“物質(zhì)的溶解性”探究教學(xué)案例與反思

孫華軍 毛國永

[摘要]在“物質(zhì)的溶解性”一課的學(xué)習(xí)過程中，通過對物質(zhì)溶解性有關(guān)問題的探究，可使學(xué)生體驗科學(xué)探究的過程，掌握科學(xué)探究的方法和培養(yǎng)科學(xué)探究能力、質(zhì)疑精神等。基于此，以此課為例實(shí)施了分類探究教學(xué)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)不同的探究空間，鼓勵學(xué)生合作探究，充分利用學(xué)生之間的差異，促進(jìn)學(xué)生差異發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]物質(zhì)的溶解性溶解能力探究差異發(fā)展

[中圖分類號]G633.98[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]16746058（2015）110101

一、教學(xué)內(nèi)容

浙教版《科學(xué)》七年級（上）第四章第五節(jié)。

二、教學(xué)目標(biāo)

1.使學(xué)生了解物質(zhì)的溶解性的初步知識。

2.培養(yǎng)學(xué)生初步學(xué)會溶解、加熱等基本實(shí)驗操作技能。

3.通過對物質(zhì)的溶解性有關(guān)問題的探究，使學(xué)生體驗科學(xué)探究的過程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法及對實(shí)驗條件的控制，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力以及質(zhì)疑精神、合作意識、創(chuàng)新能力和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

三、設(shè)計理念

通過創(chuàng)設(shè)學(xué)生感興趣的情境，引導(dǎo)學(xué)生操作、體驗，發(fā)現(xiàn)、提出問題；通過對有關(guān)問題的探究活動，讓學(xué)生體驗科學(xué)探究的過程，經(jīng)歷猜想與假設(shè)、設(shè)計實(shí)驗方案、觀察與實(shí)驗、搜集事實(shí)證據(jù)、分析論證、交流評估等環(huán)節(jié)，從而有所側(cè)重地發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力，增進(jìn)學(xué)生對科學(xué)探究的理解。

通過改革探究活動結(jié)構(gòu)，實(shí)施分層分類探究模式，以適應(yīng)各個層次的學(xué)生，為他們創(chuàng)設(shè)不同的探究空間；通過為不同的學(xué)生呈現(xiàn)可供選擇的探究內(nèi)容，滿足每個學(xué)生的學(xué)習(xí)需要；通過鼓勵學(xué)生合作探究，引導(dǎo)學(xué)生相互交流、討論甚至爭辯，充分利用學(xué)生之間的差異，從而實(shí)現(xiàn)差異共享，最終促進(jìn)學(xué)生差異發(fā)展。

四、教學(xué)流程

（一）創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)動機(jī)，引入新課

師（指著幾位聽課的教師）：同學(xué)們，今天我們班來了幾位客人，我們泡幾杯糖水來招待他們好嗎？

生（興奮地說）：好！

學(xué)生兩人一組，分別利用事先提供的器材“泡糖水”，教師巡回指導(dǎo)，要求學(xué)生規(guī)范實(shí)驗操作，但不作其他提示。

（教師通過創(chuàng)設(shè)學(xué)生感興趣的情境，提供實(shí)踐素材和機(jī)會，引導(dǎo)學(xué)生操作、觀察、體驗和思考，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)問題，同時激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。）

（二）引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)，提出問題

師：在泡糖水的過程中，同學(xué)們有什么發(fā)現(xiàn)？又有哪些疑問？

由學(xué)生充分發(fā)言：

（1）為什么糖能溶解在水中使水變甜？

（2）為什么水中糖放得足夠多時，糖不會完全溶解且還有剩余呢？

（3）有什么辦法能使剩余的糖溶解？

（4）蔗糖在水中的溶解能力與什么因素有關(guān)？

（5）食鹽也能溶解在水中，它在水中的溶解能力和蔗糖一樣嗎？如果不一樣，那么哪個更大一些？

（6）攪拌能使糖的溶解加快，此外，還有什么辦法能加快糖的溶解？

（7）糖在水中能夠溶解，在其他液體中也能溶解嗎？

（8）固體能溶解在水中，氣體也能溶解在水中嗎？

……

教師對學(xué)生的仔細(xì)觀察及發(fā)現(xiàn)、提出問題的能力表示肯定，并引導(dǎo)學(xué)生對問題進(jìn)行分類處理：（1）把錯誤的或是重復(fù)的問題劃掉；（2）就幾個較簡單的問題展開分析、討論。

