浙江慈溪市宗漢錦綸初級中學(315301)羅小飛
初中科學知識包羅萬象,不僅包括生命科學和物質科學,還包括地球宇宙空間科學,且大多源自實際生活。通過觀察、實驗等實踐活動,學生可認識科學規律,理解科學本質,并學會運用科學知識解決實際問題,更好地服務社會生活。因此教師可從實踐活動入手開展實踐型科學中考復習。下面筆者以市級公開課“水復習”一課為例來詳細闡述是如何開展實踐型科學中考復習的。
初中科學一線教師都熟知“水”的中考核心考點有三個,分別是“溶液、懸濁液和乳濁液”“飽和溶液與不飽和溶液、溶解度”“溶質質量分數”。為了在復習課中激起學生強烈的好奇心和求知欲,筆者借助實踐活動巧妙地將這三個核心考點融入實際情境并設疑激趣。
筆者展示“鹽水”“白酒”“汽水”三瓶溶液,然后提問:生活中這些溶液由什么組成?它們有什么樣的特征?接著讓學生進行分組實驗:將一小包未知的鹽(一般用CaCO3粉末)慢慢倒入盛水的燒杯中,并用玻璃棒不斷攪拌。繼續提問:你們最感興趣的問題是什么?多次磨課后筆者發現學生最感興趣的問題是“這包鹽怎么不會溶?”。像這樣讓學生通過實踐后提出自己想要研究的問題,可以更好地激發學生的好奇心和求知欲,使后續的探究更加有的放矢。
筆者進行演示實驗:取兩個相同的燒杯,倒入等質量的水,再分別加入等質量的硝酸鉀和蔗糖,結果發現蔗糖全部溶解,而硝酸鉀卻有部分未溶解。針對實驗現象,筆者提問:硝酸鉀怎么不溶了?該問題很好地激發了學生對“飽和溶液與不飽和溶液、溶解度”進行深入探究的欲望。
筆者展示圖片“生理鹽水”“醫用酒精”“抗菌洗劑”,學生觀察發現它們都有明確的溶質質量分數。對此,筆者提問:為了選種需要,要配制50 g溶質質量分數為16%的氯化鈉溶液,怎么溶才好?這樣為學生創設生活化問題情境,可促使學生探尋多種途徑解決實際問題。
針對“設疑激趣”環節提出的三個疑問“怎么不會溶?”“怎么不溶了?”“怎么溶才好?”,筆者巧妙設計了觀察、實驗等實踐活動,抽絲剝繭、循序漸進地揭示科學規律,揭露科學本質。
為了破解學生的疑問“這包鹽怎么不會溶?”,筆者先出示靜置時間不同的三杯泥水(如圖1)以及現場演示油滴入水中先搖勻后靜置的實驗(如圖2),隨即請學生思考討論兩者的異同。學生基本能通過求同思維得出:兩者都不均一、不穩定,靜置后會分層,它們都屬于濁液。有的學生通過對比求異得出:泥水是固體小顆粒懸浮在液體中形成的混合物——懸濁液,油水是液體小顆粒分散在液體中形成的混合物——乳濁液。

圖1

圖2
在實物觀察、實驗操作、思考討論的基礎上,筆者進行層層追問:這包鹽與水構成的混合物是懸濁液還是乳濁液?(懸濁液)這包鹽可能是KNO3嗎?請闡述理由。如果不是,你覺得它是什么?(不可能是KNO3,因為KNO3可溶,會得到溶液,猜測該鹽可能為CaCO3、BaCO3等)你能從微觀角度分析這包鹽為什么不會溶嗎?(該鹽在水中顆粒依然較大)濁液和溶液的本質區別是什么?(師生共同歸納:濁液中物質的顆粒遠大于溶液中溶質的顆粒,分散得不均一、不穩定)。由實物、實驗刺激感官,由思考、討論問題鏈助推思維,引導學生深入剖析濁液的概念、特征、分類以及懸濁液和乳濁液的區別與聯系,并提煉歸納溶液與濁液的本質區別,牢固掌握“溶液、懸浮液和乳濁液”這一中考核心考點。
1.厘清概念
結合“設疑激趣”環節中的演示實驗,筆者一只手舉起一杯完全溶解的蔗糖溶液,另一只手舉起一杯底部有晶體的硝酸鉀溶液,提問:哪杯是飽和溶液?請闡述理由。(那杯底部有晶體的硝酸鉀溶液是飽和溶液,不能再溶解某種溶質的溶液稱為飽和溶液)實驗中是什么因素影響溶解能力?(溶質)然后加熱那杯底部有晶體的硝酸鉀溶液,發現晶體全部溶解,繼續提問:這又是什么因素影響溶解能力?(溫度)緊接著,筆者取等質量的水和酒精,放入等質量的蔗糖,結果蔗糖在水中全部溶解,但在酒精中幾乎不溶,提問:由此可見什么因素也會影響溶解能力?(溶劑)。綜上所述,溶解能力的大小與溶質、溫度和溶劑三個因素都有關,那么溶解度(定量表示溶解能力的大小)也應該與這三個因素有關,因此,物質的溶解度必須限定溫度、溶劑的種類和質量,測出最多能溶解某種溶質的質量,即在一定溫度下,某固體物質在100 g 溶劑(水)中達到飽和狀態時所溶解的質量——溶解度。這樣,通過實踐來深入解讀溶解度,不僅學生印象深刻、理解到位,還能為后續溶解度表格和圖像的剖析以及飽和溶液與不飽和溶液的相互轉化做好鋪墊。
2.探索規律
[初探規律]讓學生觀察硝酸鉀溶液的溶解度表(如表1),提問:從表1中你能獲得哪些信息?

