開(kāi)展初中課外化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)
——培養(yǎng)學(xué)生的探究能力

劉紅宇

（廊坊市廣陽(yáng)區(qū)南尖塔鎮(zhèn)尖塔中學(xué)，河北 廊坊 065000）

課外化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的探究能力有著獨(dú)特的作用。若要從事一項(xiàng)調(diào)查、訪問(wèn)活動(dòng)，活動(dòng)之前要有目的，要有活動(dòng)計(jì)劃的安排，這對(duì)學(xué)生提出問(wèn)題（課題）、制定活動(dòng)計(jì)劃（方案）的能力是一種挑戰(zhàn)與提高；化學(xué)探究活動(dòng)是獲取實(shí)證資料的過(guò)程，活動(dòng)中要對(duì)研究對(duì)象的邏輯關(guān)系進(jìn)行推理、考證，這將訓(xùn)練學(xué)生的猜想與假設(shè)的能力；活動(dòng)之中收集證據(jù)的能力、實(shí)施活動(dòng)中對(duì)困難、障礙的應(yīng)變能力得到發(fā)展和提高；活動(dòng)結(jié)束時(shí)對(duì)活動(dòng)結(jié)果的總結(jié)，有助于學(xué)生較強(qiáng)的解釋與結(jié)論、表達(dá)與交流能力的形成和發(fā)展，有助于學(xué)生的反思與評(píng)價(jià)的能力的完善。而且，通過(guò)“在活動(dòng)中探究”完成一項(xiàng)課題，完全單單依靠學(xué)生個(gè)人的努力是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，活動(dòng)中往往需要小組、集體成員的通力協(xié)作，依靠集體的智慧排除障礙，達(dá)到活動(dòng)的目的。在化學(xué)探究活動(dòng)中，活動(dòng)成員之問(wèn)會(huì)及時(shí)交換信息，小組之間會(huì)相互對(duì)比，共同探討，找差距，查原因，在活動(dòng)中促使了個(gè)人與集體的進(jìn)步.

學(xué)生選取了自己感興趣的課題之后，就會(huì)以極高的熱情投入到探究中去，設(shè)計(jì)探究方案，通過(guò)廣泛搜集資料，實(shí)施實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證自己的假設(shè)并形成結(jié)論，然后通過(guò)板報(bào)、交流會(huì)等形式把研究成果進(jìn)行交流。通過(guò)化學(xué)探究活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，在提高探究能力之中掌握科學(xué)方法，這個(gè)教學(xué)過(guò)程要循序漸進(jìn)的進(jìn)行?？梢苑譃槿齻€(gè)階段：（1）通過(guò)教師的指導(dǎo)學(xué)習(xí)“怎么做”，（2）學(xué)生模仿案例“照樣做”，（3）掌握了方法后的“自己做”。通過(guò)這個(gè)過(guò)程逐漸培養(yǎng)學(xué)生探究的能力。

【案例】獲取安全的飲用水

（1）結(jié)合背景，提出問(wèn)題

水是生命之源，世界萬(wàn)物的生長(zhǎng)都離不開(kāi)水。毫不夸張的說(shuō)沒(méi)有水就沒(méi)有一切生命。除此之外，人類的生產(chǎn)活動(dòng)也離不開(kāi)水，而現(xiàn)在由于人類對(duì)水資源的過(guò)度開(kāi)發(fā)和污染，水資源的匱乏已成為世界公共問(wèn)題。因?yàn)轱嬘盟|(zhì)不合格引發(fā)的疾病也不斷增多，怎樣才能獲取安全的飲用水？

（2）組織學(xué)生搜集有關(guān)資料

同學(xué)們以小組的形式去分工搜集資料，可以通過(guò)圖書(shū)館、上網(wǎng)查找資料檢索有關(guān)自來(lái)水、純凈水以及水資源保護(hù)、《生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》等相關(guān)資料，并回答下列問(wèn)題：

①目前全世界特別是我國(guó)可飲用的水資源狀況是怎么樣的？

②天然水可能含有哪些物質(zhì)？是否符合生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)？

③什么是硬水？如何軟化硬水？

④人工凈化天然水或污水的方法有哪些？

⑤在洪澇災(zāi)區(qū)，人們的生活用水常會(huì)受到污染。

請(qǐng)你幫助災(zāi)區(qū)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單廉價(jià)的方案將被污染的水處理成能飲用的水。推薦常用的搜索引擎：