生1：糖能溶解在水中，是因為糖和水都是由分子構(gòu)成的，而分子在不停地做著無規(guī)則運(yùn)動，且分子之間有空隙；把糖放入水中后，糖分子運(yùn)動到水分子之間的空隙里去了。

生2：事實(shí)上，這是一種擴(kuò)散現(xiàn)象。

生3：對！而且我認(rèn)為溫度越高，糖溶解得越快；因為溫度越高，分子運(yùn)動越劇烈。

生4：糖還有剩余，說明糖在水中溶解的數(shù)量是有限的。

生5：我認(rèn)為這句話不太科學(xué)，因為如果再加一些水，或者改變其他條件，剩余的糖有可能還會溶解。

生6：對，所以應(yīng)該這么說：“在一定條件下，糖在水中能溶解的數(shù)量是有限的?！?/p>

生7：我認(rèn)為也可以這么說：“在一定條件下，糖在水中的溶解能力是有限的?！?/p>

生8：我認(rèn)為氣體也能溶解在水中。打開汽水瓶蓋時，會有氣泡冒出來，這些氣泡應(yīng)該是原來溶解在水中的氣體。

生9：不錯，倒啤酒時也會冒上來許多氣泡。

生10：我們曾做過水的沸騰實(shí)驗，當(dāng)水加熱到一定溫度但還未沸騰時，水中就不斷有氣泡冒上來，這顯然是原來溶解在水中的空氣，在水溫升高時從水中跑出來了。

生11：這個實(shí)驗是否表明：空氣在水中的溶解能力與溫度有關(guān)，溫度越高，空氣的溶解能力越小？

生12：有可能。汽水瓶蓋著時，不見有氣泡冒上來，而瓶蓋一打開，氣泡就不斷地冒上來，說明氣體在水中的溶解能力還可能與其他的外界因素有關(guān)。

……

（學(xué)生應(yīng)用已有知識和生活經(jīng)驗對某些問題作出嘗試性的解釋，并作出各種合理的猜想、假設(shè)，為下面進(jìn)行科學(xué)探究活動打好基礎(chǔ)，同時也培養(yǎng)了學(xué)生相互交流的能力。）

（三）科學(xué)探究，解決問題

擇取幾個典型的問題進(jìn)行探究（允許各個小組選擇其中一個或兩個適合自己的問題進(jìn)行探究）。

問題一：蔗糖在水中的溶解能力與什么因素有關(guān)？

[猜想與假設(shè)]

學(xué)生討論猜想：（1）與水的質(zhì)量的多少有關(guān)；（2）與水的溫度的高低有關(guān)。

[設(shè)計實(shí)驗]

學(xué)生分組討論，設(shè)計實(shí)驗方案。

（1）在兩個盛有適量水的試管中分別放入一定量的蔗糖，振蕩一會使之充分溶解，且使兩個試管中都有蔗糖剩余；

（2）在一個試管中再加入一定量的水，振蕩，觀察剩余的蔗糖是否溶解；

（3）把另一個試管放在酒精燈火焰上加熱，觀察蔗糖能否繼續(xù)溶解。

（由于學(xué)生對“溶解能力”的含義不理解，導(dǎo)致設(shè)計的實(shí)驗方案有誤，但教師不直接指出，而是允許學(xué)生按照自己設(shè)計的方案去實(shí)驗，鼓勵學(xué)生從實(shí)驗中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，以培養(yǎng)學(xué)生思維的批判性和反思能力。）

[進(jìn)行實(shí)驗]

學(xué)生兩人一組利用教師提供的器材進(jìn)行實(shí)驗，教師指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范操作，要求學(xué)生仔細(xì)觀察，同時引導(dǎo)學(xué)生努力從實(shí)驗現(xiàn)象中去發(fā)現(xiàn)問題。

