實際用量少、儀器小巧的微型化實驗作為學(xué)生分組實驗微型化實驗最大的優(yōu)點是儀器小，藥品用量少，很適合在班級上開展 隨堂探究。如“分子運動現(xiàn)象”的探究，教材要求：a、b兩個小燒杯中分 別放入loml左右的氨水和酚猷:試液，用大燒杯罩住兩個小燒杯。改成： 在玻璃片上放兩小團棉花（不接觸），再分別滴

4、入12滴的氨水和酚釀試 液，用小燒杯罩住，觀察現(xiàn)象。同學(xué)看到滴冇酚駄試液的棉花慢慢變紅了, 真切感知氨分子從一i才i棉花運動到另一團棉花上，比起老師口述分子能做 無規(guī)則的運動有說服力多了。而且方便易行，避免大劑量的氨水引起滿教 室的刺激味，有利師生健康，又能使接下來的教學(xué)順利完成。3. 整理課桌造型，藥品共用探究活動在班級上開展，組別多，若按每小組一份藥晶配制則所需的 量較犬，但真正使用的并不多。教師在課前請同學(xué)將桌子拼成長方形，六 人一大組，三方坐人，兩人一小組，儀器分三組，藥品放在中間共用就能 很好解決夯品量大的問題。如前面提到的“分子運動現(xiàn)象”的探究實驗， 氨水、酚駄試液每一大組各一瓶，

5、玻璃片和棉花分成三份。三小組同學(xué)可 自行動手操作，引起實驗現(xiàn)象的異同能比較分析。教師課前組織不累，同 學(xué)在實驗中又都有獨自的動手探究空間。二、積極創(chuàng)設(shè)探究活動的動口空間同學(xué)親自動手操作的探究活動是一個動態(tài)過程，在此過程中，每個實 驗都不是單一、蒼白的，它會是多項知識的綜合體現(xiàn)。教材對科學(xué)探究的 編寫，往往是一個知識點的體現(xiàn)。實驗過程呈現(xiàn)出的是全方位的知識，出 現(xiàn)異常現(xiàn)象是不可避免的。対于同學(xué)提出的與探究結(jié)論不一致的現(xiàn)象，教 師應(yīng)鼓勵他們表述出來，并組織大家一起交流解決問題的方案。如探究“酸 的化學(xué)性質(zhì)”，酸能否與金屬反應(yīng)，其中鎂與鹽酸的反應(yīng)這樣操作：往塑 料井穴板中加一片鎂帶，滴入鹽酸，觀察現(xiàn)

6、象。同學(xué)做完實驗后，七嘴八 舌歸納起來的現(xiàn)象有：看到白霧、白霧很嗆人；又看到鎂片由原來黑色變 白變亮了，浮在液面上，產(chǎn)生大量氣泡到最后消失；細心的同學(xué)摸到井穴 板底部很熱。本探究活動歸納到“鎂帶消失，產(chǎn)生大量的氣泡”即能得到 探究結(jié)論“鹽酸能與氫前金屬反應(yīng)產(chǎn)生氫氣”。同學(xué)歸納得到的以上現(xiàn)象 在實驗中確也真實存在，用探究所得結(jié)論無法對歸納的全部現(xiàn)象解釋清 楚。初中生對自己提出的問題好奇心很強，迫切想知道是什么原因造成的。 孩子強烈的好奇心正是探究過程中最重要的因素，此時教師應(yīng)抓住機會， 把問題拋給同學(xué)，讓他們慢慢分析說出自己的看法，從而得到他們想得到 的答案。如問：白霧中嗆人的氣味不是氫氣產(chǎn)生的

7、，是什么？是有刺激性 氣味的氯化氫氣體。又問：氯化氫氣體哪里來的？應(yīng)該是鹽酸產(chǎn)生的。再 問：稀鹽酸沒有揮發(fā)性，怎么會有氯化氫氣體產(chǎn)生呢？經(jīng)過教師提示，學(xué) 生思考討論形成一致的看法：鹽酸的溶質(zhì)是氣體，鎂和鹽酸反應(yīng)放熱，氣 體溶解度隨溫度的升高而降低，因此反應(yīng)過程會有氯化氫氣體產(chǎn)生出來。 至于鎂片由黑變白變亮恰好為接下來探究酸能與金屬氧化物反應(yīng)打下伏 筆。每位同學(xué)在自己動手實驗后，小組間一定會互相詢問有什么現(xiàn)象，別 組是否和自己一樣。要是不一樣，他們常常會爭論不停直至面紅耳赤，無 法解決時就叫老師來裁定和解釋。同學(xué)在爭論以及和老師的交流整合過程 中學(xué)會了尊重爭實的科學(xué)態(tài)度，養(yǎng)成細心分析實驗的良好習(xí)

