實(shí)驗(yàn)探究 重在夯實(shí)基礎(chǔ) 貴在培養(yǎng)思維

陳家強(qiáng) 陳彩蘭

摘 要：以《實(shí)驗(yàn)探究》專題復(fù)習(xí)的實(shí)踐教學(xué)為例，分析了學(xué)生在解實(shí)驗(yàn)探究題中存在的問題，提出了培養(yǎng)良好閱讀習(xí)慣，提升讀題能力；夯實(shí)基礎(chǔ)，提升解題能力；培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)思維，提升分析能力的三種途徑。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)探究；讀題能力；解題能力；邏輯思維

科學(xué)探究是培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的主要途徑，教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，啟迪學(xué)生的科學(xué)思維 [1 ]。在中考以實(shí)驗(yàn)探究題的形式考察學(xué)生的核心素養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)探究在中考中占10分左右。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的得分率普遍低下，一般得分在45%左右（2015年縣教研部門數(shù)據(jù)）。實(shí)驗(yàn)探究題成了中考的難題。為此筆者基于《實(shí)驗(yàn)探究》專題復(fù)習(xí)的實(shí)踐教學(xué)，探討學(xué)生在解答實(shí)驗(yàn)探究題時(shí)存在問題和解決策略。

例題1：興趣小組的同學(xué)在做鎂條和鹽酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，試管外壁很燙，試管口出現(xiàn)白霧。該小組圍繞白霧展開探究。

〔提出問題〕白霧的成分是什么？

〔查閱資料〕石蕊試紙與石蕊溶液性質(zhì)一樣。

〔作出猜想〕

猜想一：是小水滴。理由是因?yàn)辂}酸溶液中的水受熱汽化后在試管中液化成小水滴。

猜想二：是 ，理由是 ，試管口就會(huì)形成該物質(zhì)小液滴。

〔設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)一〕見表1。

〔解釋與拓展〕

（1）鎂條與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

（2）興趣小組成員小柯還想探究：哪種因素會(huì)促成反應(yīng)過程中出現(xiàn)白霧？

〔作出猜想〕白霧的形成可能與 有關(guān)。

〔設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)二〕見表2。

1 學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究解題中存在的問題

1.1 學(xué)生的閱讀能力弱

閱讀是人們獲取信息的重要途徑。初中生掌握了一定量的漢字，初步學(xué)會(huì)了閱讀一些文章，但能閱讀文章不完全等于讀懂，更不能等同于會(huì)實(shí)驗(yàn)探究類題目的閱讀。

學(xué)生個(gè)體的閱讀差異很大，很大一部分學(xué)生在讀完題后還不能明白題目的意思，更無法復(fù)述題中的關(guān)鍵信息。例題1中文字有355個(gè)，學(xué)生在讀到后面內(nèi)容就會(huì)忘了前面的信息。在解答實(shí)驗(yàn)探究題時(shí)要綜合運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決問題，這對(duì)學(xué)生已有一定難度，更何況實(shí)驗(yàn)探究題設(shè)置了一定的情境，要閱讀的文字增加，無形中對(duì)學(xué)生提取有效解題信息設(shè)置了障礙。有部分學(xué)生在閱讀時(shí)還存在跳躍式閱讀，更會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生錯(cuò)誤信息。

1.2 學(xué)生的基礎(chǔ)不扎實(shí)

實(shí)驗(yàn)探究題是綜合性很強(qiáng)的一類題型，它考察物質(zhì)基本性質(zhì)、反應(yīng)基本原理、基本實(shí)驗(yàn)操作。這幾個(gè)方面的知識(shí)，往往是互相聯(lián)系、滲透穿插著進(jìn)行考察。例題1考察的基本原理是金屬活動(dòng)順序表的應(yīng)用，基本性質(zhì)是石蕊遇酸的變色情況，基本操作是用指示劑測(cè)酸溶液的酸堿性。這三塊知識(shí)掌握不扎實(shí)也是導(dǎo)致失分的重要原因。分析學(xué)生的答題，在活潑金屬與酸反應(yīng)知識(shí)的應(yīng)用上，存在的主要問題有：（1）金屬活動(dòng)順序表沒有理解記憶，導(dǎo)至在分析金屬與酸反應(yīng)的情況出現(xiàn)偏差。（2）在利用金屬活動(dòng)順序表分析金屬與鹽溶液發(fā)生的置換反應(yīng)時(shí)，無法靈活應(yīng)用。