表1 硝酸鉀溶液的溶解度
互動交流后,師生共同歸納出了某一溫度下硝酸鉀的溶解度,溶解度隨溫度變化的大致規律,以及根據表格數據判斷某硝酸鉀溶液是不是飽和溶液。
[再探規律]筆者利用自制的動畫短片呈現將表1中對應的點轉化為直角坐標系上的點的過程,然后將多個點用光滑的曲線連接,這樣就得到了硝酸鉀溶解度的圖像(如圖3),最后請學生思考討論并完成表2 的填寫,以便學生探知溶解度圖像中各點所表示的含義和點與點之間轉化的本質含義。

圖3

表2 硝酸鉀溶解度圖像對應點及其含義
[深探規律]筆者將幾種不同物質的溶解度呈現在一張圖上(如圖4-1),并單獨呈現氫氧化鈣的溶解度曲線(如圖4-2),然后讓學生小組合作找出物質溶解度的變化規律以及飽和溶液與不飽和溶液相互轉化的規律,并填寫表3。

圖4-1 幾種物質的溶解度曲線

圖4-2 氫氧化鈣的溶解度曲線

表3 溶解度與溫度的關系及飽和溶液與不飽和溶液相互轉化的規律
像這樣以溶解度表格和溶解度圖像為載體,引導學生由淺入深地探索相關規律,可以幫助學生成功突破學習難點,同時順利揭示“飽和溶液與不飽和溶液、溶解度”的奧秘。
[夯實基礎]圍繞“要配制50 g溶質質量分數為16%的氯化鈉溶液,怎么溶才好?”這個問題,筆者邊實驗邊引導學生回顧重點內容“配制溶液的步驟和注意事項”。例如,配制溶液的基本步驟為計算、稱量、溶解,注意事項為正確使用天平、量筒等,以及如果沒有規范操作就容易導致溶質質量分數偏大或偏小等。
[挑戰難度]筆者拿出一瓶密度為1.2 g/mL,質量分數為20%的氯化鈉溶液,一瓶密度為1.1 g/mL,質量分數為10%的氯化鈉溶液,以及食鹽固體、純凈水等,引導學生發散思維,設計出盡可能多的實驗方案并填入表4。

表4 配制50 g溶質質量為16%的氯化鈉溶液的部分方案
像這樣通過實驗演示、根據實物設計實驗方案等實踐活動,讓學生真切體驗、深入思考、盡情表達,進而徹底領悟“溶質質量分數”的科學本質。
學習科學的真正目的是將科學概念、規律、原理等應用到生活實踐中,去解決問題、服務社會。通過實踐增進體驗,通過追問引發深思,通過剖析領悟科學本質,即“破迷開悟”是重中之重,但“實踐應用”是價值體現。
針對溶液、懸濁液和乳濁液在生活中非常常見,但又較難區分的特點,筆者設計“說說對錯,舉舉實例”判斷題(如表5)引導學生實踐應用。

表5 “說說對錯,舉舉實例”判斷題內容
針對“飽和溶液與不飽和溶液、溶解度”這一中考核心考點,筆者以溶解度圖像(如圖5)為載體設計了“提提問題,講講解釋”的實踐應用活動。活動中,學生提出了以下問題:P點的意義是什么?t2℃時,若用50 g水配制溶質是a,b,c的飽和溶液,需溶質最多的是哪個?溶劑質量相同的a,b,c三種物質的飽和溶液從t2℃降到t1℃時,析出晶體最多的是哪個?c物質的不飽和溶液變成飽和溶液的方法是什么?從混有少量b的a混合物中提純a,可采用什么方法?

圖5 溶解度圖像
針對“溶質質量分數”這一中考核心考點,筆者引導學生開展“想想辦法,做做實驗”實踐應用活動,具體如下:有100 g 10%的食鹽溶液,要使其質量分數變為20%,如何實現?學生通過思考、討論得出了如表6的方法。

表6 提高溶質質量分數的方法
綜上所述,實踐型科學中考復習課從始至終都帶著濃重的實踐色彩,從實踐中設疑激趣,到實踐中破迷開悟,再到實踐中應用自如,通過三環節成功打造趣味盎然、認識到位、理解深刻、效果良好的中考復習課。