課堂生成引發的探究性性學習案例及反思

王敬義

摘 要：本文通過課堂生成引發的探究性學習案例的分析，反思如何選擇研究性學習的內容和組織研究性學習活動。

關鍵詞：課堂教學;探究性學習;對比實驗

1.場景再現

在學習“鋁及合金”，我設計了這樣一組學生實驗：將幾小塊鋁片分別放入兩只潔凈的試管中，再向試管分別加入6mol·L-1鹽酸、3mol·L-1硫酸各3mL，觀察實驗現象（蘇教版化學1專題3第一單元從鋁土礦到鋁合金）。同學們在實驗過程中發現，兩個實驗現象完全不同，鋁與鹽酸開始沒有明顯現象，而后鋁片表面有氣泡產生，且氣泡越來越多;鋁與硫酸溶液始終沒有明顯現象。學生很困惑，問我是什么原因造成的。對于學生的困惑，是將答案拋給學生還是讓學生自己尋找問題的答案？靈感乍現，這不是探究性學習的極佳素材嗎？于是決定組織學生進行一次探究性學習活動，通過探究鋁與鹽酸、硫酸反應現象原因，培養學生的探究意識、學科素養和創新精神。

為了使探究活動能有效進行，先讓學生解決思考下列問題：（1）寫出鋁與鹽酸、硫酸溶液反應的離子方程式。（2）鹽酸和硫酸溶液中離子種類有何異同？（3）大膽提出自己的猜想和推理，設計相應實驗方案。

實驗準備：（略）

2.課堂實錄和分析

【引出課題】

師：上一節課我們在做鋁與硫酸溶液反應實驗時，發現沒有明顯實驗現象，這是什么原因呢？這節課我們就來探究其中奧秘。

（分析：研究性學習一般遵循“實驗問題發現→理論猜測和假設→實驗方案設計→實驗驗證→實驗現象分析和討論→得出結論”的類似科學研究的方法和程序，看門見山提出探究問題。）

師：請同學們從微觀角度分析鋁分別與鹽酸、硫酸溶液現象存在差異的原因（即從反應的微觀環境去尋找原因）。

將學生分為四人一小組的方式進行討論，引導學生從反應所處的環境（包括宏觀和微觀兩個方面）來分析和討論，大膽提出自己的猜想和推理，然后安排各小組派代表匯報討論結果。

第一組代表：鋁與稀鹽酸和稀硫酸反應的實質是鋁與H+的反應，在c（H+）均為3mol·L-1的兩種酸中，兩種溶液中的陽離子均為H+且濃度相同，可能是溶液中的陰離子（Cl-、SO42-）影響反應現象。

第二組代表：Cl-可能促進鋁與H+的反應，SO42-可能阻礙鋁與H+的反應。

第三組代表：鋁表面致密的氧化膜有保護作用，使H+與鋁不易接觸。

（分析：培養學生學會從微觀角度來分析和認識化學反應，同時也培養學生大膽表達自己思想的意識和膽量，培養學生學習中要注意和重視相互合作的態度和精神）

師：請同學們根據以上假設，利用所學的知識，設計出合理的、可行的實驗驗證方案。

組織學生根據表格中的實驗內容分組進行實驗，教師不斷巡視學生的操作是否規范，引導學生注意觀察和記錄實驗現象，然后各小組派代表匯報實驗情況。

（分析：訓練學生的操作技能，體驗實驗在科學研究中的作用，學會觀察和記錄實驗現象。）

根據以上實驗現象的對比，分組討論實驗現象不同的原因（主要是從微觀角度），從而得到本次活動所探究的結論。

第一組代表：（1）組中加入Na2SO4后，反應現象與（4）組對比無明顯變化，這說明SO42-對鋁與H+的反應無阻礙作用。

第二組代表：（2）組中加入Na2SO4后，反應仍未能進行，而（3）組中加入NaCl后反應很快變得明顯。這兩種鹽中均含有Na+，這說明實驗現象的差異與Na+無關，而與Cl-有關，即Cl-能促進鋁與H+的反應。

第三組代表：（5）組中鋁片表面致密的氧化膜破壞后，鋁就能與稀硫酸反應（但是因為氧化膜很快會重新形成，所以反應仍然微弱甚至很快又停止），這說明Cl-對鋁表面的氧化膜具有破壞作用，而SO42-卻沒有這種作用。

（分析：培養學生利用所學的知識從理論上分析問題的能力，學會理論與實驗相結合來解決實際問題。）

師：Cl-對鋁氧化膜有破壞作用，SO42-而沒有這種作用，從而圓滿地解決鋁分別與鹽酸、硫酸溶液現象存在差異的原因。通過這節課，我們了解科學研究的基本方法和程序，體驗類似科學研究的學習過程，感受科學研究的神奇與作用，也培養了我們科學研究意識和精神。

3.教學反思

這是一節典型的成功的研究性學習案例，成功的原因主要有：

（1）內容選擇恰當。利用實驗過程中發現異常實驗現象作為探究課題，激發了學生的問題意識和探究欲望，調動了學生探究熱情，是本節課成功的重要保證。

（2）將課堂變為學堂，讓學生成為課堂主人，學生有充分話語權。這種教學方式符合“學生是課堂主角，課堂是學生的舞臺，課堂舞臺因學生而精彩”新課程理念。這節探究性學習課充分體現學生的主體地位，把每個教學環節的話語權都交給學生。將問題拋給學生，讓學生小組討論，展開合作學習，利用集體智慧，集思廣益，對鋁與鹽酸、稀硫酸反應現象不同，提出合理的假設。結果表明：學生對問題的猜想全面合理，結論的解釋嚴謹縝密，學生從本節課中不僅收獲了基礎知識，而且也收獲了探究性學習方法。學生積極參與課堂活動，將課堂變為學堂，通過“想”、“做”、“說”、“議”等方法，主動掌握知識本質。

（3）在探究性學習過程中，教師真正起到引導者、組織者、參與者的作用。在本節課中，我首先引導學生從微觀角度分析鋁分別與鹽酸、硫酸溶液試驗現象存在差異的原因（即從反應的微觀環境去尋找原因），接著組織學生進行小組討論，指導學生如何進行試驗，糾正不規范試驗操作，最后聆聽學生解釋原因，完善學生結論。讓學生整節課都處于憤悱狀態，課堂氣氛活躍，學生思維活躍也是在情理之中。學生在探究鋁分別與鹽酸、硫酸溶液試驗現象存在差異的原因思維陷入困境時，我選擇的是循循善誘;學生在總結結論苦思冥想時，我選擇是適時點撥。學生在最需要幫助時，發揮教師的引導作用，正是教師在課堂上的價值所在。