中考化學(xué)實驗探究題的復(fù)習(xí)教學(xué)實踐

【摘要】本文以“探究物質(zhì)的成分”復(fù)習(xí)課為例，論述在中考復(fù)習(xí)中落實實驗探究教學(xué)的途徑，認(rèn)為教師可通過“學(xué)會做出合理猜想”“學(xué)會設(shè)計實驗并完成實驗”“學(xué)會科學(xué)反思與評價”三個活動引導(dǎo)學(xué)生厘清一般的實驗探究過程，最后通過讓學(xué)生自行消化知識、整合已學(xué)知識，幫助學(xué)生構(gòu)建實驗探究的一般模式。

【關(guān)鍵詞】實驗探究 中考化學(xué) 復(fù)習(xí) 物質(zhì)的成分

【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2019）04A-0054-04

實驗探究題是中考化學(xué)必考的內(nèi)容，是教學(xué)的重難點。大部分學(xué)生對實驗探究步驟的認(rèn)識模糊不清，缺乏系統(tǒng)的實驗探究模式，抓不住實驗探究的重點。

《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2011年版）將科學(xué)探究定義為學(xué)生積極主動地獲得化學(xué)知識、認(rèn)識和解決化學(xué)問題的重要實踐活動。而實驗探究是學(xué)生通過實驗獲得化學(xué)知識，提高分析能力和動手能力的有效活動，是科學(xué)探究的主要表現(xiàn)形式。實驗探究包括發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、猜想與假設(shè)、設(shè)計并進(jìn)行實驗、反思和評價、表達(dá)與交流等環(huán)節(jié)，層層深入，一環(huán)扣一環(huán)，符合結(jié)構(gòu)主義認(rèn)知理論的特點。

實驗探究題是中考必考題，主要考查學(xué)生分析問題、設(shè)計實驗、解決問題的能力，對學(xué)生綜合能力要求比較高，所以實驗探究題往往是考生獲得高分的關(guān)鍵，是中考復(fù)習(xí)中的重難點。進(jìn)入復(fù)習(xí)階段的九年級學(xué)生，已經(jīng)接觸過不少實驗探究題，也初步了解了實驗探究題的一般解題步驟，具備一定的分析問題和解決問題的能力。但是筆者在近幾年實驗探究題的復(fù)習(xí)教學(xué)中發(fā)現(xiàn)：此階段的大部分學(xué)生沒有系統(tǒng)的實驗探究模式;做出的猜想往往局限于記憶，題目換一種形式解答起來就困難重重;設(shè)計的實驗方案往往不夠完整，大部分只設(shè)計出實驗操作部分;在實驗的反思與評價方面停留于評價方案的正確與否，缺乏科學(xué)性。筆者在學(xué)生已初步了解實驗探究的基礎(chǔ)上，進(jìn)行第一輪專題復(fù)習(xí)中實驗探究復(fù)習(xí)（第一課時）的教學(xué)實踐，旨在解決上述問題。

一、教學(xué)設(shè)計思路

實驗探究一般包括發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、做出猜想、設(shè)計實驗并完成實驗、反思與評價等步驟，其中中考重點考查環(huán)節(jié)是做出猜想、設(shè)計實驗并完成實驗和反思與評價部分。本課以“探究物質(zhì)的成分”為線索，利用提出問題、分析問題、解決問題和小結(jié)的方式，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已有的化學(xué)知識做出合理的猜想;通過讓學(xué)生設(shè)計實驗方案，使其明確完整實驗方案的要點順序是取樣、操作、觀察現(xiàn)象、得出結(jié)論;通過提出問題和討論小結(jié)，使學(xué)生了解從哪些角度去評價實驗方案比較科學(xué)。本節(jié)課的教學(xué)流程如圖1所示。

二、教學(xué)目標(biāo)

（一）知識與技能

1.能從化學(xué)的視角做出合理的猜想;

2.學(xué)會設(shè)計完整可行的實驗方案;

