“物质的溶解性”探究教学案例与反思

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[摘要]在“物质的溶解性”一课的学习过程中，通过对物质溶解性有关问题的探究，可使学生体验科学探究的过程，掌握科学探究的方法和培养科学探究能力、质疑精神等。基于此，以此课为例实施了分类探究教学，为学生创设不同的探究空间，鼓励学生合作探究，充分利用学生之间的差异，促进学生差异发展。

[关键词]物质的溶解性溶解能力探究差异发展

[中图分类号]G633.98[文献标识码]A[文章编号]16746058（2015）110101

一、教学内容

浙教版《科学》七年级（上）第四章第五节。

二、教学目标

1.使学生了解物质的溶解性的初步知识。

2.培养学生初步学会溶解、加热等基本实验操作技能。

3.通过对物质的溶解性有关问题的探究，使学生体验科学探究的过程，学习科学探究的方法及对实验条件的控制，培养学生的科学探究能力以及质疑精神、合作意识、创新能力和实事求是的科学态度。

三、设计理念

通过创设学生感兴趣的情境，引导学生操作、体验，发现、提出问题；通过对有关问题的探究活动，让学生体验科学探究的过程，经历猜想与假设、设计实验方案、观察与实验、搜集事实证据、分析论证、交流评估等环节，从而有所侧重地发展学生的科学探究能力，增进学生对科学探究的理解。

通过改革探究活动结构，实施分层分类探究模式，以适应各个层次的学生，为他们创设不同的探究空间；通过为不同的学生呈现可供选择的探究内容，满足每个学生的学习需要；通过鼓励学生合作探究，引导学生相互交流、讨论甚至争辩，充分利用学生之间的差异，从而实现差异共享，最终促进学生差异发展。

四、教学流程

（一）创设情境，激发动机，引入新课

师（指着几位听课的教师）：同学们，今天我们班来了几位客人，我们泡几杯糖水来招待他们好吗？

生（兴奋地说）：好！

学生两人一组，分别利用事先提供的器材“泡糖水”，教师巡回指导，要求学生规范实验操作，但不作其他提示。

（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、观察、体验和思考，进而发现问题，同时激发学生的学习兴趣。）

（二）引导发现，提出问题

师：在泡糖水的过程中，同学们有什么发现？又有哪些疑问？

由学生充分发言：

（1）为什么糖能溶解在水中使水变甜？

（2）为什么水中糖放得足够多时，糖不会完全溶解且还有剩余呢？

（3）有什么办法能使剩余的糖溶解？

（4）蔗糖在水中的溶解能力与什么因素有关？

（5）食盐也能溶解在水中，它在水中的溶解能力和蔗糖一样吗？如果不一样，那么哪个更大一些？

（6）搅拌能使糖的溶解加快，此外，还有什么办法能加快糖的溶解？

（7）糖在水中能够溶解，在其他液体中也能溶解吗？

（8）固体能溶解在水中，气体也能溶解在水中吗？

……

教师对学生的仔细观察及发现、提出问题的能力表示肯定，并引导学生对问题进行分类处理：（1）把错误的或是重复的问题划掉；（2）就几个较简单的问题展开分析、讨论。

生1：糖能溶解在水中，是因为糖和水都是由分子构成的，而分子在不停地做着无规则运动，且分子之间有空隙；把糖放入水中后，糖分子运动到水分子之间的空隙里去了。

生2：事实上，这是一种扩散现象。

生3：对！而且我认为温度越高，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，因为如果再加一些水，或者改变其他条件，剩余的糖有可能还会溶解。

生6：对，所以应该这么说：“在一定条件下，糖在水中能溶解的数量是有限的。”

生7：我认为也可以这么说：“在一定条件下，糖在水中的溶解能力是有限的。”

生8：我认为气体也能溶解在水中。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：不错，倒啤酒时也会冒上来许多气泡。

生10：我们曾做过水的沸腾实验，当水加热到一定温度但还未沸腾时，水中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：有可能。汽水瓶盖着时，不见有气泡冒上来，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。

……

（学生应用已有知识和生活经验对某些问题作出尝试性的解释，并作出各种合理的猜想、假设，为下面进行科学探究活动打好基础，同时也培养了学生相互交流的能力。）

（三）科学探究，解决问题

择取几个典型的问题进行探究（允许各个小组选择其中一个或两个适合自己的问题进行探究）。

问题一：蔗糖在水中的溶解能力与什么因素有关？

[猜想与假设]

学生讨论猜想：（1）与水的质量的多少有关；（2）与水的温度的高低有关。

[设计实验]

学生分组讨论，设计实验方案。

（1）在两个盛有适量水的试管中分别放入一定量的蔗糖，振荡一会使之充分溶解，且使两个试管中都有蔗糖剩余；

（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；

（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。

（由于学生对“溶解能力”的含义不理解，导致设计的实验方案有误，但教师不直接指出，而是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，以培养学生思维的批判性和反思能力。）

[进行实验]

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去发现问题。

[分析论证]

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：我观察到的现象和生1相同，但我不赞同生1的观点。

师：（表示感兴趣）请说说你的观点。

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

师：能说一下你的理由吗？

生2：我举例说明吧。比如，5mL的水中溶解了10g蔗糖就不能继续溶解了，说明1mL水中最多只能溶解2g蔗糖；如果水增加到10mL，蔗糖最多能溶解20g，表面上看蔗糖溶解得比原来多了，但实质上1mL水中能溶解的蔗糖的量没有发生改变，所以蔗糖的溶解能力也没有改变。

