陳家強 陳彩蘭
摘 要:以《實驗探究》專題復(fù)習的實踐教學為例,分析了學生在解實驗探究題中存在的問題,提出了培養(yǎng)良好閱讀習慣,提升讀題能力;夯實基礎(chǔ),提升解題能力;培養(yǎng)嚴謹思維,提升分析能力的三種途徑。
關(guān)鍵詞:實驗探究;讀題能力;解題能力;邏輯思維
科學探究是培養(yǎng)學生化學核心素養(yǎng)的主要途徑,教學中要引導(dǎo)學生體驗科學探究的過程,啟迪學生的科學思維 [1 ]。在中考以實驗探究題的形式考察學生的核心素養(yǎng),實驗探究在中考中占10分左右。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)學生實驗探究的得分率普遍低下,一般得分在45%左右(2015年縣教研部門數(shù)據(jù))。實驗探究題成了中考的難題。為此筆者基于《實驗探究》專題復(fù)習的實踐教學,探討學生在解答實驗探究題時存在問題和解決策略。
例題1:興趣小組的同學在做鎂條和鹽酸反應(yīng)實驗時發(fā)現(xiàn),試管外壁很燙,試管口出現(xiàn)白霧。該小組圍繞白霧展開探究。
〔提出問題〕白霧的成分是什么?
〔查閱資料〕石蕊試紙與石蕊溶液性質(zhì)一樣。
〔作出猜想〕
猜想一:是小水滴。理由是因為鹽酸溶液中的水受熱汽化后在試管中液化成小水滴。
猜想二:是 ,理由是 ,試管口就會形成該物質(zhì)小液滴。
〔設(shè)計并實驗一〕見表1。
〔解釋與拓展〕
(1)鎂條與鹽酸反應(yīng)的化學方程式為 。
(2)興趣小組成員小柯還想探究:哪種因素會促成反應(yīng)過程中出現(xiàn)白霧?
〔作出猜想〕白霧的形成可能與 有關(guān)。
〔設(shè)計并實驗二〕見表2。
1 學生在實驗探究解題中存在的問題
1.1 學生的閱讀能力弱
閱讀是人們獲取信息的重要途徑。初中生掌握了一定量的漢字,初步學會了閱讀一些文章,但能閱讀文章不完全等于讀懂,更不能等同于會實驗探究類題目的閱讀。
學生個體的閱讀差異很大,很大一部分學生在讀完題后還不能明白題目的意思,更無法復(fù)述題中的關(guān)鍵信息。例題1中文字有355個,學生在讀到后面內(nèi)容就會忘了前面的信息。在解答實驗探究題時要綜合運用化學知識解決問題,這對學生已有一定難度,更何況實驗探究題設(shè)置了一定的情境,要閱讀的文字增加,無形中對學生提取有效解題信息設(shè)置了障礙。有部分學生在閱讀時還存在跳躍式閱讀,更會導(dǎo)致產(chǎn)生錯誤信息。
1.2 學生的基礎(chǔ)不扎實
實驗探究題是綜合性很強的一類題型,它考察物質(zhì)基本性質(zhì)、反應(yīng)基本原理、基本實驗操作。這幾個方面的知識,往往是互相聯(lián)系、滲透穿插著進行考察。例題1考察的基本原理是金屬活動順序表的應(yīng)用,基本性質(zhì)是石蕊遇酸的變色情況,基本操作是用指示劑測酸溶液的酸堿性。這三塊知識掌握不扎實也是導(dǎo)致失分的重要原因。分析學生的答題,在活潑金屬與酸反應(yīng)知識的應(yīng)用上,存在的主要問題有:(1)金屬活動順序表沒有理解記憶,導(dǎo)至在分析金屬與酸反應(yīng)的情況出現(xiàn)偏差。(2)在利用金屬活動順序表分析金屬與鹽溶液發(fā)生的置換反應(yīng)時,無法靈活應(yīng)用。