例題2：判斷Fe、Cu、 Ag三種金屬的活動(dòng)性順序，應(yīng)選用下列哪種溶液（ ）

A.稀鹽酸 B.氯化鐵 C.硝酸銀 D.硫酸銅

例題2如果直接問學(xué)生Fe、Cu、Ag的活動(dòng)性順序，大部分學(xué)生都懂得，但通過延伸以后變成了三種金屬和四種溶液的反應(yīng)都要考慮，多數(shù)學(xué)生無法應(yīng)對(duì)。測(cè)試分析在石蕊遇酸的變色情況知識(shí)的應(yīng)用上，學(xué)生存在的主要問題是：（1）沒有獲取到“石蕊試紙與石蕊溶液性質(zhì)一樣”這一信息和不會(huì)運(yùn)用這一信息；（2）指示劑與酸堿的變色知識(shí)混淆了。

1.3 學(xué)生的邏輯思維不嚴(yán)密

實(shí)驗(yàn)探究題最能考察學(xué)生的邏輯思維能力，而這也是學(xué)生最薄弱的環(huán)節(jié)。學(xué)生主要欠缺在兩個(gè)方面：（1）分類思維習(xí)慣沒養(yǎng)成，盡管各學(xué)科都有一定程度訓(xùn)練分類思維，但還是有很多學(xué)生掌握不好，遇到實(shí)際問題不會(huì)分情況討論。在例題1中〔設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)二〕是要考察學(xué)生能否用分類思想解決問題，步驟Ⅰ中已經(jīng)列出了在常溫下的操作，如果學(xué)生具備了分類的思想就不難想到步驟 Ⅱ是要針對(duì)步驟Ⅰ采取的對(duì)照操作，那就是在加熱的情況下。（2）因果關(guān)系的邏輯分析能力不強(qiáng)。在實(shí)驗(yàn)探究題中各個(gè)因素的前因后果分散在大題的各處，學(xué)生無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)。有的因素即使學(xué)生發(fā)現(xiàn)，但要靈活運(yùn)用它來解題也很困難。

2 解決對(duì)策

2.1 培養(yǎng)良好閱讀習(xí)慣，提升讀題能力

邊讀題，邊思考，邊圈點(diǎn)，邊鉤畫，邊批注。我們簡(jiǎn)稱為“五邊”讀題法，它其實(shí)就是手、腦、眼并用的過程，也是積極思維的過程。

邊讀題要求學(xué)生逐字逐句地讀懂題目要表達(dá)的意思，由字到句再到段，三個(gè)層面，這樣就可規(guī)避因跳躍式閱讀而產(chǎn)生錯(cuò)誤信息的風(fēng)險(xiǎn)。在例題1中，學(xué)生讀題時(shí)如果按此辦法，就不會(huì)把鹽酸看成硫酸，以致在化學(xué)方程式書寫時(shí)出現(xiàn)不必要的錯(cuò)誤。又如有的題目是要選擇不正確的答案，那么在讀題時(shí)就要緊繃這根弦，選出錯(cuò)誤的答案。再如有的填空題要填的是化學(xué)式而不是序號(hào)，有的要求填寫俗稱而不是名稱等。

邊思考要求學(xué)生把讀到的信息與已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)通過歸納、概括、分析，提煉出題目中的有效信息。在例題1中要引導(dǎo)學(xué)生提煉出基本原理是金屬與酸反應(yīng)，要探究的對(duì)象是試管口出現(xiàn)白霧的成份。此時(shí)要積極聯(lián)想到化學(xué)學(xué)習(xí)中遇到的煙和霧，煙是固體小顆粒，霧是液體小液滴。初中化學(xué)出現(xiàn)的白霧是在打開濃鹽酸的試劑瓶，所以例題1中猜想二是氯化氫，理由是稀鹽酸與鎂條反應(yīng)產(chǎn)生的熱量使氯化氫揮發(fā)，試管口就會(huì)形成該物質(zhì)小液滴。

邊圈點(diǎn)、邊鉤畫、邊批注，要求教師引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成標(biāo)注關(guān)鍵信息的習(xí)慣。標(biāo)出關(guān)鍵信息避免解題時(shí)由于遺漏關(guān)鍵信息而導(dǎo)致的偏差。例題1中的關(guān)鍵信息有： “鹽酸”、“石蕊試紙與石蕊溶液性質(zhì)一樣”等。除標(biāo)注以外還可引導(dǎo)學(xué)生用自已習(xí)慣的方式批注，這樣有利于提升解題的準(zhǔn)確率。