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（3）搜索整理資料，形成小組探究結(jié)論

以下是學(xué)生最可能搜索到的資料：

①前全世界以及我國(guó)可飲用的水資源狀況

2007 年 12 月，聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署發(fā)布報(bào)告說(shuō)，目前全球有 11 億人無(wú)法獲得安全飲用水，這一問(wèn)題可能因氣候變化和人口增長(zhǎng)等原因而加劇。聯(lián)合國(guó)甚至警告：如果世界人口持續(xù)增加，到 2025 年，全球三分之一的人口將不得不為獲得安全的飲用水而苦惱。聯(lián)合國(guó)教科文組織日前發(fā)布消息稱，發(fā)展中國(guó)家約 90%的污水和70%的工業(yè)廢水未經(jīng)處理就排入河道，威脅飲用水安全。而世界衛(wèi)生組織指出，全球 88%的疾病應(yīng)歸咎于不安全的用水以及缺乏相關(guān)衛(wèi)生設(shè)施，因飲用水不干凈而引發(fā)疾病的現(xiàn)象在發(fā)展中國(guó)家較為普遍。水為生命之源，可用于人類生活的淡水資源非常有限。然而，一邊是水資源持續(xù)緊缺，一邊卻是一些地區(qū)對(duì)水資源的無(wú)度消耗及污染，由此引發(fā)的飲用水安全問(wèn)題已對(duì)人類健康和經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生不良影響，這一問(wèn)題也逐漸成為許多國(guó)家面臨的重要挑戰(zhàn)。

中國(guó)科學(xué)院可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研究組發(fā)布了 2007 年度《中國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略報(bào)告》，報(bào)告中指出，2005 年全國(guó)七大水系的 411 個(gè)地表水監(jiān)測(cè)斷面中有 27%為劣五類水質(zhì)，基本喪失使用功能，流經(jīng)城市的河段普遍受到污染，全國(guó)有約 3 億人無(wú)法獲得安全飲用水。

②天然水可能含有的物質(zhì)泥土等不溶性物質(zhì)、可溶性物質(zhì)、致病細(xì)菌。天然水一般不可直接飲用，也不可以直接用作生活用水。

③什么是硬水？如何軟化硬水？

所謂硬水是指當(dāng)水流過(guò)土地和巖石時(shí)，它會(huì)溶解礦物質(zhì)成分，尤其是鈣和鎂，它們多以 Ca2+、Mg2+的形式存在，使水質(zhì)變硬。水中含鈣、鎂等礦物質(zhì)成分越多，水的硬度越大。硬水不宜飲用，會(huì)使水器具上結(jié)水垢、肥皂和清潔劑的洗滌效率減低。

④軟化硬水的方法有：加熱法；藥劑法-向硬水中加入生石灰，純堿等；離子交換法等。

人工凈化天然水的方法：

沉降懸浮物，如用明礬、氫氧化鋁等在水中形成膠體它對(duì)水中細(xì)小的懸浮物有很強(qiáng)的吸附性，能沉降除去懸浮物達(dá)到凈化水的目的，常用的絮凝劑還有鋁鹽、鐵鹽、鎂鹽、聚合鋁和有機(jī)絮凝劑等。

殺菌消毒，殺菌消毒的基本原理是用強(qiáng)氧化劑或高溫下使菌體蛋白質(zhì)變性。常用的方法主要有加熱煮沸法；強(qiáng)氧化劑氧化法。常用的殺菌消毒劑有氯氣漂白粉二氧化氯高鐵酸鹽。

自來(lái)水的凈化消毒過(guò)程為：沉淀-過(guò)濾-曝氣-消毒。處理污水的方法有：物理方法--重力沉降法、混凝澄清法及浮力上浮法；生物方法；化學(xué)方法--中和法、氧化法、還原法、化學(xué)沉淀法；物理化學(xué)方法--吸附法、離子交換法、膜分離法。

⑤先通過(guò)滲透法需要除去水中的泥沙，通過(guò)加入明礬等絮凝劑沉降懸浮物，加入氯氣漂白粉殺滅細(xì)菌，并加入生石灰盡量降低水的硬度。

（4）小組之間交流、討論，互相補(bǔ)充

小組之間根據(jù)各自獲得資料和結(jié)論，深入討論，互通有無(wú)，重新修訂自己的答案，并要求學(xué)生學(xué)會(huì)欣賞和發(fā)現(xiàn)他人的優(yōu)點(diǎn)，學(xué)會(huì)客觀地分析和辯證地思考，敢于和善于申辯。

（5）反思評(píng)價(jià)

引導(dǎo)學(xué)生反思：互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)讓人興奮的搜索工具，面對(duì)海量信息，如何才能快速的找到自己需要的支持假設(shè)和猜想的素材，如何利用互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)知識(shí)和提高探究能力？飲用水資源越來(lái)越少，凈化水只能治標(biāo)不能治本，要想保護(hù)水資源，不能走先污染后治理的路子，而應(yīng)該從自我做起，減少污染，節(jié)約用水，保護(hù)好水資源。最后，可以把學(xué)生的結(jié)論和解釋形成小論文以板報(bào)展出或發(fā)布到校園網(wǎng)上，以滿足學(xué)習(xí)者展示自我的心理需求，促進(jìn)其心理素質(zhì)的完善，激發(fā)其學(xué)習(xí)探究興趣。

這個(gè)活動(dòng)培養(yǎng)了學(xué)生的探究能力，無(wú)形當(dāng)中也起到了環(huán)保教育和保護(hù)水資源的意識(shí)的作用。通過(guò)該活動(dòng)，還可以使學(xué)生認(rèn)識(shí)到互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)不僅僅可以玩游戲更可以是一種學(xué)習(xí)和探究的工具，在學(xué)習(xí)中要善于利用互聯(lián)網(wǎng)工具搜集資料和證據(jù)。