8、慣。三、積極創(chuàng)設(shè)探究活動的動腦空間1.促進學(xué)生設(shè)計多樣的實驗方案，發(fā)掘個體能力每個科學(xué)探究活動教材僅列出一種方案，教學(xué)過程針對的是全體同 學(xué)，探究設(shè)計的單一性限制了學(xué)生思維的多樣性。積極調(diào)動學(xué)生參與，讓 每位同學(xué)展開想象的翅膀設(shè)計出多樣化的探究方案更能體現(xiàn)探究的真正 意義。如對“溶解時的吸熱放熱現(xiàn)象”的探究，教材是在三個燒杯屮加入 等量的水，分別插入一根溫度計，先記下起始溫度，再分別加入氫氧化鈉、 氯化鈉和硝酸錢三種固體，攪拌充分溶解后，觀察溫度計的溫度的變化。 得到結(jié)論：物質(zhì)溶于水時有溫度變化。問同學(xué)若不使用溫度計，能用什么 方法證明物質(zhì)溶于水有吸熱或放熱現(xiàn)象呢？請同學(xué)思考設(shè)計出一種合理 且

9、現(xiàn)象明顯的方案。給予同學(xué)充分的時間后，他們一一展示自己的設(shè)計， 結(jié)果令教師稱奇：有提供感溫變化明顯物質(zhì)的：如加一只活蝦進去或外面 滴石蠟、放白磷；有用熱脹冷縮原理的：如套氣球、加塞連著注射器；也 有什么都不用的如:用手摸或看是燒杯內(nèi)有水述是外有水。雖說在 課堂上這些方法并不能逐一驗證，但都是一些很獨特的看法，在理論上也 有依據(jù)可循。這種探究設(shè)計調(diào)動了課堂氣氛,消除了優(yōu)差生的差異，人人 都可參與動腦，培養(yǎng)了同學(xué)個體獨立思考的能力。2.解決實驗之疑問，發(fā)掘創(chuàng)新能力鎂和鹽酸反應(yīng)探究結(jié)論為生成物之一是氫氣，若從整個實驗物質(zhì)組成 元素和學(xué)生所學(xué)知識去分析，說一定是氫氣是有點牽強的。課堂上就有個 別學(xué)生大

10、膽質(zhì)疑教師，為什么氣泡一定是氫氣？問之有理。既然為探究活 動，就不妨和同學(xué)一起討論一下為什么，應(yīng)該用什么樣的實驗證明產(chǎn)生的 氣體一定是氫氣呢？實驗先要收集待檢驗的氣體，問題是本次探究活動用 的井穴板是敞口容器，氣體容易逸散。有同學(xué)提議用加蓋的集氣瓶，馬上 被不夠嚴密否定掉；又提議用帶塞的試管取代，立刻又被氣體量大塞子容 易被噴出否定了：有一同學(xué)說用塑料袋，全班大笑，教師則靈光一閃，覺 得可行。透明的塑料袋充當(dāng)反應(yīng)容器既便于觀察實驗，又為氫氣檢驗防止 爆炸，在安全方面做了保證。聽說可以，同學(xué)趕緊找了一個槊料袋（保鮮 袋更好）給老師試驗。教師取一小片鎂帶到塑料袋中，并充入少量空氣， 用手抓緊袋口，

11、塞入吸有鹽酸的滴管，滴入鹽酸，趕緊扎緊袋口。很快看 到鎂片由黑變白，一摸，很燙，塑料袋徐徐變大。反應(yīng)結(jié)束后，將袋口往 前再次扎緊使塑料袋成膨脹狀，用銀子夾緊一根點燃的火柴插向塑料袋， 聽到一聲“砰”的爆鳴聲，這個新穎的實驗證實了酸與金屬反應(yīng)的產(chǎn)物之 一確是氫氣。原本平淡無奇的探究，在同學(xué)的質(zhì)疑聲和大家的討論思考中創(chuàng)造出一 個如此美妙的設(shè)計。同學(xué)的學(xué)習(xí)興趣別提有多高了，他們也體驗到科學(xué)探 究應(yīng)勇于發(fā)現(xiàn)問題，并對疑問提出猜想假設(shè)，用創(chuàng)新的眼光設(shè)計相關(guān)方案 予以驗證解釋，從而獲得化學(xué)新知識，實現(xiàn)探究的質(zhì)的飛躍?；瘜W(xué)家戴安邦先生說：“培養(yǎng)化學(xué)科學(xué)素質(zhì)，不僅要傳授知識，最重 要的是發(fā)展學(xué)牛的智力”。化學(xué)課堂屮探究活