福建省泉州市城东中学(362000) 郑秀明

促进学生认识发展的教学是将科学知识转化为学生科学认识的教学，是使学生将科学知识进行内化的教学。要将科学知识转化为学生观察、分析现象和问题的视角及思路，并且通过具体的系列实践活动，让学生形成稳定的认识方式。这种教学方式对学生而言是一种深度学习的过程。因为他们是在理解的基础上，批判性地学习新知识、接受新观念，并将其融入已有的知识体系和认识结构中，进行“扬弃”式的消化吸收，并运用一定思维方式作出科学的决策和判断，最终解决问题，这对学生科学素养中关键能力的培养和提高有着重要的意义。

目前，国内学者对于这方面的内容已有一定的研究，但研究的对象主要集中在高中阶段课程，而对初中化学课程的研究较少。笔者通过长期的初中教学研究发现，学生在义务教育阶段能较好的掌握化学知识，但在运用化学知识去解决实际问题方面比较薄弱。这充分说明他们的化学认知还处于低级阶段，化学观念还没有形成，真正的科学素养还需进一步培养。本文以“实验室制取氧气时高锰酸钾的用量探究”为例，浅谈以问题为导向促进学生认识发展的教学研究，以供大家参考。

1 教学内容分析

根据上教版初中化学上册课本55页“氧气的制取与性质”中的实验内容，在氧气制取实验步骤的第(2)(3)步中，高锰酸钾的具体用量没有描述,只写“取少量”，导致学生在实验过程中收集到的氧气不足3瓶，无法进行氧气的性质实验而遗憾收场。

基于上述原因，笔者在学生学完第4章认识化学变化，已具备了根据化学方程式计算的技能和掌握了科学探究的基本方法后，通过本节课设置问题情境——如何探究实验室制取氧气时高锰酸钾的用量，引导学生积极讨论，师生共同参与，在探究中加以解决，让学生真正体会到化学在生产、生活、科研中的实际应用，突出体现本节课的教育价值。

本节课是一节实验探究课，又是一节复习课，它源于课本，又高于课本，是教材内容的拓展与延伸。它以“氧气的制取与性质”的内容为依托，以问题为导向，以巩固“实验基本操作和基本实验技能”为重点，以实验探究为主线，重视引导学生对所学知识的灵活运用，及时发现和解决实践活动中存在的问题。通过学习让学生熟练掌握科学探究的基本方法，提高解决问题的能力，培养科学探究精神，激发学习兴趣，增进学科情感，促进学科认识，养成良好的科学素养。

2 教学设计思路

教学设计思路如图1所示。

图1 教学设计

3 教学实施过程

3.1 创设问题情境，激发学生认识发展的动力

教师：根据课前布置的任务，在实验室制取氧气的实验中，大部分学生加入的高锰酸钾的量不够，结果无法收集到3瓶氧气，导致氧气的3个性质实验无法完成。那么高锰酸钾的量大约需要多少呢？这将是本节课探究的主要内容。

设计意图:发现问题往往是学生强烈求知欲的开始。教师在教学中应善于发现和挖掘教学中存在的问题，给学生提供真实的问题情境，激发他们的求知欲望，让学生自由地、积极主动地思考与探索，直至解决问题和发现规律，并鼓励学生善于发现问题，更要敢于质疑，学习科学家的探索精神，加强对学生价值观的教育。

3.2 分析问题的根源，拓宽学生认识的广度和深度

教师:首先，大家回忆一下科学探究的一般步骤有哪些?

学生活动：①提出问题;②猜想与假设;③制定解决问题的思路与方案;④进行化学实验;⑤收集证据;⑥得出结论。

教师：欲制取3瓶(每瓶容积125 mL)氧气，理论上大约需要多少克高锰酸钾？

学生活动：各组学生通过投影分析讲解猜想的依据。

教师：先让学生互评各组的计算情况，教师做最后点评，纠正学生在计算中存在的问题，复习根据化学方程式计算的相关知识，分析学生的猜想是否合理。

解：设欲制取3瓶(每瓶容积为125 mL)氧气，大约需要高锰酸钾的质量为x。

通常状况下，氧气的密度为1.429 g/L，故氧气的质量为：

3×0.125 L×1.429 g/L=0.54 g

316 32

x0.54 g

316∶32=x∶0.54 g

x=5.3 g

答：欲制取3瓶(每瓶容积为125 mL)氧气，大约需要高锰酸钾的质量为5.3 g。

教师：如果集气瓶上没注明容积，那将通过什么方法确定？

学生：可用注水法测量水的体积确定集气瓶的容量，进而确定所需的气体体积的方法(通过查阅资料和讨论等学习方式)。

设计意图：通过分析引导，既要培养学生分析问题的能力，又要培养学生解决问题的方式方法；既要复习旧知识，又要让学生懂得如何运用知识，认识知识的使用价值。

化学方程式计算的技能训练平时主要是书本或练习册提供的习题，而现在是实验中需要解决的实际问题。一下子从理论回到了实践中，使学生深刻体会到学习化学能解决生活、生产、科研中存在的实际问题，为人类和社会发展服务，从而树立正确的化学观。从学科领域扩展到社会领域认识问题，认识的广度拓宽了。根据化学方程式计算体现的是质量对应关系，而现在提供的已知数据是体积，通过此课的学习使学生掌握了体积转化为质量的计算方法。在集气瓶容积不确定的情况下，通过注水法测量水的的体积，确定集气瓶的容量，进而确定所需的气体体积，分析问题更加全面深入，认识事物的视野更开阔，学科素养在学习和探究中逐渐形成。