例題2:判斷Fe、Cu、 Ag三種金屬的活動性順序,應(yīng)選用下列哪種溶液( )
A.稀鹽酸 B.氯化鐵 C.硝酸銀 D.硫酸銅
例題2如果直接問學生Fe、Cu、Ag的活動性順序,大部分學生都懂得,但通過延伸以后變成了三種金屬和四種溶液的反應(yīng)都要考慮,多數(shù)學生無法應(yīng)對。測試分析在石蕊遇酸的變色情況知識的應(yīng)用上,學生存在的主要問題是:(1)沒有獲取到“石蕊試紙與石蕊溶液性質(zhì)一樣”這一信息和不會運用這一信息;(2)指示劑與酸堿的變色知識混淆了。
1.3 學生的邏輯思維不嚴密
實驗探究題最能考察學生的邏輯思維能力,而這也是學生最薄弱的環(huán)節(jié)。學生主要欠缺在兩個方面:(1)分類思維習慣沒養(yǎng)成,盡管各學科都有一定程度訓練分類思維,但還是有很多學生掌握不好,遇到實際問題不會分情況討論。在例題1中〔設(shè)計并實驗二〕是要考察學生能否用分類思想解決問題,步驟Ⅰ中已經(jīng)列出了在常溫下的操作,如果學生具備了分類的思想就不難想到步驟 Ⅱ是要針對步驟Ⅰ采取的對照操作,那就是在加熱的情況下。(2)因果關(guān)系的邏輯分析能力不強。在實驗探究題中各個因素的前因后果分散在大題的各處,學生無法及時發(fā)現(xiàn)。有的因素即使學生發(fā)現(xiàn),但要靈活運用它來解題也很困難。
2 解決對策
2.1 培養(yǎng)良好閱讀習慣,提升讀題能力
邊讀題,邊思考,邊圈點,邊鉤畫,邊批注。我們簡稱為“五邊”讀題法,它其實就是手、腦、眼并用的過程,也是積極思維的過程。
邊讀題要求學生逐字逐句地讀懂題目要表達的意思,由字到句再到段,三個層面,這樣就可規(guī)避因跳躍式閱讀而產(chǎn)生錯誤信息的風險。在例題1中,學生讀題時如果按此辦法,就不會把鹽酸看成硫酸,以致在化學方程式書寫時出現(xiàn)不必要的錯誤。又如有的題目是要選擇不正確的答案,那么在讀題時就要緊繃這根弦,選出錯誤的答案。再如有的填空題要填的是化學式而不是序號,有的要求填寫俗稱而不是名稱等。
邊思考要求學生把讀到的信息與已有的知識和經(jīng)驗通過歸納、概括、分析,提煉出題目中的有效信息。在例題1中要引導(dǎo)學生提煉出基本原理是金屬與酸反應(yīng),要探究的對象是試管口出現(xiàn)白霧的成份。此時要積極聯(lián)想到化學學習中遇到的煙和霧,煙是固體小顆粒,霧是液體小液滴。初中化學出現(xiàn)的白霧是在打開濃鹽酸的試劑瓶,所以例題1中猜想二是氯化氫,理由是稀鹽酸與鎂條反應(yīng)產(chǎn)生的熱量使氯化氫揮發(fā),試管口就會形成該物質(zhì)小液滴。
邊圈點、邊鉤畫、邊批注,要求教師引導(dǎo)學生養(yǎng)成標注關(guān)鍵信息的習慣。標出關(guān)鍵信息避免解題時由于遺漏關(guān)鍵信息而導(dǎo)致的偏差。例題1中的關(guān)鍵信息有: “鹽酸”、“石蕊試紙與石蕊溶液性質(zhì)一樣”等。除標注以外還可引導(dǎo)學生用自已習慣的方式批注,這樣有利于提升解題的準確率。
2.2 夯實基礎(chǔ),提升解題能力
