王敬义

摘 要：本文通过课堂生成引发的探究性学习案例的分析，反思如何选择研究性学习的内容和组织研究性学习活动。

关键词：课堂教学;探究性学习;对比实验

1.场景再现

在学习“铝及合金”，我设计了这样一组学生实验：将几小块铝片分别放入两只洁净的试管中，再向试管分别加入6mol·L-1盐酸、3mol·L-1硫酸各3mL，观察实验现象（苏教版化学1专题3第一单元从铝土矿到铝合金）。同学们在实验过程中发现，两个实验现象完全不同，铝与盐酸开始没有明显现象，而后铝片表面有气泡产生，且气泡越来越多;铝与硫酸溶液始终没有明显现象。学生很困惑，问我是什么原因造成的。对于学生的困惑，是将答案抛给学生还是让学生自己寻找问题的答案？灵感乍现，这不是探究性学习的极佳素材吗？于是决定组织学生进行一次探究性学习活动，通过探究铝与盐酸、硫酸反应现象原因，培养学生的探究意识、学科素养和创新精神。

为了使探究活动能有效进行，先让学生解决思考下列问题：（1）写出铝与盐酸、硫酸溶液反应的离子方程式。（2）盐酸和硫酸溶液中离子种类有何异同？（3）大胆提出自己的猜想和推理，设计相应实验方案。

实验准备：（略）

2.课堂实录和分析

【引出课题】

师：上一节课我们在做铝与硫酸溶液反应实验时，发现没有明显实验现象，这是什么原因呢？这节课我们就来探究其中奥秘。

（分析：研究性学习一般遵循“实验问题发现→理论猜测和假设→实验方案设计→实验验证→实验现象分析和讨论→得出结论”的类似科学研究的方法和程序，看门见山提出探究问题。）

师：请同学们从微观角度分析铝分别与盐酸、硫酸溶液现象存在差异的原因（即从反应的微观环境去寻找原因）。

将学生分为四人一小组的方式进行讨论，引导学生从反应所处的环境（包括宏观和微观两个方面）来分析和讨论，大胆提出自己的猜想和推理，然后安排各小组派代表汇报讨论结果。

第一组代表：铝与稀盐酸和稀硫酸反应的实质是铝与H+的反应，在c（H+）均为3mol·L-1的两种酸中，两种溶液中的阳离子均为H+且浓度相同，可能是溶液中的阴离子（Cl-、SO42-）影响反应现象。

第二组代表：Cl-可能促进铝与H+的反应，SO42-可能阻碍铝与H+的反应。

第三组代表：铝表面致密的氧化膜有保护作用，使H+与铝不易接触。

（分析：培养学生学会从微观角度来分析和认识化学反应，同时也培养学生大胆表达自己思想的意识和胆量，培养学生学习中要注意和重视相互合作的态度和精神）

师：请同学们根据以上假设，利用所学的知识，设计出合理的、可行的实验验证方案。

组织学生根据表格中的实验内容分组进行实验，教师不断巡视学生的操作是否规范，引导学生注意观察和记录实验现象，然后各小组派代表汇报实验情况。

（分析：训练学生的操作技能，体验实验在科学研究中的作用，学会观察和记录实验现象。）

根据以上实验现象的对比，分组讨论实验现象不同的原因（主要是从微观角度），从而得到本次活动所探究的结论。

第一组代表：（1）组中加入Na2SO4后，反应现象与（4）组对比无明显变化，这说明SO42-对铝与H+的反应无阻碍作用。

第二组代表：（2）组中加入Na2SO4后，反应仍未能进行，而（3）组中加入NaCl后反应很快变得明显。这两种盐中均含有Na+，这说明实验现象的差异与Na+无关，而与Cl-有关，即Cl-能促进铝与H+的反应。

第三组代表：（5）组中铝片表面致密的氧化膜破坏后，铝就能与稀硫酸反应（但是因为氧化膜很快会重新形成，所以反应仍然微弱甚至很快又停止），这说明Cl-对铝表面的氧化膜具有破坏作用，而SO42-却没有这种作用。

（分析：培养学生利用所学的知识从理论上分析问题的能力，学会理论与实验相结合来解决实际问题。）

师：Cl-对铝氧化膜有破坏作用，SO42-而没有这种作用，从而圆满地解决铝分别与盐酸、硫酸溶液現象存在差异的原因。通过这节课，我们了解科学研究的基本方法和程序，体验类似科学研究的学习过程，感受科学研究的神奇与作用，也培养了我们科学研究意识和精神。

3.教学反思

这是一节典型的成功的研究性学习案例，成功的原因主要有：

（1）内容选择恰当。利用实验过程中发现异常实验现象作为探究课题，激发了学生的问题意识和探究欲望，调动了学生探究热情，是本节课成功的重要保证。

（2）将课堂变为学堂，让学生成为课堂主人，学生有充分话语权。这种教学方式符合“学生是课堂主角，课堂是学生的舞台，课堂舞台因学生而精彩”新课程理念。这节探究性学习课充分体现学生的主体地位，把每个教学环节的话语权都交给学生。将问题抛给学生，让学生小组讨论，展开合作学习，利用集体智慧，集思广益，对铝与盐酸、稀硫酸反应现象不同，提出合理的假设。结果表明：学生对问题的猜想全面合理，结论的解释严谨缜密，学生从本节课中不仅收获了基础知识，而且也收获了探究性学习方法。学生积极参与课堂活动，将课堂变为学堂，通过“想”、“做”、“说”、“议”等方法，主动掌握知识本质。

（3）在探究性学习过程中，教师真正起到引导者、组织者、参与者的作用。在本节课中，我首先引导学生从微观角度分析铝分别与盐酸、硫酸溶液试验现象存在差异的原因（即从反应的微观环境去寻找原因），接着组织学生进行小组讨论，指导学生如何进行试验，纠正不规范试验操作，最后聆听学生解释原因，完善学生结论。让学生整节课都处于愤悱状态，课堂气氛活跃，学生思维活跃也是在情理之中。学生在探究铝分别与盐酸、硫酸溶液试验现象存在差异的原因思维陷入困境时，我选择的是循循善诱;学生在总结结论苦思冥想时，我选择是适时点拨。学生在最需要帮助时，发挥教师的引导作用，正是教师在课堂上的价值所在。