巧設(shè)情境式探究實(shí)驗(yàn)，引領(lǐng)初中化學(xué)復(fù)習(xí)課

許敏

本文以初中化學(xué)復(fù)習(xí)課“探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素”教學(xué)內(nèi)容為例，以“你可以使鐵反應(yīng)得比鋅快嗎？”教學(xué)情境引發(fā)學(xué)生思考，通過(guò)設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)分別從反應(yīng)溫度、反應(yīng)物濃度、反應(yīng)物接觸面積三個(gè)方面分析其對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，最終以一個(gè)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)并完成的探究實(shí)驗(yàn)解答教學(xué)情境中提出的問(wèn)題。

《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011版）》提出：化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)以實(shí)驗(yàn)為主的科學(xué)探究活動(dòng)，有助于激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣，引導(dǎo)學(xué)生在觀察、實(shí)驗(yàn)和交流討論中學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。可見探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)在化學(xué)教學(xué)中的重要性。初中化學(xué)的知識(shí)點(diǎn)又多又分散，如何將這些繁雜的知識(shí)點(diǎn)匯聚、提煉，形成知識(shí)體系，同時(shí)提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)，就是復(fù)習(xí)課需要解決的難題。在以往的復(fù)習(xí)過(guò)程中存在一些教師簡(jiǎn)單羅列知識(shí)點(diǎn)、用習(xí)題練習(xí)代替知識(shí)點(diǎn)總結(jié)等教學(xué)方式，學(xué)生機(jī)械記憶知識(shí)點(diǎn)、不能運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。這樣的課堂教學(xué)方式效率低，學(xué)生解決問(wèn)題能力得不到鍛煉，更談不上提升科學(xué)素養(yǎng)。情境式探究實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)課是以課標(biāo)為依據(jù)，以教材為基礎(chǔ)，關(guān)注學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的形成，將知識(shí)置于真實(shí)情境中，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)一系列探究活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的呈現(xiàn)、應(yīng)用、深化和系統(tǒng)化。這樣的復(fù)習(xí)方式一面可以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，同時(shí)也能高效地達(dá)成復(fù)習(xí)課的教學(xué)目標(biāo)。

1 教學(xué)設(shè)計(jì)思路

復(fù)習(xí)課教學(xué)的最終目標(biāo)不僅是讓學(xué)生積累知識(shí)，更重要的是學(xué)會(huì)運(yùn)用知識(shí)的能力。這種能力是需要學(xué)生在探究和實(shí)踐中培養(yǎng)起來(lái)。本節(jié)課的主題：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，該知識(shí)點(diǎn)分散在化學(xué)教學(xué)的各個(gè)階段的實(shí)驗(yàn)中，卻沒(méi)有一個(gè)系統(tǒng)的整理，但在考試中會(huì)經(jīng)常以探究實(shí)驗(yàn)的形式出現(xiàn)，學(xué)生沒(méi)有實(shí)踐體驗(yàn)也不會(huì)分析題目，失分很嚴(yán)重。同時(shí)這個(gè)知識(shí)點(diǎn)也是高中研究的內(nèi)容，但研究更加深入。因此在復(fù)習(xí)課中就非常有必要將這些知識(shí)點(diǎn)匯總、整理，形成知識(shí)體系。

筆者在教學(xué)活動(dòng)中先創(chuàng)設(shè)一個(gè)情境：鐵和鋅與酸的反應(yīng)誰(shuí)快？為什么？再通過(guò)層層設(shè)置問(wèn)題，“你能加快鐵與酸反應(yīng)的速度嗎？”“從哪些因素去考慮呢？”“怎么設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)兀俊币龑?dǎo)學(xué)生積極思考，以問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的方式引領(lǐng)學(xué)生不斷探究。同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)小組合作交流，積極改進(jìn)和完善實(shí)驗(yàn)方案，不斷提高探究能力。隨后進(jìn)行描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，師生一起分析、評(píng)價(jià)，讓學(xué)生體驗(yàn)積極思考、小組交流、共同合作探究的學(xué)習(xí)過(guò)程。用所學(xué)知識(shí)解決一些實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)和學(xué)以致用的能力。

2 教學(xué)過(guò)程

2.1 創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，激發(fā)探究欲望

【提出問(wèn)題】通過(guò)對(duì)金屬性質(zhì)的學(xué)習(xí)，我們知道不同的金屬與酸反應(yīng)的速率是不同的，你能通過(guò)已知的知識(shí)告訴我這四種金屬分別是鐵、銅、鎂、鋅中的哪一種嗎？為什么？

