一份意外的收获

一份意外的收获

吴银燕

吴银燕浙江省绍兴县实验中学

2009学年第一学期，在我校开展的科学教研活动中，本人上了一节有关探究物质溶解性的公开课。根据新课标的目标要求，对科学探究的方法和步骤做了进一步尝试。课堂教学过程案例总体设计如下：

【案例构思】

通过设置学生感兴趣的情境，引导学生操作、体验。学生通过对有关问题的探究活动，体验科学探究的过程，了解探究过程中的猜想与假设、设计实验方案、通过观察与实验、搜集事实证据、分析论证、交流评估等环节，从而提高学生科学探究的能力，增强对科学探究的理解。

【分析过程】

一创设情境，引入新课

师：春节时有客人到家里来，我们首先会拿什么招待客人？

生：我们会给每位客人泡一杯糖水来招待客人。

师：那我们两人一组利用桌上的器材泡一杯糖水。

教师巡回指导，要求学生规范操作，但不做其他提示。

［分析］教师通过创设学生感兴趣的情境，提供实践素材和机会，引导学生操作、体验，激发学生学习的兴趣。

二引导发现，提出问题

师：在具体的泡糖水的过程中，同学们有什么发现吗？又有哪些疑问？

学生的疑问：（l）糖放入水中为什么会消失呢？那么这些糖到哪里去了？（2）为什么糖在水中溶解后能使水变甜呢？（3）为什么在我们这一组水中糖放得多一点，糖不会完全溶解而还有剩余？（4）有什么办法能使剩余的蔗糖溶解完呢？（5）蔗糖在水中的溶解能力大小与哪些因素有关？（6）若把糖换成其他物质（如食盐、味精等）放入水中，食盐、味精也能溶解，它在水中的溶解能力和蔗糖一样吗？如果不一样，那么哪个会更大一些？（7）通过搅拌能使糖的溶解加快，此外，还有什么办法能加快蔗糖的溶解呢？（8）糖能在水中溶解，在其他液体（如酒精或汽油）中也能够溶解吗？（9）固体物质能够溶解在水中，但酒精、食用油等液体和气体也能溶解在水中吗？

学生讨论：

生l：糖能溶解在水中，是因为蔗糖和水是由分子构成的，而分子在不停的做着无规则运动，且分子之间有空隙；把糖放入水中后，蔗糖分子运动到水分子的空隙里去了。

生2：事实上，这是一种物质的扩散现象，是蔗糖分子和水分子无规则运动而引起的。

生3：对！而且我认为温度越高，蔗糖溶解得越快，因为温度越高，分子运动越剧烈。

生4：糖还有剩余，说明糖在水中溶解的数量是有限的。

生5：我认为这句话不太科学，如果再加一些水，或者改变其他条件，剩余的糖可能还会溶解。

生6：对，我认为可以这么说：“在一定条件下，糖在水中能溶解的数量是有限的”。

生7：我认为也可以说成：“在一定条件下，蔗糖在水中的溶解能力是有限的”。

生8：液体（酒精）和气体也能溶于水，如打开汽水瓶盖时，会有气泡冒出来，这些气泡应该是原来溶解在水中的气体。

生9：在夏天放出的自来水放置一段时间后，容器内壁上会出现许多小气泡，这些小气泡应该是原来溶于水中的空气。

生l0：以前我们做过观察水的沸腾实验，当水加热到一定温度但还未沸腾时，水就不断有气泡冒上来，这显然是原来溶解在水中的空气，在水温升高时气体的溶解能力减小而从水中跑出来了。

生11：这个实验是否表明，空气在水中的溶解能力与温度有关，温度越高，空气的溶解能力越小？

生12：啤酒和汽水瓶盖没有打开时，没有看见有气泡冒上来，而瓶盖一打开，气泡就不断地冒上来，说明气体在水中的溶解能力还可能与其他的外界因素有关。

生l3：这些现象表明气体在水中的溶解能力大小与气压有关。

［简析］学生应用已有知识和生活经验对某些问题做出尝试性的解释，并做出各种合理的猜想、假设，为进行科学探究活动打好基础，同时也培养了学生相互合作交流的能力。但是使我始料不及的是学生有这么多而又广泛的问题，同时也具备相当丰富的生活经验，思考和讨论问题时能举一反三、旁征博引，这在我以前的教学过程中是难以见到的。

三建立假设，寻求实验方案

教师引导学生选取几个典型的问题进行探究。

问题一：蔗糖在水中的溶解能力与什么因素有关？

学生讨论猜想：（1）蔗糖在水中的溶解能力大小与水的质量多少有关；（2）蔗糖在水中的溶解能力大小与水的温度高低有关。

学生分组讨论、设计实验方案：

方案1：在两个盛有适量水的试管中分别放入一定量的蔗糖，振荡一会儿使之充分溶解，且两个试管中都有蔗糖剩余。

方案2：在一个试管中再加入一定量的水，振荡，观察剩余的蔗糖是否溶解。

方案3：把另一个试管放在酒精灯火焰上加热，观察蔗糖能否继续溶解。

［简析］由于学生对“溶解能力”的涵义不理解，导致有的小组设计的实验方案有误，但教师不直接指出，而允许学生按照自己设计的方案去实验，鼓励学生从实验中发现问题、解决问题，以培养学生的反思能力。但在这一实验过程中我惊奇地发现学生有较强的组织实验能力，并能针对建立的假设来设计实验方案。