[分析論證]

生1：通過實(shí)驗，我發(fā)現(xiàn)加水和加熱都能使剩余的蔗糖繼續(xù)溶解。這說明水越多，溫度越高，蔗糖在水中的溶解能力越大。

生2：我觀察到的現(xiàn)象和生1相同，但我不贊同生1的觀點(diǎn)。

師：（表示感興趣）請說說你的觀點(diǎn)。

生2：我通過實(shí)驗發(fā)現(xiàn)，加水雖能使剩余的蔗糖繼續(xù)溶解，但不能使蔗糖的溶解能力變大。

師：能說一下你的理由嗎？

生2：我舉例說明吧。比如，5mL的水中溶解了10g蔗糖就不能繼續(xù)溶解了，說明1mL水中最多只能溶解2g蔗糖；如果水增加到10mL，蔗糖最多能溶解20g，表面上看蔗糖溶解得比原來多了，但實(shí)質(zhì)上1mL水中能溶解的蔗糖的量沒有發(fā)生改變，所以蔗糖的溶解能力也沒有改變。

生3：對。這就好比一個人挑擔(dān)，他一次最多只能挑100斤；如果他多挑幾次，他挑的總量會增加，但他挑擔(dān)的能力沒有改變。

生4：但加熱后，剩余的蔗糖繼續(xù)溶解了，這說明蔗糖在水中的溶解能力確實(shí)與溫度有關(guān)。而且，溫度越高，蔗糖的溶解能力越大。

生5：這也不見得，也許當(dāng)水溫升高到一定程度后，蔗糖的溶解能力不再變大。

師：對，我們只能說“蔗糖在水中的溶解能力與溫度有關(guān)”，至于具體關(guān)系如何，必須通過大量的實(shí)驗和嚴(yán)密的分析才能確定。

（學(xué)生在教師營造的安全、寬松的氛圍中自由地討論、爭辯、猜想和假設(shè)，并逐漸放棄自己原有的錯誤想法，試著接受別人正確的、合理的觀點(diǎn)，從而不斷建構(gòu)起有意義的知識。同時，在這個過程中，學(xué)生的合作意識得到了培養(yǎng)。）

[實(shí)際應(yīng)用]

教師引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用探究得到的結(jié)論解釋生活中的一些現(xiàn)象，如用熱水洗碗比用冷水洗碗更干凈。

問題二：在一定條件下，食鹽和蔗糖在水中的溶解能力哪個大？

[猜想與假設(shè)]

學(xué)生討論猜想：（1）食鹽大；（2）蔗糖大；（3）一樣大。

[設(shè)計實(shí)驗]

學(xué)生分組討論，設(shè)計實(shí)驗方案。

（1）教師引導(dǎo)學(xué)生思考：兩杯水，質(zhì)量相同，溫度相同，分別溶解食鹽和蔗糖，比較哪一種物質(zhì)溶解得多。（滲透控制變量法）

（2）各組進(jìn)行實(shí)驗方案公示。

①在兩杯質(zhì)量和溫度都相同的水中，分別放入等質(zhì)量的食鹽和蔗糖，充分?jǐn)嚢韬?，如果觀察到一種完全溶解，另一種還有剩余，就可得到結(jié)論。

②在兩杯質(zhì)量和溫度都相同的水中，分別放入等質(zhì)量的食鹽和蔗糖，充分?jǐn)嚢韬螅绻麅煞N物質(zhì)都有剩余，比較剩余物質(zhì)的多少，就可得到結(jié)論。

③在兩杯質(zhì)量和溫度都相同的水中，分別逐漸加食鹽和蔗糖，一邊加一邊攪拌，加到都不能溶解為止，比較溶解的量的多少，就可得到結(jié)論。

[進(jìn)行實(shí)驗]

學(xué)生兩人一組選擇自己喜歡的方案進(jìn)行實(shí)驗，教師指導(dǎo)。

[討論交流]