【學(xué)生活動(dòng)】思考、回答。

【提出問(wèn)題】由此我們發(fā)現(xiàn)影響化學(xué)反應(yīng)速率的一個(gè)重要因素是什么？

【學(xué)生活動(dòng)】思考、回答在相同外界條件下，反應(yīng)物的性質(zhì)是決定化學(xué)反應(yīng)速率的重要因素。內(nèi)因很重要。

【創(chuàng)設(shè)情境】鐵很不服氣，難道它與酸的反應(yīng)注定比鋅慢嗎？是否還有其它一些外部因素能夠影響化學(xué)反應(yīng)速率呢？

設(shè)計(jì)意圖：知識(shí)需要融入情境之中，才能顯示出其生動(dòng)性和吸引力。這次引入的情境“你可以使鐵反應(yīng)得比鋅快嗎？”是以前教學(xué)中沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)的，與學(xué)生的認(rèn)知產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖突，可以促使學(xué)生深度思考，激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性，從而起到推動(dòng)復(fù)習(xí)的作用。

2.2 巧設(shè)探究實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生解決問(wèn)題能力

【教師活動(dòng)】ppt展示一些圖片，你覺得哪些因素會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)的速度呢？

【學(xué)生活動(dòng)】結(jié)合所學(xué)知識(shí)、小組討論、得出結(jié)論：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素可能是：反應(yīng)物的濃度、接觸面積、溫度、催化劑等。

【教師活動(dòng)】這節(jié)課我們主要以硫酸和鋅反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)為例，一起設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究一下這些因素是否會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)的速率。首先是溫度，提供的藥品和儀器如下：藥品：鋅粒、鋅粉、30%的硫酸溶液、10%的硫酸溶液、熱水。儀器：錐形瓶、氣球。

【學(xué)生活動(dòng)】小組討論實(shí)驗(yàn)步驟，并在全班交流。

【師生活動(dòng)】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：在兩個(gè)錐形瓶中都滴加等體積10%的硫酸溶液，套上事先裝好等質(zhì)量鋅粒兩個(gè)氣球。將一個(gè)錐形瓶放入熱水中，兩人同時(shí)將鋅粒抖入錐形瓶中，觀察現(xiàn)象（2分鐘內(nèi)）

【師生活動(dòng)】共同完成演示實(shí)驗(yàn)

【學(xué)生活動(dòng)】觀察與思考，得出結(jié)論。相同時(shí)間內(nèi)，放在熱水中的鋅粒產(chǎn)生的氫氣較多，其他條件相同時(shí)，反應(yīng)的溫度越高，反應(yīng)速率越快。

設(shè)計(jì)意圖：化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教育教學(xué)功能是其他教學(xué)活動(dòng)所無(wú)法替代的。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中師生關(guān)系是平等對(duì)話的民主關(guān)系，不同于常規(guī)復(fù)習(xí)課上教師講學(xué)生聽的傳統(tǒng)模式。學(xué)生自主設(shè)計(jì)，教師對(duì)細(xì)節(jié)進(jìn)行點(diǎn)撥、指引。教師要善于借助探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng)增強(qiáng)學(xué)生的積極體驗(yàn)，提高觀察、分析能力，提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力。本次探究實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)是初步學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的一般方法。

【教師提問(wèn)】請(qǐng)自己設(shè)計(jì)反應(yīng)速率與濃度以及反應(yīng)物接觸面積有關(guān)的實(shí)驗(yàn)

【學(xué)生活動(dòng)】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、交流討論，完成實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)1.在兩個(gè)小玻璃瓶中分別滴加3滴管10%的硫酸溶液和3滴管30%的硫酸溶液;在兩個(gè)氣球中各放入2粒鋅粒。將氣球套在玻璃瓶口上，兩位同學(xué)同時(shí)將鋅粒抖入玻璃瓶中，觀察現(xiàn)象（2分鐘內(nèi)）

實(shí)驗(yàn)2.在兩個(gè)小玻璃瓶中都滴加3滴管30%的硫酸溶液，套上事先裝好等質(zhì)量鋅粒和鋅粉兩個(gè)氣球，兩位同學(xué)同時(shí)將鋅粒/粉抖入玻璃瓶中，觀察現(xiàn)象（2分鐘內(nèi)）