實驗探究是一種綜合性的題目,它可全面考察學生的基本概念,基本原理,基本操作。綜合性的題目首先要求學生對基本知識要掌握好,其次復(fù)習知識時要對知識做適當延伸性復(fù)習。在分析例題1時教師可作適當引伸,如分析題目時應(yīng)適當延伸金屬活動順序表的兩個方面的應(yīng)用,以此夯實金屬的化學性質(zhì)。特別要引導(dǎo)學生關(guān)注金屬與鹽溶液的反應(yīng),要求鹽必須能溶于水,這個知識學生很容易忽視。在分析石蕊遇酸的變色情況時,應(yīng)適當延伸指示劑遇酸堿的變色情況;在分析石蕊試紙檢測溶液酸堿性,應(yīng)由pH試紙檢測溶液酸堿性延伸至本題,復(fù)習中要求學生注意正確用試紙檢驗溶液酸堿性的方法。這樣能讓學生由點到面的復(fù)習,起到夯實基礎(chǔ)的作用。對于基礎(chǔ)除了用發(fā)散思維進行復(fù)習,同時要對各復(fù)習的知識點逐個過關(guān),不留知識死角。
2.3 培養(yǎng)嚴謹思維,提升分析能力
化學思維是對化學知識的抽象和概括,培養(yǎng)化學思維有助于提高分析、解決化學問題的能力 [2 ]。實驗探究題是考察學生邏輯思維的重要題型,它主要是考察學生的分類思維和邏輯思維。
2.3.1 分析清楚題目中存在的邏輯關(guān)系
在例題1中因果關(guān)系體現(xiàn)在:因為結(jié)論是“猜想二是合理”的,而猜想二的內(nèi)容是白霧是鹽酸小液滴,所以“ 將干燥的藍色石蕊試紙靠近裝有鎂條和鹽酸的試管口”,現(xiàn)象就應(yīng)填寫石蕊試紙變紅。又如小柯探究哪種因素會促成反應(yīng)過程中出現(xiàn)白霧,因為設(shè)計并實驗的內(nèi)容中步驟Ⅰ就是常溫下取適量的鹽酸于試管,將干燥的藍色石蕊試紙靠近試管口,現(xiàn)象是試紙不變紅。步驟Ⅱ是取適量鹽酸于試管中,加熱后將干燥的藍色石蕊試紙靠近試管口,試紙變紅。顯然步驟Ⅰ、Ⅱ的主要區(qū)別是溫度,所以小柯的猜想應(yīng)該是白霧的形成可能與溫度有關(guān)。
2.3.2 加強分類思維能力訓練
分類思想是科學探究的重要思想,在進行科學探究時首先就應(yīng)關(guān)注到變化有幾種的可能性,然后按各種可能情況設(shè)計方案進行研究。例題1中考察學生的分類思維體現(xiàn)在〔設(shè)計并實驗二〕中步驟Ⅰ和Ⅱ中。步驟Ⅰ探討的是在常溫下,步驟Ⅱ探討在加熱的情況下,這就是分類思維的體現(xiàn)。結(jié)合例題1為進一步加強學生分類思維的構(gòu)建,教師可以設(shè)計如下方案延伸:泡沫滅火器中碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳,反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)是什么?課堂中組織學生討論分析,溶質(zhì)有三種情況:(1)二者恰好反應(yīng),溶質(zhì)是氯化鈉;(2)鹽酸過量,溶質(zhì)是氯化鈉和氯化氫;(3)碳酸鈉過量,溶質(zhì)是氯化鈉和碳酸鈉。培養(yǎng)好學生的分類思維也有利于今后高中化學的學習。
總之提升學生的科學素養(yǎng)是突破實驗探究題的關(guān)鍵,教學中要夯實基礎(chǔ),培養(yǎng)學生積極的思維并提升的閱讀能力,這是培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的主要途徑。
參考文獻:
[1]中華人民共和國教育部制定.義務(wù)教育化學課程標準(2011年版)[S].北京:北京師范大學出版社,2012.
[2]劉松偉.例談化學思維能力的培養(yǎng)[J].化學教育,2015(5):3-6.