黄佳凤（福建省明溪县城关中学　福建明溪　365200）



例谈科学探究活动多维空间的创设

黄佳凤
（福建省明溪县城关中学福建明溪365200）

摘要：文章从教学实例中分析说明如何创设探究活动的多维空间，切实起到探究的作用，使得课堂有效有趣并逐步提高学生的科学素养。

关键词：动手；动口；动脑；科学素养

一、积极创设探究活动的动手空间

科学探究不同于分组实验活动，它可演示、可视频，也可学生动手操作或课外自行延伸学习。相比之下，让学生自行动手实验，最能为探究过程提供直接的依据，也最能激发学生学习化学的兴趣。这就需要教师对探究活动方案进行思考研究，设计出与教材内容相一致且适合学生动手的最佳方案。

1.选择现象明显、操作简单的探究活动为学生分组实验

教材列举的21个科学探究活动，有些是现象明显、操作简单耗时短的。这部分探究作为学生分组实验成功率高，神奇的现象能激发学生的探究兴趣，更能愉悦地学习。如“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”的探究，同学们往小试管里加入过氧化氢溶液，用一带火星的细香伸入试管一试，不复燃。加入少量二氧化锰粉末后，再用带火星的细香试一下，“啪”细香复燃，熄灭，再试，又复燃，真是好玩。于是他们就会积极思考二氧化锰为何物，能有如此神效。亲身的实验感受强烈激发了同学学习的好奇心，燃起探究的希望之火。

2.选择实际用量少、仪器小巧的微型化实验作为学生分组实验

微型化实验最大的优点是仪器小，药品用量少，很适合在班级上开展随堂探究。如“分子运动现象”的探究，教材要求：A、B两个小烧杯中分别放入10mL左右的氨水和酚酞试液，用大烧杯罩住两个小烧杯。改成：在玻璃片上放两小团棉花（不接触），再分别滴入1～2滴的氨水和酚酞试液，用小烧杯罩住，观察现象。同学看到滴有酚酞试液的棉花慢慢变红了，真切感知氨分子从一团棉花运动到另一团棉花上，比起老师口述分子能做无规则的运动有说服力多了。而且方便易行，避免大剂量的氨水引起满教室的刺激味，有利师生健康，又能使接下来的教学顺利完成。

3.整理课桌造型，药品共用

探究活动在班级上开展，组别多，若按每小组一份药品配制则所需的量较大，但真正使用的并不多。教师在课前请同学将桌子拼成长方形，六人一大组，三方坐人，两人一小组，仪器分三组，药品放在中间共用就能很好解决药品量大的问题。如前面提到的“分子运动现象”的探究实验，氨水、酚酞试液每一大组各一瓶，玻璃片和棉花分成三份。三小组同学可自行动手操作，引起实验现象的异同能比较分析。教师课前组织不累，同学在实验中又都有独自的动手探究空间。

二、积极创设探究活动的动口空间

同学亲自动手操作的探究活动是一个动态过程，在此过程中，每个实验都不是单一、苍白的，它会是多项知识的综合体现。教材对科学探究的编写，往往是一个知识点的体现。实验过程呈现出的是全方位的知识，出现异常现象是不可避免的。对于同学提出的与探究结论不一致的现象，教师应鼓励他们表述出来，并组织大家一起交流解决问题的方案。如探究“酸的化学性质”，酸能否与金属反应，其中镁与盐酸的反应这样操作：往塑料井穴板中加一片镁带，滴入盐酸，观察现象。同学做完实验后，七嘴八舌归纳起来的现象有：看到白雾、白雾很呛人；又看到镁片由原来黑色变白变亮了，浮在液面上，产生大量气泡到最后消失；细心的同学摸到井穴板底部很热。本探究活动归纳到“镁带消失，产生大量的气泡”即能得到探究结论“盐酸能与氢前金属反应产生氢气”。同学归纳得到的以上现象在实验中确也真实存在，用探究所得结论无法对归纳的全部现象解释清楚。初中生对自己提出的问题好奇心很强，迫切想知道是什么原因造成的。孩子强烈的好奇心正是探究过程中最重要的因素，此时教师应抓住机会，把问题抛给同学，让他们慢慢分析说出自己的看法，从而得到他们想得到的答案。如问：白雾中呛人的气味不是氢气产生的，是什么？是有刺激性气味的氯化氢气体。又问：氯化氢气体哪里来的？应该是盐酸产生的。再问：稀盐酸没有挥发性，怎么会有氯化氢气体产生呢？经过教师提示，学生思考讨论形成一致的看法：盐酸的溶质是气体，镁和盐酸反应放热，气体溶解度随温度的升高而降低，因此反应过程会有氯化氢气体产生出来。至于镁片由黑变白变亮恰好为接下来探究酸能与金属氧化物反应打下伏笔。

