回顧“科學(xué)探究題”培養(yǎng)學(xué)生探究能力

　　科學(xué)探究是學(xué)習(xí)化學(xué)的一個(gè)重要途徑，一般步驟是：提出問(wèn)題→猜想假設(shè)→實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)→分析數(shù)據(jù)→得出結(jié)論→評(píng)價(jià)交流。試題以實(shí)驗(yàn)為載體，不是對(duì)課程中單一的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行考查，而是對(duì)同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)操作技能、探究實(shí)踐能力、設(shè)計(jì)能力、觀察分析問(wèn)題的思維途徑、知識(shí)的理解、認(rèn)識(shí)水平，以及表達(dá)交流技能等科學(xué)素質(zhì)進(jìn)行全方位的評(píng)估考查，而且注重考查同學(xué)們多角度、多層次思考問(wèn)題的能力，更注重考查同學(xué)們的學(xué)習(xí)潛能。
　　這種題型旨在考查學(xué)生科學(xué)探究的方法和過(guò)程，以科學(xué)探究的步驟貫穿習(xí)題的始終。從觀察和提出問(wèn)題入手，進(jìn)行猜想與假設(shè)，利用所學(xué)化學(xué)知識(shí)和查閱的資料信息設(shè)計(jì)方案和預(yù)計(jì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄事實(shí)，分析解釋事實(shí)得出結(jié)論，進(jìn)而進(jìn)行表達(dá)交流、反思評(píng)價(jià)，最后將所得結(jié)論進(jìn)行拓展遷移加以應(yīng)用。
　　一、回顧中考題
　　科學(xué)探究的目的是讓學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)探究的方法，并在探究的過(guò)程中學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力，同時(shí)讓學(xué)生學(xué)會(huì)創(chuàng)新，養(yǎng)成“勇于實(shí)踐，敢于質(zhì)疑”的科學(xué)品質(zhì)。而近幾年中考探究性試題中設(shè)置的對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)內(nèi)容，應(yīng)該說(shuō)是上述精神的最好體現(xiàn)。
　　例：（2012年浙江臺(tái)州，32題）酶的催化效率不僅與溫度、酸堿度有關(guān)，還與離子種類(lèi)有關(guān)，如氯離子（Cl）能提高唾液淀粉酶的催化效率，銅離子（Cu）能降低唾液淀粉酶的催化效率，鈉離子（Na）對(duì)唾液淀粉酶的催化效率無(wú)影響。為了進(jìn)一步探究硫酸根離子（SO）能否提高唾液淀粉酶的催化效率，小柯進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
　　第1步：取2支潔凈的試管，按下表從左到右的順序?qū)⑺幤芳尤氲较鄳?yīng)的試管中。
　　第2步：在2支試管中各加入1毫升稀釋的唾液，然后搖勻。
　　第3步：將2支試管同時(shí)進(jìn)行37℃的水浴加熱，觀察比記錄現(xiàn)象。
　　（1）小柯的實(shí)驗(yàn)還不能確定硫酸根離子（SO）能否提高唾液淀粉酶的催化效率，需作如何改進(jìn)？答： 。
　?。?）如果硫酸根離子（SO）能提高唾液淀粉酶的催化效率，那么小柯改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后的現(xiàn)象應(yīng)是 。
　　（2）（3）第3步操作中，另有一同學(xué)小妍把2支試管同時(shí)分別握在左、右手心里，也達(dá)到了相同的實(shí)驗(yàn)效果，請(qǐng)分析小妍這種做法的優(yōu)點(diǎn)： 。
　　【解析】（1）設(shè)計(jì)對(duì)比試驗(yàn)時(shí)不能存在其他干擾離子，加入1%稀硫酸不但加入了硫酸根離子，同時(shí)也帶入了氫離子，所以在不知道氫離子對(duì)唾液淀粉鎂催化效率有無(wú)影響的前提下，不可以加入稀硫酸，結(jié)合題干中鈉離子對(duì)唾液淀粉酶的催化作用無(wú)影響，所以此處應(yīng)該為1mL1%硫酸鈉溶液加入到2號(hào)試管；
　?。?）淀粉遇碘會(huì)變藍(lán)色，所以只要淀粉消失則藍(lán)色就會(huì)褪去，因?yàn)榱蛩岣x子（SO）能提高唾液淀粉酶的催化效率，所以2號(hào)試管中的淀粉首先被消化分解，藍(lán)色首先褪去；
　?。?）從操作的過(guò)程分析該實(shí)驗(yàn)要比水浴加熱簡(jiǎn)便易行得多，不需加熱則節(jié)約能源，操作簡(jiǎn)單只需利用手心溫度接近37℃即可完成；
