真实化学问题在科学探究教学中的运用

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1、真实化学问题在科学探究教学中的运用真实化学问题在科学探究教学中的运用摘真实化学问题在科学探究教学中的运用真实化学问题在科学探究教学中的运用摘要：以来自现实生活中未知结论的原始化学问题设计科学探究活动，有助于突出对科学探究要素的论证，也有助于组织课堂讨论。真实化学问题探究教学，教师事先要亲身经历解决问题的过程，然后编写适合学生的问题。探究过程包括提出猜测、运用证据的论证、评价与交流等环节。　　关键词：真实化学问题；科学探究教学；论证；课堂讨论　　一、真实化学问题及其探究　　（一）真实化学问题的概念　　真实化学问题指与化学相关，且没有现成结论和解决方法的实际问题。真实化学问题可以来自日常生活、化

2、学实验、互联网、课本。例如以下的这些问题。　　问题1：学生做盐的性质实验时，在碳酸钠溶液中加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，再加入稀硝酸，白色沉淀应该全部溶解。但是，一部分学生的沉淀却没有全部溶解。　　问题2：为什么洁厕剂中的无机酸通常使用盐酸而不是硫酸？　　问题3：微信中流传食醋能去除蔬菜中的残留农药，食用小苏打包装袋上写着小苏打能去除蔬菜中的残留农药。　　问题4：用土豆能鉴别加碘盐和无碘盐。　　问题5：洗发剂和护发剂的酸碱性。　　上述问题1来自化学实验，问题2来自日常生活，问题5来自化学课本。问题3、4是互联网中与化学、生活相关的传言，一种网络传言。　　（二）新知识探究教学存在的问题　　使用

3、探究的方法学习课本中的化学知识，如质量守恒定律、二氧化碳的性质、水的组成等等，称之为学习（或探索）新知识的探究。学习新知识的探究教学存在两个问题。首先，难以组织有效的课堂讨论。学生面对的是未知的化学知识，等待解决的是陌生又抽象的理论问题，而不是现实中学生熟悉的问题。而且，45分钟的时间限制，学生没有时间阅读大量的背景资料，没有时间准备必要的知识与技能。离开熟悉的情境，没有足够的背景知识与经验，学生就提不出有争论价值的观点，只能被动地应付教师的提问。其次，不利于学生进行探究中的论证（argumentation）。论证有名词和动词两种含义，名词的论证由主张或结论和这些主张或结论的辩护（或理由、支

4、持）构成[1]。动词的论证指运用证据来辩护自己主张的过程。论证是科学探究的一个要素，也是科学探究的一个特征。学生要学会运用证据辩护自己作出的解释，学会评价别人的论证、进行反论证[2]。科学探究中，收集证据后，利用证据和掌握的知识、经验解释提出的主张，判断主张的合理程度，证实或修改甚至推翻主张，得出最可靠的结论，这是一个（科学）论证过程。学习新知识的探究，有正确的结论和探究方法做参照，提出和结论一样的猜测，收集的是少数和结论一致的证据，然后顺利地得出唯一的结论。结果，科学探究中不可缺少的论证被排除在外。　　（三）真实化学问题探究与新知识探究教学的区别　　真实化学问题探究和学习新知识的探究不同。

5、前者不仅能引起学生的好奇，也是校外许多人关心的问题。学习新知识的探究是一种外加的学习任务，解决真实化学问题很大程度是出于自觉的生活需要，能给日常生活提供一定的帮助。探究真实化学问题除了复杂程度、运用的技术手段和理论深度外，本质上和科学家解决实际问题一样。另外，教师事先经历了解决问题的过程，有亲身的体验，有助于指导学生。总之，和学习新知识的探究相比，真实化学问题探究更有助于调动参与者（学生和教师）的探究主动性，更有助于设计科学论证与课堂讨论。解决真实化学问题的探究和学习新知识的探究的区别如表1所示。　　二、真实化学问题探究教学的主要过程　　（一）前期准备：问题的筛选与设计　　发现真实问题后，一

6、般不适宜直接交给学生。教师要亲自动手实验，经历一遍完整的探究过程。只有这样才能熟悉探究中可能产生的各种情况，评估问题的可探究性，最终设计出适合学生的问题。以前面的问题1为例，这是一个非常好的探究问题。实验中部分学生发现异常现象后，由于异常现象有多种合理的解释，无法立刻给出明确的答复，当时只告诉学生可能是药品问题或者是实验操作问题。课后教师通过实验检测到碳酸钠溶液中的氯离子。原因是碳酸钠固体含有微量的氯化物，微量的氯离子和银离子就能产生显著的白色浑浊现象。　　教师经过亲身探究后，将问题1改为：上次做盐的性质实验时，一部分同学发现一个异常现象：在碳酸钠溶液中加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，再加入稀

7、硝酸，白色沉淀没有全部溶解。通过探究解释遇到的这一异常现象。探究所需药品：①待检测的稀硝酸、碳酸钠溶液、硝酸银溶液；②用于检测的稀硝酸、硝酸银溶液、氯化钡溶液、稀硫酸；③盛有碳酸钠固体的原装瓶子。　　为了得出不同的探究结论，在待检测的稀硝酸中，有些组的稀硝酸含有氯离子，另一些组的稀硝酸不含杂质，碳酸钠溶液都含有氯离子（药品本身带来，不是准备实验时特意加入）。但是，为了避免问题过于复杂，待检测试剂中没有混入钡离