每位同学在自己动手实验后，小组间一定会互相询问有什么现象，别组是否和自己一样。要是不一样，他们常常会争论不停直至面红耳赤，无法解决时就叫老师来裁定和解释。同学在争论以及和老师的交流整合过程中学会了尊重事实的科学态度，养成细心分析实验的良好习惯。

三、积极创设探究活动的动脑空间

1.促进学生设计多样的实验方案，发掘个体能力

每个科学探究活动教材仅列出一种方案，教学过程针对的是全体同学，探究设计的单一性限制了学生思维的多样性。积极调动学生参与，让每位同学展开想象的翅膀设计出多样化的探究方案更能体现探究的真正意义。如对“溶解时的吸热放热现象”的探究，教材是在三个烧杯中加入等量的水，分别插入一根温度计，先记下起始温度，再分别加入氢氧化钠、氯化钠和硝酸铵三种固体，搅拌充分溶解后，观察温度计的温度的变化。得到结论：物质溶于水时有温度变化。问同学若不使用温度计，能用什么方法证明物质溶于水有吸热或放热现象呢？请同学思考设计出一种合理且现象明显的方案。给予同学充分的时间后，他们一一展示自己的设计，结果令教师称奇：有提供感温变化明显物质的：如加一只活虾进去或外面滴石蜡、放白磷；有用热胀冷缩原理的：如套气球、加塞连着注射器；也有什么都不用的如：用手摸或看是烧杯内有水还是外有水。

虽说在课堂上这些方法并不能逐一验证，但都是一些很独特的看法，在理论上也有依据可循。这种探究设计调动了课堂气氛，消除了优差生的差异，人人都可参与动脑，培养了同学个体独立思考的能力。

2.解决实验之疑问，发掘创新能力

镁和盐酸反应探究结论为生成物之一是氢气，若从整个实验物质组成元素和学生所学知识去分析，说一定是氢气是有点牵强的。课堂上就有个别学生大胆质疑教师，为什么气泡一定是氢气？问之有理。既然为探究活动，就不妨和同学一起讨论一下为什么，应该用什么样的实验证明产生的气体一定是氢气呢？实验先要收集待检验的气体，问题是本次探究活动用的井穴板是敞口容器，气体容易逸散。有同学提议用加盖的集气瓶，马上被不够严密否定掉；又提议用带塞的试管取代，立刻又被气体量大塞子容易被喷出否定了：有一同学说用塑料袋，全班大笑，教师则灵光一闪，觉得可行。透明的塑料袋充当反应容器既便于观察实验，又为氢气检验防止爆炸，在安全方面做了保证。听说可以，同学赶紧找了一个塑料袋（保鲜袋更好）给老师试验。教师取一小片镁带到塑料袋中，并充入少量空气，用手抓紧袋口，塞入吸有盐酸的滴管，滴入盐酸，赶紧扎紧袋口。很快看到镁片由黑变白，一摸，很烫，塑料袋徐徐变大。反应结束后，将袋口往前再次扎紧使塑料袋成膨胀状，用镊子夹紧一根点燃的火柴插向塑料袋，听到一声“砰”的爆鸣声，这个新颖的实验证实了酸与金属反应的产物之一确是氢气。

原本平淡无奇的探究，在同学的质疑声和大家的讨论思考中创造出一个如此美妙的设计。同学的学习兴趣别提有多高了，他们也体验到科学探究应勇于发现问题，并对疑问提出猜想假设，用创新的眼光设计相关方案予以验证解释，从而获得化学新知识，实现探究的质的飞跃。

化学家戴安邦先生说：“培养化学科学素质，不仅要传授知识，最重要的是发展学生的智力”。化学课堂中探究活动的灵活开展，不仅讲解了化学要点，更充分调动学生学习的积极性。更重要的，学生在手动、口动、脑动的过程中，开发了自己的智力并提高了自己的科学素养。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部制订.义务教育化学课程标准（2011版）[M].北京：北京师范大学出版社，2012

[2]人教社化学室.九年级化学义务教育教科书（上、下册）[M].北京：人民教育出版社，2012

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.01.012

文章编号：1008-0546（2016）01-0034-02

中图分类号：G632.41

文献标识码：B

新课标指出：“科学探究是学生积极主动获取化学知识，认识和解决化学问题的重要实践活动。”九年级化学上、下册教材列举的科学探究活动给教师很大的教学设计空间，教师若在课堂时间内，积极创设科学探究的多维空间，使探究活动全面开展，对切实提高学生科学素养有着重要的作用。