　　【答案】（1）第1步中，2號(hào)試管內(nèi)所加稀硫酸改成1毫升1%的硫酸鈉溶液；（2）2號(hào)試管中的液體先褪色 ；（3）操作簡(jiǎn)單需加熱，節(jié)約燃料；利用人的體表（或手心）溫度接近37℃等（寫(xiě)出一點(diǎn)即可）。
　　對(duì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)，要注意從如下幾個(gè)方面入手：①原理是否正確，即能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的；②所用原料是否常見(jiàn)易得、廉價(jià)；③是否節(jié)約藥品，即原料的利用率是否高；④操作是否簡(jiǎn)單，即操作過(guò)程是否簡(jiǎn)捷優(yōu)化；⑤是否對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染；⑥是否節(jié)約能源，即是否用加熱、通電等；⑦產(chǎn)品的純度及轉(zhuǎn)化率高不高，即是否是綠色生產(chǎn)；⑧安全性是否好等等。能達(dá)到上述八點(diǎn)要求的實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)該說(shuō)不失為最優(yōu)實(shí)驗(yàn)方案。至于提出合理化建議，也就是基于上述幾個(gè)方面、結(jié)合題意來(lái)提出符合要求的建議。
　　二、提高探究能力
　　中考化學(xué)“實(shí)驗(yàn)探究題”的出現(xiàn)即是新課程改革的需要，也是化學(xué)學(xué)科發(fā)展的需要，更是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的需要。已經(jīng)引起我們對(duì)它的充分重視。為了搞好這部分的教學(xué)，我的做法如下。
　　1.實(shí)驗(yàn)素材本土化——組織學(xué)生發(fā)現(xiàn)、搜集和利用身邊的實(shí)驗(yàn)資源。
　　身邊的天然物質(zhì)，千姿百態(tài)，豐富多彩?；瘜W(xué)教師要利用好這一資源，將相關(guān)的天然物質(zhì)的變化和書(shū)本的知識(shí)結(jié)合起來(lái)。有不少的化學(xué)變化在實(shí)驗(yàn)室很難做，但可以利用身邊隨處可見(jiàn)，隨處可取的物質(zhì)，化學(xué)教師根據(jù)教學(xué)的要求有目的地引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)這些現(xiàn)象。比如，生石灰拌水后粉墻，墻面"結(jié)殼"后怎么會(huì)"出汗"；白醋去除水垢等；以此讓學(xué)生感受到生活豐富多彩，在不經(jīng)意之中，人們經(jīng)常遇見(jiàn)一些化學(xué)與生活的完美結(jié)合，從而培養(yǎng)經(jīng)常關(guān)注身邊、關(guān)注化學(xué)與生活的聯(lián)系的習(xí)慣，注意到其中的微妙與有趣，潛移默化地縮短其與化學(xué)學(xué)科的心理距離。
　　2.利用直觀的演示實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生的探究能力。
　　在教材中，有些演示實(shí)驗(yàn)比較枯燥，并且現(xiàn)象也不是很明顯。針對(duì)這樣的實(shí)驗(yàn)，教師應(yīng)該充分考慮，盡量把實(shí)驗(yàn)安排得巧妙一些，或?qū)δ承?shí)驗(yàn)適當(dāng)改進(jìn)，使平淡的實(shí)驗(yàn)變得妙趣橫生，引人入勝，讓學(xué)生觀察之后，進(jìn)行回味和思索。要達(dá)到其目的，教師就必須對(duì)學(xué)生提出明確要求，細(xì)心搞好預(yù)習(xí)。因?yàn)槊總€(gè)演示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)都有各自的探究目的。有的是對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行探究；有的是為了引出一個(gè)重要的概念或原理進(jìn)行探究；有的是對(duì)物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室制法進(jìn)行探究，等等。