生1：通過實(shí)驗，我發(fā)現(xiàn)在水的質(zhì)量和溫度都相同的情況下，蔗糖要比食鹽溶解得多，說明在一定溫度下，蔗糖的溶解能力比食鹽大。

生2：我得到的結(jié)論和生1相同。但我由此想到，比較蔗糖和食鹽的溶解能力，應(yīng)該還有其他的方法！

師：（表示感興趣）是嗎？說說你的想法。

生2：取兩杯質(zhì)量和溫度都相同的水，一杯放蔗糖，一杯放食鹽，如果放進(jìn)去的蔗糖比食鹽多，但最后蔗糖完全溶解了，而食鹽還有剩余，也能得到上述結(jié)論。

師：你的思路是對的。但一開始并不知道蔗糖的溶解能力比食鹽大呀？

生2：我也是在知道了結(jié)論之后才想到這個方法的。

生3：（若有所悟地）這樣看來，應(yīng)該還有其他的方法。

師：（表示期待）說說看！

生3：我認(rèn)為實(shí)驗中兩杯水的質(zhì)量也不一定要相同。比如，可以使第一杯水的質(zhì)量是第二杯水的兩倍，然后使第一杯水中放入的食鹽的質(zhì)量是第二杯水中放入的蔗糖的兩倍，再來比較它們?nèi)芙獾某潭?，也能得到結(jié)論。

師：你這樣設(shè)計的道理是什么？

生3：在這里鹽水的質(zhì)量雖然增大到了原來的兩倍，但根據(jù)我們第一個探究活動得到的結(jié)論，這不會影響食鹽的溶解能力，因此可以用這種方法比較食鹽和蔗糖的溶解能力。

師：對，實(shí)際上這里的設(shè)計思想還是與上面一致的。

生4：（受生2、生3啟發(fā)狀）我突然有一個想法，不知能否行得通？

師：（期待狀）……

生4：只用一杯水來進(jìn)行實(shí)驗。我是指在同一杯水中，先逐漸加食鹽，攪拌，加到不能再溶解為止，然后再逐漸加蔗糖，攪拌，同樣加到不再溶解為止，最后比較加入的食鹽和蔗糖的質(zhì)量，就可得到結(jié)論。

生5：（表示懷疑地）同一杯水中加兩種物質(zhì)，它們的溶解能力會不會受到影響？

師：這倒是一個值得探究的問題，有興趣的同學(xué)可以在課外進(jìn)行探究。不過生4的想法的確很獨(dú)特！

師：剛才大家通過相互合作，設(shè)計出了許多種比較食鹽和蔗糖的溶解能力大小的方法。但是，大家注意到?jīng)]有，這些方法都有一個共同點(diǎn)，那就是都是把食鹽和蔗糖加到水中來進(jìn)行比較的。

生：是的。

師：能不能反過來進(jìn)行考慮呢？

生6：你是指把水加到食鹽和蔗糖中來進(jìn)行比較？

師：對。

生7：我知道了！先分別在兩個燒杯中放相等質(zhì)量的食鹽和蔗糖，再不斷向食鹽和蔗糖中加水，攪拌，使之溶解，一直加到食鹽和蔗糖完全溶解為止，比較兩個燒杯中所加水的多少，也能得到結(jié)論。

生8：對，加水少的那種，它的溶解能力反而大。

（在該過程中，教師通過引導(dǎo)學(xué)生從各個不同的角度考慮問題，鼓勵學(xué)生相互啟發(fā)、相互補(bǔ)充，設(shè)計出了多種比較食鹽和蔗糖溶解能力大小的方法，充分培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散性思維和創(chuàng)新能力，同時也深化了學(xué)生對控制變量法的理解。）

[反思質(zhì)疑]

師：對剛才的探究活動，大家還有什么想法？

生：我認(rèn)為剛才得到的結(jié)論的正確性值得懷疑。

師：（驚奇地）為什么呢？

生：剛才所做的實(shí)驗，只能說明在該溫度下蔗糖的溶解能力比食鹽大。但如果溫度發(fā)生改變，蔗糖和食鹽的溶解能力都要改變，此時，哪一種物質(zhì)的溶解能力大是不能確定的。