【小結(jié)】影響化學(xué)反應(yīng)速率的外部因素

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)，讓學(xué)生進(jìn)一步掌握對(duì)比實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般方法。學(xué)生實(shí)驗(yàn)的目的是加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力，同時(shí)學(xué)會(huì)小組分工合作，培養(yǎng)學(xué)生的合作能力、交流能力。最后的小結(jié)進(jìn)一步完善了學(xué)生的認(rèn)知，拓展了學(xué)生的思維。

2.3 親自實(shí)驗(yàn)論證，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力

【教師提問(wèn)】鐵與酸的反應(yīng)有可能比鋅快嗎？提供藥品：鐵釘、鋅粒、鐵粉、鋅粉、10%的硫酸溶液、30%的硫酸溶液、熱水。提供儀器：錐形瓶、氣球

【學(xué)生活動(dòng)】上講臺(tái)，選擇藥品，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

【聯(lián)系生活】在日常生活中的這些現(xiàn)象你能解釋原因嗎？

【學(xué)生活動(dòng)】思考、回答。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生了解到影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，用實(shí)驗(yàn)親自驗(yàn)證了鐵在不同外部條件下可以反應(yīng)得比鋅還快這一事實(shí)，給學(xué)生極大的震撼。體會(huì)到學(xué)以致用的樂(lè)趣。同時(shí)也給予學(xué)生學(xué)習(xí)上的啟示：不管天生的智力因素如何，只要你能改變一些后天的因素：如勤奮、學(xué)習(xí)方法等來(lái)促進(jìn)自己的學(xué)習(xí)，定能有所進(jìn)步。最后聯(lián)系生活中的現(xiàn)象進(jìn)行解釋，不僅學(xué)以致用，而且能體會(huì)到化學(xué)知識(shí)的重要性。

3 教學(xué)反思

3.1 設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)，層層深入，最終以實(shí)驗(yàn)解決實(shí)際問(wèn)題

這節(jié)課筆者采用情景式解決問(wèn)題的教學(xué)模式，突出學(xué)科價(jià)值和學(xué)科思想的設(shè)計(jì)，知識(shí)成為學(xué)習(xí)的載體。教學(xué)設(shè)計(jì)中，筆者緊緊圍繞探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)這個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，首先提出一個(gè)疑問(wèn)：鐵與酸的的反應(yīng)速率真的只能比鋅慢嗎？隨后設(shè)計(jì)了溫度、反應(yīng)物濃度、反應(yīng)物接觸面積對(duì)反應(yīng)速率的影響3個(gè)實(shí)驗(yàn)。為了使學(xué)生深入體會(huì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要領(lǐng)，筆者演示了溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)，再讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)其他兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。最后學(xué)生上臺(tái)演示了鐵與酸反應(yīng)真的能比鋅快的實(shí)驗(yàn)，首尾呼應(yīng)。最后一個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：改變反應(yīng)條件使鐵比鋅反應(yīng)快的實(shí)驗(yàn)由學(xué)生自己設(shè)計(jì)、完成，現(xiàn)象明顯，效果較好。既使學(xué)生有新奇的體驗(yàn)，讓學(xué)生覺得化學(xué)是有趣的，又讓學(xué)生利用所學(xué)的知識(shí)解決了實(shí)際的問(wèn)題，體會(huì)到化學(xué)是有用的。

3.2 設(shè)計(jì)微型實(shí)驗(yàn)，體現(xiàn)環(huán)保意識(shí)

學(xué)生實(shí)驗(yàn)中用了微型的儀器，用小的瓶子代替了錐形瓶。既節(jié)約藥品，也能使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象清晰，操作更簡(jiǎn)便，是本節(jié)課的設(shè)計(jì)亮點(diǎn)。化學(xué)作為宣傳環(huán)保理念的重要學(xué)科，不僅體現(xiàn)在口頭的講，更要體現(xiàn)在具體的做中。從小小的學(xué)生實(shí)驗(yàn)中讓學(xué)生們明白保護(hù)環(huán)境就在每天的點(diǎn)點(diǎn)滴滴中，只要有這種意識(shí)，隨時(shí)都能想出好辦法，做出自己的貢獻(xiàn)。

（作者單位：太倉(cāng)市實(shí)驗(yàn)中學(xué)）