3.能對實驗方案或?qū)嶒炦^程進(jìn)行科學(xué)的反思與評價。

（二）過程與方法

1.初步學(xué)會用分析、歸納的方法，對已學(xué)的知識進(jìn)行總結(jié);

2.通過復(fù)習(xí)實驗探究，初步構(gòu)建實驗探究的一般模式。

（三）情感態(tài)度與價值觀

1.提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力;

2.培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度，增強(qiáng)團(tuán)隊合作能力。

三、教學(xué)實錄

（一）復(fù)習(xí)導(dǎo)入，鞏固實驗探究步驟

師：實驗探究的一般步驟是什么？

生1：提出問題、猜想與假設(shè)、實驗驗證、解釋與結(jié)論。

生2：還有實驗設(shè)計和反思與評價。完整的實驗探究步驟應(yīng)該是發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、猜想與假設(shè)、設(shè)計并進(jìn)行實驗、解釋與結(jié)論、反思與評價、表達(dá)與交流。

設(shè)計意圖：復(fù)習(xí)已有的知識，鞏固實驗探究步驟，為接下來的活動一鋪墊。

（二）活動一：學(xué)會做出合理猜想

師：中考實驗探究題經(jīng)常從猜想與假設(shè)、實驗設(shè)計、反思與評價這幾個環(huán)節(jié)來考查大家，下面我們將其逐個擊破，通過探究物質(zhì)的成分來找出解決這類題的一般方法。首先我們要學(xué)會做出合理的猜想，小組討論并完成下列4題。

[1.（2015德州改編）在濃硫酸的催化作用下，固體草酸（H2C2O4）受熱分解生成碳的氧化物和水，某化學(xué)課外興趣小組對生成物中碳的氧化物種類進(jìn)行了如下實驗探究：

【提出問題】生成物中碳的氧化物組成成分是什么？

【做出猜想】猜想1：是CO 猜想2：是CO2 猜想3：

提出以上猜想的依據(jù)是什么？依據(jù)是

2.往某種鈉鹽中加入稀鹽酸，能夠產(chǎn)生無色無味的氣體，請你猜想該鈉鹽可能是什么物質(zhì)？你猜想的依據(jù)是什么？

做出猜想：? ? 依據(jù)是

3.某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在做氫氧化鈣溶液與鹽酸中和反應(yīng)的實驗時，忘記滴加指示劑，因而無法判斷酸堿是否恰好完全反應(yīng)，于是他們對反應(yīng)后溶質(zhì)成分進(jìn)行了探究。

【提出問題】反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)含有哪些成分？

【做出猜想】猜想1：他們認(rèn)為反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)有CaCl2，你認(rèn)為該溶液中的溶質(zhì)還可能有什么？你猜想的依據(jù)是什么？

你的猜想和依據(jù)是：

4.某興趣小組在實驗室盛放堿的試劑柜中，發(fā)現(xiàn)一瓶盛有無色溶液的試劑瓶，其標(biāo)簽破損，從殘余部分只能看出溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%。小組成員對其做出如下猜想：

A.NaOH? B.KOH? C.純堿? D.Ca（OH）2

已知20℃時，三種物質(zhì)的溶解度為：NaOH 53g、KOH 112g、Ca（OH）2 0.18g

上述猜想中，不合理的是：

師：哪位小組代表來說一說第1小題的猜想，并說明你的猜想依據(jù)。

生1：猜想3是CO和CO2的混合物。猜想依據(jù)是我們之前做過類似的猜想，猜想1是一種物質(zhì)，猜想2是一種物質(zhì)，猜想3就是前兩種猜想的混合物。

生2：我們小組也認(rèn)為猜想3是CO和CO2的混合物，但我們認(rèn)為猜想依據(jù)是化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變。