師：對，你的想法很有道理。那么，你認(rèn)為要比較食鹽和蔗糖溶解能力的大小，還應(yīng)該做些什么？

生：我認(rèn)為應(yīng)該多做幾次實(shí)驗，即在不同的溫度下，重復(fù)上述實(shí)驗，才能得到比較正確的結(jié)論。

師：所以說，只通過一次實(shí)驗得到的結(jié)論往往是不可靠的。

（本環(huán)節(jié)是學(xué)生對探究得到的結(jié)論進(jìn)行反思、質(zhì)疑、評估的過程。應(yīng)該說，這位學(xué)生提出的問題是教師原來所沒有想到的，但也正是如此，才體現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，同時也體現(xiàn)了教學(xué)的成功之處。）

[作業(yè)]（二選一）

1.探究影響蔗糖在水中溶解快慢的因素；

2.探究將食鹽和蔗糖放在同一杯水中對蔗糖的溶解能力的影響。

五、教學(xué)反思

（一）突出探究

本課通過創(chuàng)設(shè)一個學(xué)生較為熟悉的情境，引發(fā)了一連串的問題；然后通過引導(dǎo)學(xué)生參與對問題的探究，使學(xué)生親身體驗了科學(xué)探究的過程，并著力培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)及提出問題的能力、實(shí)驗設(shè)計能力、實(shí)驗動手操作能力和合作交流能力。本課設(shè)計的兩個探究活動都包含了多個要素，但又各有側(cè)重，如“探究蔗糖在水中的溶解能力與什么因素有關(guān)”的活動，突出了“分析論證”這一環(huán)節(jié)；“探究在一定條件下，食鹽和蔗糖在水中的溶解能力哪個大”的活動，突出了“實(shí)驗設(shè)計”“討論交流”這些環(huán)節(jié)，并滲透了控制變量法。這樣處理，既是教學(xué)內(nèi)容的需要，又能有所側(cè)重地發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力，加深學(xué)生對科學(xué)探究各個要素的理解。

（二）鼓勵創(chuàng)新

主要表現(xiàn)為兩個方面：一是為學(xué)生營造了民主、平等、寬松的教學(xué)氛圍，如對于學(xué)生在探究過程中出現(xiàn)的錯誤，教師并不立即指出，而是鼓勵學(xué)生繼續(xù)探索，讓學(xué)生通過實(shí)驗觀察、討論交流、反思總結(jié)去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，從而為學(xué)生提供一個安全、自由的心理環(huán)境，使學(xué)生能大膽探索，有所發(fā)現(xiàn)；二是注重對學(xué)生質(zhì)疑精神和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，如實(shí)驗設(shè)計時，引導(dǎo)學(xué)生從各個不同的角度、不同的方向進(jìn)行思考，通過分組討論、合作交流，相互啟發(fā)、相互完善，設(shè)計出多種不同的方案，很好地培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散性思維能力。

（三）差異共享

學(xué)生之間是有差異的，學(xué)生的生活經(jīng)驗、知識基礎(chǔ)、探究技能等都存在著差異。教學(xué)中如何適應(yīng)學(xué)生差異，促進(jìn)學(xué)生差異發(fā)展呢？本課通過改革探究活動結(jié)構(gòu)，實(shí)施分層分類探究模式，即在提出問題、設(shè)計實(shí)驗及進(jìn)行實(shí)驗等環(huán)節(jié)采用“分”的方式，在其他環(huán)節(jié)采用“合”的方式，以適應(yīng)各個層次的學(xué)生，為他們創(chuàng)設(shè)不同的探究空間；通過為不同的學(xué)生呈現(xiàn)可供選擇的探究內(nèi)容，即在探究任務(wù)和作業(yè)布置上允許學(xué)生自主選擇，以基本滿足每個學(xué)生的學(xué)習(xí)需要；通過鼓勵學(xué)生合作探究，引導(dǎo)學(xué)生相互交流、討論甚至爭辯，充分利用學(xué)生之間的差異，從而實(shí)現(xiàn)差異共享，最終促進(jìn)學(xué)生差異發(fā)展。

（責(zé)任編輯黃春香）