2.2 夯實(shí)基礎(chǔ)，提升解題能力

實(shí)驗(yàn)探究是一種綜合性的題目，它可全面考察學(xué)生的基本概念，基本原理，基本操作。綜合性的題目首先要求學(xué)生對(duì)基本知識(shí)要掌握好，其次復(fù)習(xí)知識(shí)時(shí)要對(duì)知識(shí)做適當(dāng)延伸性復(fù)習(xí)。在分析例題1時(shí)教師可作適當(dāng)引伸，如分析題目時(shí)應(yīng)適當(dāng)延伸金屬活動(dòng)順序表的兩個(gè)方面的應(yīng)用，以此夯實(shí)金屬的化學(xué)性質(zhì)。特別要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注金屬與鹽溶液的反應(yīng)，要求鹽必須能溶于水，這個(gè)知識(shí)學(xué)生很容易忽視。在分析石蕊遇酸的變色情況時(shí)，應(yīng)適當(dāng)延伸指示劑遇酸堿的變色情況；在分析石蕊試紙檢測(cè)溶液酸堿性，應(yīng)由pH試紙檢測(cè)溶液酸堿性延伸至本題，復(fù)習(xí)中要求學(xué)生注意正確用試紙檢驗(yàn)溶液酸堿性的方法。這樣能讓學(xué)生由點(diǎn)到面的復(fù)習(xí)，起到夯實(shí)基礎(chǔ)的作用。對(duì)于基礎(chǔ)除了用發(fā)散思維進(jìn)行復(fù)習(xí)，同時(shí)要對(duì)各復(fù)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)逐個(gè)過關(guān)，不留知識(shí)死角。

2.3 培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)思維，提升分析能力

化學(xué)思維是對(duì)化學(xué)知識(shí)的抽象和概括，培養(yǎng)化學(xué)思維有助于提高分析、解決化學(xué)問題的能力 [2 ]。實(shí)驗(yàn)探究題是考察學(xué)生邏輯思維的重要題型，它主要是考察學(xué)生的分類思維和邏輯思維。

2.3.1 分析清楚題目中存在的邏輯關(guān)系

在例題1中因果關(guān)系體現(xiàn)在：因?yàn)榻Y(jié)論是“猜想二是合理”的，而猜想二的內(nèi)容是白霧是鹽酸小液滴，所以“ 將干燥的藍(lán)色石蕊試紙靠近裝有鎂條和鹽酸的試管口”，現(xiàn)象就應(yīng)填寫石蕊試紙變紅。又如小柯探究哪種因素會(huì)促成反應(yīng)過程中出現(xiàn)白霧，因?yàn)樵O(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容中步驟Ⅰ就是常溫下取適量的鹽酸于試管，將干燥的藍(lán)色石蕊試紙靠近試管口，現(xiàn)象是試紙不變紅。步驟Ⅱ是取適量鹽酸于試管中，加熱后將干燥的藍(lán)色石蕊試紙靠近試管口，試紙變紅。顯然步驟Ⅰ、Ⅱ的主要區(qū)別是溫度，所以小柯的猜想應(yīng)該是白霧的形成可能與溫度有關(guān)。

2.3.2 加強(qiáng)分類思維能力訓(xùn)練

分類思想是科學(xué)探究的重要思想，在進(jìn)行科學(xué)探究時(shí)首先就應(yīng)關(guān)注到變化有幾種的可能性，然后按各種可能情況設(shè)計(jì)方案進(jìn)行研究。例題1中考察學(xué)生的分類思維體現(xiàn)在〔設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)二〕中步驟Ⅰ和Ⅱ中。步驟Ⅰ探討的是在常溫下，步驟Ⅱ探討在加熱的情況下，這就是分類思維的體現(xiàn)。結(jié)合例題1為進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生分類思維的構(gòu)建，教師可以設(shè)計(jì)如下方案延伸：泡沫滅火器中碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)是什么？課堂中組織學(xué)生討論分析，溶質(zhì)有三種情況：（1）二者恰好反應(yīng)，溶質(zhì)是氯化鈉；（2）鹽酸過量，溶質(zhì)是氯化鈉和氯化氫；（3）碳酸鈉過量，溶質(zhì)是氯化鈉和碳酸鈉。培養(yǎng)好學(xué)生的分類思維也有利于今后高中化學(xué)的學(xué)習(xí)。

總之提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是突破實(shí)驗(yàn)探究題的關(guān)鍵，教學(xué)中要夯實(shí)基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生積極的思維并提升的閱讀能力，這是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的主要途徑。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國教育部制定.義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2012.

[2]劉松偉.例談化學(xué)思維能力的培養(yǎng)[J].化學(xué)教育，2015（5）：3-6.