生3：对。这就好比一个人挑担，他一次最多只能挑100斤；如果他多挑几次，他挑的总量会增加，但他挑担的能力没有改变。

生4：但加热后，剩余的蔗糖继续溶解了，这说明蔗糖在水中的溶解能力确实与温度有关。而且，温度越高，蔗糖的溶解能力越大。

生5：这也不见得，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密的分析才能确定。

（学生在教师营造的安全、宽松的氛围中自由地讨论、争辩、猜想和假设，并逐渐放弃自己原有的错误想法，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。同时，在这个过程中，学生的合作意识得到了培养。）

[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，如用热水洗碗比用冷水洗碗更干净。

问题二：在一定条件下，食盐和蔗糖在水中的溶解能力哪个大？

[猜想与假设]

学生讨论猜想：（1）食盐大；（2）蔗糖大；（3）一样大。

[设计实验]

学生分组讨论，设计实验方案。

（1）教师引导学生思考：两杯水，质量相同，温度相同，分别溶解食盐和蔗糖，比较哪一种物质溶解得多。（渗透控制变量法）

（2）各组进行实验方案公示。

①在两杯质量和温度都相同的水中，分别放入等质量的食盐和蔗糖，充分搅拌后，如果观察到一种完全溶解，另一种还有剩余，就可得到结论。

②在两杯质量和温度都相同的水中，分别放入等质量的食盐和蔗糖，充分搅拌后，如果两种物质都有剩余，比较剩余物质的多少，就可得到结论。

③在两杯质量和温度都相同的水中，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，比较溶解的量的多少，就可得到结论。

[进行实验]

学生两人一组选择自己喜欢的方案进行实验，教师指导。

[讨论交流]

生1：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：我得到的结论和生1相同。但我由此想到，比较蔗糖和食盐的溶解能力，应该还有其他的方法！

师：（表示感兴趣）是吗？说说你的想法。

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，如果放进去的蔗糖比食盐多，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：（若有所悟地）这样看来，应该还有其他的方法。

师：（表示期待）说说看！

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水的两倍，然后使第一杯水中放入的食盐的质量是第二杯水中放入的蔗糖的两倍，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还是与上面一致的。

生4：（受生2、生3启发状）我突然有一个想法，不知能否行得通？

师：（期待状）……

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，同样加到不再溶解为止，最后比较加入的食盐和蔗糖的质量，就可得到结论。

生5：（表示怀疑地）同一杯水中加两种物质，它们的溶解能力会不会受到影响？

师：这倒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！

师：刚才大家通过相互合作，设计出了许多种比较食盐和蔗糖的溶解能力大小的方法。但是，大家注意到没有，这些方法都有一个共同点，那就是都是把食盐和蔗糖加到水中来进行比较的。

生：是的。

师：能不能反过来进行考虑呢？

生6：你是指把水加到食盐和蔗糖中来进行比较？

师：对。

生7：我知道了！先分别在两个烧杯中放相等质量的食盐和蔗糖，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完全溶解为止，比较两个烧杯中所加水的多少，也能得到结论。

生8：对，加水少的那种，它的溶解能力反而大。

（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性思维和创新能力，同时也深化了学生对控制变量法的理解。）

[反思质疑]

师：对刚才的探究活动，大家还有什么想法？

生：我认为刚才得到的结论的正确性值得怀疑。

师：（惊奇地）为什么呢？

生：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，还应该做些什么？

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。

（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教师原来所没有想到的，但也正是如此，才体现了学生学习的主动性，同时也体现了教学的成功之处。）

[作业]（二选一）

1.探究影响蔗糖在水中溶解快慢的因素；

2.探究将食盐和蔗糖放在同一杯水中对蔗糖的溶解能力的影响。

五、教学反思

（一）突出探究

本课通过创设一个学生较为熟悉的情境，引发了一连串的问题；然后通过引导学生参与对问题的探究，使学生亲身体验了科学探究的过程，并着力培养了学生发现及提出问题的能力、实验设计能力、实验动手操作能力和合作交流能力。本课设计的两个探究活动都包含了多个要素，但又各有侧重，如“探究蔗糖在水中的溶解能力与什么因素有关”的活动，突出了“分析论证”这一环节；“探究在一定条件下，食盐和蔗糖在水中的溶解能力哪个大”的活动，突出了“实验设计”“讨论交流”这些环节，并渗透了控制变量法。这样处理，既是教学内容的需要，又能有所侧重地发展学生的科学探究能力，加深学生对科学探究各个要素的理解。

（二）鼓励创新

主要表现为两个方面：一是为学生营造了民主、平等、宽松的教学氛围，如对于学生在探究过程中出现的错误，教师并不立即指出，而是鼓励学生继续探索，让学生通过实验观察、讨论交流、反思总结去发现问题、解决问题，从而为学生提供一个安全、自由的心理环境，使学生能大胆探索，有所发现；二是注重对学生质疑精神和创新思维的培养，如实验设计时，引导学生从各个不同的角度、不同的方向进行思考，通过分组讨论、合作交流，相互启发、相互完善，设计出多种不同的方案，很好地培养了学生的发散性思维能力。

（三）差异共享

学生之间是有差异的，学生的生活经验、知识基础、探究技能等都存在着差异。教学中如何适应学生差异，促进学生差异发展呢？本课通过改革探究活动结构，实施分层分类探究模式，即在提出问题、设计实验及进行实验等环节采用“分”的方式，在其他环节采用“合”的方式，以适应各个层次的学生，为他们创设不同的探究空间；通过为不同的学生呈现可供选择的探究内容，即在探究任务和作业布置上允许学生自主选择，以基本满足每个学生的学习需要；通过鼓励学生合作探究，引导学生相互交流、讨论甚至争辩，充分利用学生之间的差异，从而实现差异共享，最终促进学生差异发展。