師：根據(jù)已有經(jīng)驗做出的猜想有時候不一定合理，從化學(xué)的視角去思考才能得出合理的猜想。第2題和第3題的猜想與依據(jù)分別是什么？

生3：第2題，我們猜測該鈉鹽是Na2CO3或NaHCO3，猜想依據(jù)是碳酸鹽的組成與性質(zhì)。

生4：第3題，我們猜測該溶液中的溶質(zhì)還可能有HCl或Ca（OH）2，猜想依據(jù)是有一種反應(yīng)物過量。

師：為什么不能是HCl和Ca（OH）2都過量？

生4：因為二者不能共存。

師：對于這類在溶液中反應(yīng)后溶質(zhì)成分的猜想除了生成物是一定存在的，還要考慮反應(yīng)物是否過量和共存問題。第4小題猜想不合理的是？

生5：純堿，因為純堿不是堿，它是鹽，與堿不是同類物質(zhì)。

師：他從物質(zhì)分類角度去分析得到了合理答案，還有其他同學(xué)要補充嗎？可以試著從定量角度去分析，題中已給了物質(zhì)的溶解度。

生6：Ca（OH）2在20℃時溶解度只有0.18g，溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)大概只有0.18%，不符合題目中要求的10%。

師：良好的開端是成功的一半，做出合理準(zhǔn)確的猜想，也就意味著實驗探究成功了一半。下面請大家小結(jié)，怎樣由題目所給的信息做出合理的猜想？

生7：結(jié)合題目所給信息，再依據(jù)元素守恒，物質(zhì)的組成、性質(zhì)，反應(yīng)物過量、共存、分類、定量等化學(xué)知識才能做出合理的猜想。

設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生在已學(xué)知識和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上做出合理的猜想，并歸納出合理猜想的方法。

（三）活動二：學(xué)會設(shè)計并完成實驗

師：做出了合理猜想，接下來就要設(shè)計實驗來驗證猜想了，請完成第5題，小組討論并回答問題。

[5.（2016新疆改編）實驗室有一瓶標(biāo)簽受到腐蝕的無色溶液，如圖所示。這瓶無色溶液放在存放鹽溶液的柜子里。化學(xué)興趣小組開展探究：

【提出問題】這瓶無色溶液究竟是什么鹽的溶液？

【猜想與假設(shè)】該無色溶液可能是碳酸鈉、碳酸氫鈉、氯化鈉、硫酸鈉、硝酸鈉中的某一種溶液。

【初步分析】（1）甲同學(xué)根據(jù)標(biāo)簽上的組成元素認(rèn)為一定不是______________溶液。

（2）乙同學(xué)提出，碳酸氫鈉、硝酸鈉的溶液也不可能，他的依據(jù)是______________。

【設(shè)計實驗】為了確定該溶液究竟是哪種鹽的溶液，他們設(shè)計了如下實驗。

【實驗結(jié)論】

（3）該瓶無色溶液的溶質(zhì)是_______________（填化學(xué)式）。生成白色沉淀的化學(xué)反應(yīng)方程式是______________。

【實驗反思】

（4）丙同學(xué)認(rèn)為原設(shè)計的實驗還可簡化，同樣達(dá)到鑒別的目的。請你設(shè)計一個更為簡單的實驗方案來驗證上述結(jié)論。（小組討論，至少設(shè)計2種方案）

方案1：

方案2：

生1：第1小問，根據(jù)標(biāo)簽上的元素組成我們小組認(rèn)為該溶液不是NaCl溶液。第2小問乙同學(xué)的依據(jù)是Na的下面沒有數(shù)字2。

師：第2小問的依據(jù)怎樣表達(dá)會更嚴(yán)謹(jǐn)準(zhǔn)確？哪位同學(xué)補充一下？

生2：依據(jù)應(yīng)該是碳酸氫鈉和碳酸鈉的化學(xué)式鈉元素右下角無數(shù)字2。

師：在思考問題時，除了分析其結(jié)構(gòu)特點，還要盡量從化學(xué)視角去解答問題，形成規(guī)范答題的良好習(xí)慣。

生3：第3小問無色溶質(zhì)是Na2CO3，化學(xué)方程式請看投影。第4小問，取少量溶液于試管中，加入幾滴酚酞。（白板投影該生書寫的化學(xué)方程式，如圖2）