3.3 制定解决问题的方案，增强学生的认识水平

教师：接下来将采取什么方案加以验证？

学生：交流讨论，提出分9组进行对比实验，保证实验的科学严谨。1、2、3组同学用5.4 g高锰酸钾制取氧气；4、5、6组同学用4 g高锰酸钾制取氧气(小于5.4 g)；7、8、9组同学用7 g高锰酸钾制取氧气(大于5.4 g)。然后按实验室制取氧气的步骤进行，比较实验结果。

教师：为了避免造成实验误差，实验中应该注意哪些事项？

学生：用托盘天平称量高锰酸钾药品要准确；装置的气密性要检查，不能漏气；药品要平铺在试管内，使高锰酸钾加热完全分解；要在靠近试管口处塞一团棉花，以防药品进入导管造成损失；气泡均匀连续产生时就要立刻收集气体，不能等太久；收集满后应及时盖上玻璃片正放在桌面上，接着收集下一瓶气体，时间间隔不能太长；高锰酸钾药品的纯度要高；把药品装入试管时不能洒落在地上或沾在靠近试管口的内壁等。

教师：根据刚才提出的实验注意事项，大家在实验时应规范操作、注意安全，接下来进行分组实验，注意观察，把实验中存在的异常现象和结果记录下来，填入实验预习报告单中。

学生活动：实验室制取并收集氧气、收集相关数据。

学生得出结论：实验室用高锰酸钾制取3瓶(每瓶125 mL)的氧气理论上需要5.4 g，而实际上考虑到实验操作中造成的损失，高猛酸钾的用量需要略大于5.4 g；取用7 g高猛酸钾偏多，而4 g高猛酸钾不够。但进行氧气的性质实验时，其中一瓶是做铁丝在氧气中燃烧的实验，需要预先在瓶底留有少量的水，所以高锰酸钾的用量大约5.4 g就行。

设计意图：通过方案的制定，从不同角度分析造成实验误差的原因，使学生的认识更加全面，考虑问题更加严密。通过实验的规范操作，研究对比，使实验结论更加科学、严谨、准确。学生在学习本课之前的认识是独立的、肤浅的、片面的，因为各个知识点刚开始学习时往往是碎片化的、孤立的、简单的。但通过本节课的学习，学生把原来连接仪器、检查装置气密性、称量与取用药品、实验室制取氧气、收集气体、检验气体的基本操作和现在的实验探究整合起来了，使得实验探究具有连贯性和一致性。

从实验探究的步骤上看，已经把学生计算、实验技能、探究方法结合在一起；从实验探究的内容上看，已经从定性研究拓展到定量研究，加深了研究的难度。使学生无论在认识水平上，还是在解决问题的能力上都得到全面提升，促进了学生认识的发展。

3.4 总结处理问题的方法，形成稳定的认识方式

教师：根据刚才的实验探究，我们总结一下实验探究解决问题的对策或模式是什么？

学生：第一，先分析问题存在的根源，是什么原因造成实验的误差或失败。第二，通过查阅资料、根据已掌握的化学知识，讨论解决问题的方案，达成共识。第三，严密组织实施，解决问题。在实施过程中，应重视实验安全，注意探究细节，规范操作，避免造成误差；应善于做对比实验，保证实验的科学严谨；对实验现象应认真观察，及时记录；对实验结果进行分析处理，得出科学结论。第四，对实验中存在的问题不能随意放弃，应继续探究加以解决。

教师布置任务：“在本实验探究中有的同学用5.4 g高锰酸钾制取氧气能收集到多于3瓶的氧气，那是为什么？大家回去运用今天所学的方法继续探究。”

设计意图：要让学生的认识水平提高并形成稳定的认识方式，必须对所学的方法进行总结，使学生在头脑中形成思维模型。在课堂教学结束后布置任务，提出新问题，让学生进一步拓展视野，提高认识，运用已形成的认识方式去解决新问题，用理论指导实践。

4 教学反思总结

“以问题为导向，促进学生认识发展”的教学应紧扣问题，从“提出问题、分析问题、解决问题、反思问题”为线索，让学生在思考问题中不断扩大认识，在分析问题中加深认识，在解决问题中提高认识，在反思问题中构建认识。使学生不断地从事实性的知识认识转变为观念性地的化学认识，促进认识的发展。单纯以传授化学知识为主的教学方式，只能让学生被动接受知识、理解知识、掌握知识，但在实际运用中捉襟见肘，无从下手，很难建立化学学科的认识方式。只有通过以观念为核心的教学，让学生在实践中对所学的内容进行意义建构，不断概括提炼形成深层次的、可迁移的化学认识方式，才能使学生的化学学科素养真正地形成。

在教学实践中我们发现，以问题为导向，师生共同围绕着问题开展自主合作探究学习，通过交流探究解决问题，达到目标的教学模式，使学生的收集信息、处理信息、用所学知识解决解决实际问题的能力得到了提升。学生学习变得更加主动积极，思考问题更有深度，解决问题更有方法，认识水平明显提高，动手能力显著增强，自身素养得到全面发展。