張海青

科學(xué)探究在化學(xué)教學(xué)有著無可替代的作用。筆者就控制變量法、邏輯推理法、歸納演繹法等科學(xué)探究方法在化學(xué)教學(xué)中的具體應(yīng)用進(jìn)行了初步探討。

控制變量法?？刂谱兞糠ㄊ窃谘芯亢徒鉀Q問題的過程中，對影響物質(zhì)變化規(guī)律的因素和條件加以人為控制，只改變某個(gè)變量的大小，保證其他的變量不變，最終解決所要探究的問題的一種探究方法。

在研究“鐵生銹的條件”實(shí)驗(yàn)中，教師首先提出鐵生銹的條件是什么？”這個(gè)問題，請學(xué)生結(jié)合生活中看到的鐵生銹的環(huán)境進(jìn)行猜想。學(xué)生們猜測影響鐵生銹的條件可能是水、空氣等。教師接著補(bǔ)充：影響因素很多，請同學(xué)們分析如下實(shí)驗(yàn)分別改變哪些量？實(shí)驗(yàn)A：鐵釘同時(shí)與水、空氣接觸；實(shí)驗(yàn)B：鐵釘只與水接觸；實(shí)驗(yàn)C：鐵釘只與空氣接觸。學(xué)生們很快得出，實(shí)驗(yàn)B：改變空氣這一變量即可；實(shí)驗(yàn)C：改變水這一變量即可。于是，經(jīng)實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象是：A中鐵釘生銹，B中鐵釘沒有生銹，C中鐵釘沒有生銹。最后，根據(jù)這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以得出的結(jié)論是：鐵釘生銹的條件是鐵釘要與水、空氣同時(shí)接觸。

以上實(shí)驗(yàn)其實(shí)是運(yùn)用控制變量法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，形成兩組對比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)A與實(shí)驗(yàn)B作對比，研究空氣這個(gè)變量；實(shí)驗(yàn)A與實(shí)驗(yàn)C作對比，研究水這個(gè)變量。可見運(yùn)用控制變量法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，思路非常清晰，學(xué)生易于理解。

邏輯推理法。邏輯推理法是以抓住特征條件找出特征物質(zhì)為突破口，順藤摸瓜，依次找出各物質(zhì)，求解問題的推理方法。在初中化學(xué)教學(xué)中，邏輯推理法的思維路徑通常是從特殊點(diǎn)去推斷物質(zhì)的組成特征、結(jié)構(gòu)特征、顏色特征、狀態(tài)特征，以及特征的反應(yīng)現(xiàn)象、反應(yīng)方法等。

如在探討“酸的化學(xué)性質(zhì)有哪些？”時(shí)，學(xué)生很快說出有如下四種反應(yīng)：1.能和活潑金屬發(fā)生反應(yīng)，放出氫氣。2.能和堿發(fā)生中和反應(yīng)。3.能和非金屬氧化物發(fā)生反應(yīng)。4.能和一部分鹽發(fā)生反應(yīng)。教師繼續(xù)提問：碳酸鹽與稀酸反應(yīng)能生成氣體，那么與稀酸反應(yīng)生成氣體的物質(zhì)一定是碳酸鹽，這個(gè)命題對嗎？學(xué)生果斷地回答不對，因?yàn)楦鶕?jù)酸的化學(xué)性質(zhì)可知與酸反應(yīng)生成氣體的物質(zhì)有兩類，一類是活潑的金屬，一類是碳酸鹽，所以這個(gè)命題不對。

邏輯推理法是化學(xué)探究中一種常用的方法，可以應(yīng)用化學(xué)原理進(jìn)行推理新的理論，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推理新的理論。這是初中化學(xué)中訓(xùn)練學(xué)生思維的常用方法。

歸納演繹法。歸納思維法是從個(gè)別事實(shí)中概括出一般的推理方法，而演繹思維法是用一般原理來分析和說明個(gè)別的推理方法，二者是辯證統(tǒng)一的關(guān)系。在學(xué)生的科學(xué)探究活動中，尤其是在提出問題、猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案與解釋結(jié)論階段，二者均發(fā)揮著重要的作用。

比如，在回憶金屬活動性順序表一課中，金屬活動性順序可以作為設(shè)計(jì)驗(yàn)證金屬活動性順序?qū)嶒?yàn)是依據(jù)。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明Cu和Zn這兩種金屬活動性順序。學(xué)生在討論、匯報(bào)方案后總結(jié)出方法：用銅鹽溶液、用鋅鹽溶液、用稀硫酸或鹽酸。教師繼續(xù)提問：請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明Fe、Cu、Ag三種金屬的活動性順序。于是，學(xué)生們根據(jù)自己的方案實(shí)施實(shí)驗(yàn)后得出：1.運(yùn)用金屬活動性順序，我們可以判斷反應(yīng)是否發(fā)生。2.我們可以通過化學(xué)反應(yīng)推斷金屬活動性順序。3.我們可以用實(shí)驗(yàn)證明金屬活動性順序的結(jié)論。

（作者單位：大冶市教學(xué)研究室）

責(zé)任編輯 張敏