師：這位同學(xué)書寫的化學(xué)方程式存在哪些問題？他們小組設(shè)計的方案存在什么缺陷？

生4：他沒有注意元素符號的大小寫，氧元素寫成了小寫。還有右下角數(shù)字沒有寫成下標(biāo)數(shù)字。方案設(shè)計上缺少現(xiàn)象和結(jié)論，應(yīng)該補充若溶液變紅，則溶質(zhì)是Na2CO3。

師：完整的實驗設(shè)計方案應(yīng)該包括取樣、操作、現(xiàn)象和結(jié)論，還有哪些不同的實驗設(shè)計？

生5：取少量溶液于試管中，滴加稀鹽酸，若有氣泡產(chǎn)生，則溶質(zhì)是碳酸鈉。

生6：取少量溶液于試管中，滴加氯化銅溶液，若產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，則溶質(zhì)是碳酸鈉。

師：在明確了實驗?zāi)康暮?，設(shè)計完整實驗方案的一般思路是什么？

生：取樣、操作、現(xiàn)象和結(jié)論。

設(shè)計意圖：學(xué)生能根據(jù)試題的要求，結(jié)合他們已有的化學(xué)知識和生活經(jīng)驗，設(shè)計簡單的化學(xué)探究性實驗。通過設(shè)計實驗方案，明確實驗方案的要點順序——取樣、操作、現(xiàn)象、結(jié)論，確保實驗方案的完整性。

（四）活動三：學(xué)會科學(xué)反思與評價

1.真題訓(xùn)練

師：同學(xué)們，你們剛才設(shè)計的實驗方案中，哪種方案最好？

生1：滴加酚酞的方案，操作簡單，現(xiàn)象最明顯。

師：學(xué)會評價方案的優(yōu)劣，才能更好地把握實驗探究。請評價下列方案，簡要說明理由。

[6.（2005包頭）下列三種由銅制取硫酸銅溶液的方案，請選出既合理又合適的方案。

7.（2016呼和浩特節(jié)選）某同學(xué)將一定質(zhì)量的NaHCO3和稀硫酸混合，反應(yīng)完全后（假設(shè)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體全部逸出），對反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的成分進(jìn)行如下探究：

【實驗用品】pH試紙、Zn片、CuO粉末、稀H2SO4、NaOH溶液、BaCl2溶液。

【假設(shè)猜想】猜想一：Na2SO4;猜想二：Na2SO4、NaHCO3;猜想三：Na2SO4、H2SO4。

【實驗探究】同學(xué)們?nèi)》磻?yīng)后的溶液用不同方案進(jìn)行如下實驗，請根據(jù)現(xiàn)象或結(jié)論填空。

【得出結(jié)論】猜想三正確。

【評價反思】老師對同學(xué)們能用多種方案進(jìn)行探究，并且得出正確的實驗結(jié)論給予了肯定，同時指出探究中存在兩處明顯錯誤。分別是：

①_________________________________;

②_________________________________。

生1：第6題最優(yōu)的方案是方案一，操作簡單;方案二錯誤，銅不能與稀硫酸反應(yīng);方案三產(chǎn)生有毒氣體SO2，不夠安全環(huán)保。

師：這位同學(xué)從實驗操作是否簡單、原理是否可行、方案是否安全環(huán)保方面去評價，選出了具有科學(xué)性的方案。那同學(xué)們從什么角度去評價第7題的方案呢？

生2：方案B實驗操作不正確，錯在把pH試紙浸入溶液中，這樣會污染溶液。方案D實驗現(xiàn)象和結(jié)論不匹配，錯在Na2SO4與BaCl2反應(yīng)也會產(chǎn)生白色沉淀，不能證明一定有硫酸存在。

師：對實驗探究進(jìn)行科學(xué)反思與評價時，可以從哪些角度思考？

生2：可以從實驗操作是否簡單、是否正確，方案是否安全環(huán)保，原理是否可行，實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)論是否匹配等角度思考。