　　教學(xué)中我十分注重對(duì)學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí)指導(dǎo)，要求學(xué)生熟悉本次實(shí)驗(yàn)的用品、儀器和裝置，指導(dǎo)學(xué)生思考該實(shí)驗(yàn)探究的目的，如何提出問(wèn)題進(jìn)行假設(shè)。除此之外，對(duì)一些重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，我注重指導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程有明確的了解。比如，對(duì)原有實(shí)驗(yàn)裝置是否有改進(jìn)的方案？如何控制實(shí)驗(yàn)過(guò)程中各反應(yīng)階段的溫度？實(shí)驗(yàn)操作為何要按如此順序進(jìn)行？等等。例如在做可燃性氣體燃燒的實(shí)驗(yàn)前提出：燃燒前為什么要先檢驗(yàn)氣體的純度，否則將可能出現(xiàn)什么樣的現(xiàn)象和結(jié)果？又如，在做用過(guò)氧化氫和二氧化錳混合制取氧氣的實(shí)驗(yàn)前提出：過(guò)氧化氫和二氧化錳各自起什么作用？用這種方法制取氧氣和用高錳酸鉀制取氧氣各自有什么優(yōu)缺點(diǎn)？這些要求的提出和細(xì)心的預(yù)習(xí)有助于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，有利于提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的探究能力。
　　3.進(jìn)行小組實(shí)驗(yàn)，提高探究能力。
　　考慮到初中學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ木窒扌裕虒W(xué)中我要求學(xué)生分組合作，寫(xiě)好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)草案。在草案中明確寫(xiě)出：①實(shí)驗(yàn)主題；②活動(dòng)目標(biāo)；③提出問(wèn)題與猜想；④應(yīng)用技能；⑤設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案；⑥要用到的實(shí)驗(yàn)儀器和藥品；⑦實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程。要求各小組寫(xiě)好預(yù)習(xí)草案，有利于學(xué)生全面了解實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程，有利于在分組實(shí)驗(yàn)時(shí)各司其職，并有序操作，乃至獲得成功；同時(shí)既培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，又培養(yǎng)學(xué)生合作探究的能力。為了使預(yù)習(xí)落到實(shí)處，在每次實(shí)驗(yàn)前我都認(rèn)真地檢查同學(xué)們寫(xiě)的預(yù)習(xí)草案。
　　實(shí)驗(yàn)之前，我都會(huì)予以細(xì)致指導(dǎo)，對(duì)一般簡(jiǎn)單易行的實(shí)驗(yàn)，只做簡(jiǎn)單的講解；對(duì)那些要求高的實(shí)驗(yàn)，我一邊進(jìn)行規(guī)范的操作演示，一邊耐心地講解，并指出應(yīng)特別注意的操作步驟。然后指導(dǎo)學(xué)生實(shí)施分組實(shí)驗(yàn)。在整個(gè)過(guò)程中，我注意觀察各小組的實(shí)驗(yàn)操作情景，及時(shí)地指出錯(cuò)誤并加以更正，要求學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果的記錄。實(shí)驗(yàn)完畢，我立即檢查實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并檢查各小組報(bào)告中表述實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果是否準(zhǔn)確。
　　為了有利于學(xué)生更好地理解整個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)質(zhì)，有利于養(yǎng)成科學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的習(xí)慣，有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)品質(zhì)，我重視指導(dǎo)學(xué)生依據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果，以及預(yù)習(xí)草案，撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，與學(xué)生一道進(jìn)行實(shí)驗(yàn)總結(jié)。實(shí)驗(yàn)課后，我根據(jù)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)情況和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的反饋，認(rèn)真做好實(shí)驗(yàn)總結(jié)，指出學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，分析產(chǎn)生一些異?，F(xiàn)象或結(jié)果的原因，作出中肯的評(píng)