学生两人一组，利用教师提供的器材进行实验，教师指导学生规范操作，要求学生仔细观察，同时引导学生努力从实验现象中发现问题。

生1：通过实验，我发现加水和加热都能使剩余的蔗糖继续溶解。这说明水越多，温度越高，蔗糖在水中的溶解能力越大。

生2：我通过实验发现，加水虽然使剩余的蔗糖继续溶解，但不能使蔗糖的溶解能力变大。

生3：加热后，剩余的蔗糖继续溶解了，这说明蔗糖在水中的溶解能力与温度有关。而且温度越高，蔗糖的溶解能力越大。

生4：也不见得，也许当水温升高到一定程度后，蔗糖的溶解能力不再变大。

师：对，我们只能说“蔗糖在水中的溶解能力与温度有关”，至于具体关系如何，必须通过大量的实验和严格的分析才能确定。

［简析］学生在教师创设的安全、宽松的氛围中自由地讨论、争辩、猜想、假设，并逐渐放弃自己原有错误的想法，试着接受别人正确的、合理的观点，从而不断建构起有意义的知识体系。本来我要在学生进行实验后的讨论分析中作一番分析的，但在新课程理念下实施的教学结果，使我这个用老眼光看新问题的“老教师”深感意外。

四实际应用

教师引导学生运用探究得到的结论解释生活中的一些现象，如：在一定条件下，食盐和蔗糖在水中溶解能力哪个大？

学生讨论猜想：（1）可能是食盐大？（2）可能是蔗糖大？（3）可能是一样大？（学生分组讨论、设计实验方案。）

教师引导（渗透控制变量的思想）：两杯水，质量相同，温度相同，分析溶解食盐和蔗糖，比较哪一种物质溶解得多。

实验方案：

方案l：在两杯质量和温度相同的水中，分别放入等质量的食盐和蔗糖，充分搅拌后，如果观察到一杯完全溶解，另一杯还有剩余，就可以得到结论。

方案2：在两杯质量和温度相同的水中，分别放入等质量的食盐和蔗糖，充分搅拌后，如果两杯物质都有剩余，比较剩余物质的多少，就可以得到结论。

方案3：在两杯质量和温度相同的水中，分别逐渐加食盐和蔗糖，一边加一边搅拌，加到都不能溶解为止，比较溶解质量的多少，就可得到结论。

学生两人一组选择自己喜欢的方案进行实验，教师指导。

生l：通过实验，我发现在水的质量和温度都相同的情况下，蔗糖要比食盐溶解得多，说明在一定温度下，蔗糖的溶解能力比食盐大。

生2：取两杯质量和温度都相同的水，一杯放蔗糖，一杯放食盐，如果放进的蔗糖比食盐多，但最后蔗糖完全溶解了，而食盐还有剩余，也能得到上述结论。

师：你的思路是对的。但一开始并不知道蔗糖的溶解能力比食盐大呀？

生2：我也是在知道了结论之后才想到这个方法的。

生3：我认为实验中两杯水的质量也不一定要相同。比如，可以使第一杯水的质量是第二杯的两倍，然后使第一杯水中放入的食盐质量是第二杯水中放入蔗糖的两倍，再来比较它们溶解的程度，也能得到结论。

师：你这样设计的道理是什么？

生3：在这里盐水的质量虽然增大到了原来的两倍，但根据我们第一个探究活动得到的结论，这不会影响食盐的溶解能力，因此可以用这种方法比较食盐和蔗糖的溶解能力。

师：对，实际上这里的设计思想与上面是一致的。

生4：只用一杯水来进行实验。我是指在同一杯水中，先逐渐加食盐，搅拌，加到不能再溶解为止，然后再逐渐加蔗糖，搅拌，同样加到不能再溶解为止，再比较加入食盐和蔗糖的质量，就可以得出结论。

生5：同一杯水中加两种物质，它们的溶解能力是否受到影响？

师：这是一个值得探究的问题，有兴趣的同学可以在课外进行探究。

不过生4的想法的确很独特！刚才大家通过相互合作，设计出了许多比较食盐和蔗糖溶解能力大小的方法。但是，大家是否注意到，这些方法都有一个共同点，那就是把食盐和蔗糖加到水中来比较。我们能反过来考虑吗？

生6：先分别在两个烧杯中放相等量的食盐和蔗糖，再不断向食盐和蔗糖中加水，搅拌，使之溶解，一直加到食盐和蔗糖都不能再溶解为止，两个烧杯中加水的多少，也能得到结论。

［简析］在该过程中，教师通过引导学生从各个不同的角度考虑问题，鼓励学生相互启发、相互补充，设计出了多种比较食盐和蔗糖溶解能力大小的方法，充分培养了学生的发散思维和创新能力，同时也深化了学生对控制变量思维的理解。

五师生共同探讨、质疑

师：对刚才的探究活动，大家还有什么想法？

生：我认为刚才得到结论的正确性值得怀疑。刚才所做的实验，只能说明在该温度下，蔗糖的溶解能力比食盐大。但如果温度发生改变，蔗糖和食盐的溶解能力都要改变，此时，哪一种物质的溶解能力大是不能确定的。

师：对，你的想法很有道理。那么，你认为要比较食盐和蔗糖溶解能力的大小，你应该做些什么？

生：我认为应该多做几次实验，即在不同的温度下，重复上述实验，才能得到比较正确的结论。

师：所以说，只通过一次实验得到的结论往往是不可靠的。

［简析］本环节是学生对探究得到的结论进行反思、质疑、评估的过程。应该说，这位学生提出的问题是我没想到的，但也正是如此，才体现了学生学习的主动性，同时也体观了教学的成功之处。

通过学生对物质溶解实验过程的质疑、猜想和实验的亲手验证，充分说明在探究活动的情景下，教师才能真正地从知识传授者转变为学生发展的促进者，使课堂充满激情、智慧和灵感，使学生真正成为课堂的主人、学习的主人和自我发展的主人。这是我在这节公开课中又一意外的收获。