開展探究性實驗，增強學生創新意識

何少文

實驗是科學探究的基礎，探究性實驗既重視規律的驗證、實驗技能的培訓，更強調讓學生通過實驗在科學的學習和研究方法上獲得感性體會和理性認識。下面以探究“二氧化碳的性質”這一課題為例，具體探討探究性實驗實施的運作程式。

1. 創設問題情景 提出研究課題

教師提出研究課題：請同學們研究制取二氧化碳有幾種方法？看哪位同學設計的方案最多、最好？（在提出課題前讓學生查找能產生二氧化碳的物質的有關資料。）該課題使學生的思維空間更廣闊，既有發展余地，又不脫離學生的知識基礎和認知水平。該課題包含的知識內容豐富，包括藥品選擇的探究，制取裝置的探究，二氧化碳性質的探究，實驗方案的設計與評價等。其中，“最多”“最好”的誘導，激發了學生求奇求優的創新意識和探究的積極性。若課題改為二氧化碳有哪些性質，就顯得膚淺蒼白，失去了知識的魅力。

2. 分組討論，設計方案

提出課題后，學生分組討論設計方案，這時先不發給學生藥品，不給學生任何暗示，讓學生討論幾分鐘后，再發給學生藥品，學生針對藥品對自己設計的方案進行反思。發的藥品有：石灰石、大理石、雞蛋殼、稀鹽酸、稀硫酸、碳酸鈉粉末、澄清石灰水、紫色石蕊試液。如果藥品不夠，可以再向老師要，即實驗采取“自助餐”式，給不同層次的學生均提供了較大的發展空間。然后4人一組進行討論，學生根據已有的知識，討論制取二氧化碳的方法。這一過程學生大膽設想，仔細推敲，為自己提出的方案進行論證。而教師不加任何引導、啟發，只要求學生一邊討論，一邊記錄，教師只是參與討論，對學生提出的方案不作評價，留給學生更多的思維空間。

3. 實驗探究 燃點激情

由于方案是學生自己提出的，是自己固有能力的展現，所以他們帶著自我評價、自我展示的心情參加實踐活動，對實驗的熱情和認真的態度是可以預期的。隨著實驗的不斷進行，各種奇異現象紛紛呈現。當稀硫酸滴入大理石時，有的學生觀察到開始時產生氣泡，后來卻慢慢停止了；有的學生發現了大理石表面覆蓋了一層白色固體，有的學生將這白色固體洗掉，再滴加稀鹽酸，竟然產生持續的氣泡；有的學生向碳酸鈉粉末滴加稀鹽酸，產生大量氣泡，反應速度非常快，一下子就反應完了；有的學生向雞蛋殼滴加稀鹽酸，發現也能持續地產生氣泡；有的學生用排水法收集二氧化碳，發現很難收集滿一瓶二氧化碳；有的學生對紫色石蕊試液產生好奇，于是嘗試將二氧化碳通入紫色石蕊試液，他驚奇地發現紫色石蕊試液竟然變成紅色。這些現象是什么原因產生的？眾多的困惑與熱切期待的目光紛紛投向教師，質疑構成了學生從一般性思維發展到創造性思維鏈上的關節點。

4. 師生互動交流 共同發展

這時教師并沒有直接向學生分析為什么，而是和學生一起通過平等對話，圍繞制取二氧化碳的方法進行討論，然后各組交流設計思想和實驗結果。學生根據已有的基礎知識和實驗現象，在制取二氧化碳時，都選擇稀鹽酸和大理石、石灰石、雞蛋殼，制取裝置一般都選擇固體和液體不須加熱制取氣體的裝置。在討論過程中，學生始終處于主體位置，擔當主角，老師只是在關鍵處稍加點撥。

在實驗中，在解答學生的一個問題“為什么不能用排水法收集二氧化碳”時，有一個學生立即回答“因為二氧化碳能溶于水。”另一位學生又補充“而且二氧化碳能與水起化學反應”。教師抓住該學生的思維亮點緊追一句，你怎樣知道的？該學生說：“向紫色石蕊試液通入二氧化碳氣體后試液變成紅色。”教師讓其他沒有做這個實驗的學生來試一下，果然紫色石蕊試液變紅了。這時教師啟發：“也可能是二氧化碳本身使紫色石蕊變紅。”于是學生們又互相討論、交流，很快就有了答案——向干燥的紫色石蕊通入二氧化碳氣體，看它是否變紅。教師立即給出預先準備的“干燥紫色小花”讓學生試一下，果然紫色石蕊不變色。師生在輕松的對話中，在實踐中突破了教學難點，解決了制取二氧化碳的方法，同時二氧化碳的性質也突現出來了。

5. 歸納總結 知識升華

歸納總結是發散思維到收斂思維的過程，也是學生的認識提煉升華的過程。二氧化碳制取的方法總結如下：

（1）制取二氧化碳的方法：

藥品：稀鹽酸與大理石或石灰石或雞蛋殼。

反應原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O

發生裝置：固+液→氣

收集方法：向上排空法

檢驗方法：向澄清石灰水通入氣體，若石灰水變渾濁，則該氣體是二氧化碳。

（2）總結出二氧化碳的性質：

密度比空氣大，易溶于水，能與水和石灰水起化學反應。

責任編輯 潘孟良