生3：還可以考慮是否節(jié)約藥品和是否有實驗誤差思考。

設(shè)計意圖：結(jié)合中考真題對學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練，讓學(xué)生明確中考中實驗探究題考查實驗方案評價的形式，初步學(xué)會從原理是否正確、是否節(jié)約藥品、操作是否有誤、操作是否簡單、是否安全環(huán)保等角度去科學(xué)評價實驗探究方案。

2.總結(jié)反思

師：通過本節(jié)課的復(fù)習(xí)，談?wù)勀阌惺裁词斋@？

生1：我學(xué)會從化學(xué)角度做出合理猜想，例如元素守恒、物質(zhì)的組成和性質(zhì)等。

生2：我學(xué)會了設(shè)計實驗要有取樣、操作、現(xiàn)象、結(jié)論。

生3：我知道了評價實驗方案可以從可行性、安全性、操作、現(xiàn)象、結(jié)論等方面綜合分析，從而得出最優(yōu)方案。

生4：我知道了實驗探究的一般步驟，也知道實驗探究的重要環(huán)節(jié)是做出猜想、設(shè)計實驗方案、評價實驗方案。

設(shè)計意圖：通過回顧，幫助學(xué)生梳理本課所學(xué)知識，進(jìn)一步理解并體會教學(xué)重點，構(gòu)建實驗探究一般模式。

四、教學(xué)反思

美國教育學(xué)家布魯納認(rèn)為，所有學(xué)科性知識是有結(jié)構(gòu)的。實驗探究也不例外，它包括了發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、猜想與假設(shè)、設(shè)計并進(jìn)行實驗、解釋與結(jié)論、反思與評價、表達(dá)與交流等環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生厘清實驗探究知識結(jié)構(gòu)，有助于學(xué)生掌握實驗探究的重點。本節(jié)復(fù)習(xí)課從復(fù)習(xí)實驗探究步驟導(dǎo)入，再通過“學(xué)會做出合理猜想”“學(xué)會設(shè)計實驗并完成實驗”“學(xué)會科學(xué)反思與評價”三個活動，一環(huán)扣一環(huán)地引導(dǎo)學(xué)生厘清探究結(jié)構(gòu)，最后通過學(xué)生自行消化知識，整合已學(xué)知識，構(gòu)建實驗探究的一般模式。課后有學(xué)生反饋，學(xué)習(xí)了實驗探究的方法，第一次覺得實驗探究題也不是那么難。由此可見，本課例對學(xué)生產(chǎn)生了積極有效的影響。

【參考文獻(xiàn)】

[1]石劍.基于觀念建構(gòu)實施探究教學(xué)——以空氣的成分教學(xué)為例[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2014（11）

[2]吳蘭.化學(xué)實驗教學(xué)中的課例研究——以新制氯水成分的探究為例[J].化學(xué)教學(xué)，2012（11）

[3]楊寶權(quán)，沈甸.基于科學(xué)探究的初中化學(xué)復(fù)習(xí)課教學(xué)實踐與思考——以《胃藥中的化學(xué)》一課為例[J].教育研究與評論（中學(xué)教育教學(xué)），2018（2）

[4]李德前.初中化學(xué)實驗探究題的命制[J].化學(xué)教育（中英文），2014（13）

[5]周愛平.基于化學(xué)史的科學(xué)探究教學(xué)實踐——以“空氣的成分”為例[J].桂林師范高等專科學(xué)校學(xué)報，2016（2）

注：本文系桂林市教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題“基于科學(xué)探究的初中化學(xué)課堂教學(xué)案例研究”（項目編號：2015A-04）的研究成果。

作者簡介：周芳玉（1989— ），女，漢族，廣西賀州人，中小學(xué)一級教師，華東師范大學(xué)化學(xué)與分子學(xué)院化學(xué)系碩士研究生，研究方向：初中化學(xué)教學(xué)與研究。

（責(zé)編 劉小瑗）