有关pH实验研究性学习的案例分析

刘承奇

(山东省济宁高新区王因镇中心中学 272103)

一、创设情境

要想学以致用，应当创建贴近现实生活的情景或者实验以帮助学生事先了解未来可能面临的问题.创设情境首先应当遵从真实性，其次注重复杂性，进而引导出综合性目标.其中，选择问题应与学生的日常生活相结合，同时将教学目标考虑在内.

本文以“pH——溶液酸碱度的表示方法”作为研究性学习案例进行讨论.此案例的教学目标是帮助学生掌握pH相关知识，同时提高其自主学习能力、逻辑推理能力、实践操作能力以及解决问题的能力.此外，培养学生采用辩证的思路来思考问题，秉承谨慎、严苛的科学态度.

授课时，教师可以事先提出问题：“如今，地球环境遭到严重污染，雨水中可能含有有害物质，这些物质是什么？”学生们通过以往的经验得知是酸雨，但是具体的成分并不清楚.教师进一步提问：“所谓酸雨的酸该如何判断其程度，我们应该如何将其表示出来，除此之外，大量的实验必须在酸性或者碱性环境中方可实现，我们该如何调整酸碱性”，进而引出课堂内容.

二、提出假设，收集数据

学生们根据过往知识得知石蕊以及酚酞试液可以进行酸碱性检验，教师可以事先准备具备酸性和碱性的液体，同时备好石蕊试液以及酚酞试液，教师要求学生自主思考实验方案，部分学生会尝试通过分辨颜色来判断酸碱性强弱，但是据实验现象得知此方式并无可行性.此时，教师应及时讲解pH的概念以及测定溶液酸碱性的具体步骤，帮助学生认识pH的差异，同时了解到pH域酸碱性强弱的关系.

此外，部分学生会提问：“不同酸性溶液或者碱性溶液的pH是否具备某种规律？”教师可以要求学生自主思考试验方案，然后告诉学生具体的实验步骤并提供相应的设备以及溶液.实验目的是探究稀硫酸、稀盐酸、氢氧化钠以及氢氧化钾溶液的pH，进而根据教材所讲述的内容，学生们能够了解到pH的变化范围在0～14，同时发现pH小于7的溶液属于酸性溶液，反之则为碱性溶液.进而在教师的帮助下做出猜想：

猜想一，当溶液浓度降低时，酸碱性会逐渐减弱，pH也会降低.

猜想二，酸性溶液的pH小于7，那么pH小于7的溶液均为酸性溶液，反之，均为碱性溶液.

三、实验验证

学生们提出以上猜想后，教师应当提示学生如何进行实验来验证猜想.学生所提出的两种猜想可以凭借三组试验加以验证.

1.先确定稀盐酸溶液的pH，抽取1mL溶液并再将其稀释至10mL，测定其pH，重复相同步骤后再次测定其pH.

2.先确定氢氧化钠溶液的pH，抽取1mL溶液并再将其稀释至10mL，测定其pH，重复相同步骤后再次测定其pH.

3.测定某氯化铰溶液的pH，测定某碳酸钠溶液的pH.

四、撰写报告

根据实验操作以及结果，学生将其撰写成实验报告，注意报告的格式以及整洁性：

实验目的：掌握pH与酸碱性的内在关系

实验仪器：量筒、玻璃棒、pH试纸、玻璃瓶

实验溶液：稀盐酸溶液、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液

实验报告: 主要涵盖实验步骤、实验结果以及结论三部分，实验步骤与实验结果以及结论一一对应.例如：实验步骤为测定稀盐酸的pH，抽取少许其他溶液进行稀释，测定其pH，再将其稀释后测定pH，对应的实验结果为pH为3、4、5，进而得出结论为pH越小则酸性越强.

五、知识应用

学习知识的目的在于将知识运用于实际生活.开展研究性学习的过程中应当把握这项原则.教师在教学阶段可以提出部分有关实际生活的问题，例如：根据所学知识，如何确定某地区酸雨的严重程度；西瓜、大豆等农作物对于土壤pH的适应范围已经确定，那么长期降酸雨的地区不适合种植以上哪几种农作物.

通过本次课程的学习，学生们可以了解到测定区域酸雨的严重程度可以采用测定酸雨的pH的方法.同时将酸雨的pH与农作物适应范围pH相对比，进而可知甜菜难以在酸雨地区存活.

pH教学内容属于初中化学内容的基础知识，因此教师不愿深入探究教学的手段，要求学生死记硬背，并未要求学生理解教材内容.同时，学生作为学习的主体，其学习主动性未能得到增强，但是研究性学习手段能有效将学生与知识相结合，进而在同学以及教师的引导下，自行提出猜想、设计实验、验证猜想、撰写报告等，不仅有效加强学生的自主学习能力，同时培养其动手实践能力，进而打造成综合型人才，实现课程的教学目标.

研究性学习旨在培养学生的自主学习能力以及解决问题的能力，进而提升教学质量.本文通过介绍pH知识点授课方案来探究研究性学习的优点，根据结果来看，研究性学习的效果较好，适合初中化学教学.