以从福尔摩斯式破案开始。
故事情节 在意大利某地有个奇怪的山洞，人走进这个山洞安然无恙，而狗走进洞里就一命呜呼。因此，当地居民就称之为“屠狗洞”，迷信的人还说洞里有一种叫做“屠狗”的妖怪。为了揭开“屠狗洞”的秘密，一位名叫波尔曼的科学家来到这个山洞里进行实地考察。他在山洞里四处寻找，始终没有找到“屠狗妖”，只见岩洞倒悬了许多的钟乳石，地上有石笋，并且有很多从潮湿的地上冒出来。波尔曼透过这些现象，经过科学的推理终于揭开了其中的奥秘。
引导学生提出问题 原来，这个由大量钟乳石和石笋构成的岩洞，是个石灰岩岩洞。这里，长年累月地进行着一系列的化学反应，积累了大量的二氧化碳，狗因缺乏氧气而窒息死亡。引导学生进一步提出问题，为什么人没事，而狗会死亡？ 引导学生回答问题 人和狗进入山洞时所处的高度不同，在山洞底层和高层二氧化碳浓度不同。为什么这样呢？ 引导学生提出解释和解决策略 让学生参照教材上的蜡烛熄灭实验，自己动手做一做。倾倒二氧化碳后蜡烛会熄灭；下部的蜡烛先灭。因为二氧化碳比空气重，于是就聚集在地面附近，形成一定高度的二氧化碳层。当人进入洞里，二氧化碳层只能淹没到膝盖，有少量的二氧化碳扩散，人只有轻微的不适感觉，然而处在低处的狗，却完全淹没在二氧化碳层中，因缺乏氧气而窒息死亡，这就是屠狗洞屠狗而不伤人的道理。
引导学生建立理论 引导学生根据蜡烛熄灭得出CO2气体不支持燃烧、也不能燃烧的性质，同时根据实验中下部的蜡烛先熄灭、上部的蜡烛后熄灭的情况得出CO2密度比空气大。 鼓励学生进一步拓展 提出拓展性问题让学生回答：在我国北方地区，都要用地窖储存红薯、蔬菜等，在每次下地窖之前，总是要用一燃着的蜡烛缓缓放到地窖里，你能说说这一做法的原因吗？进一步探究CO2的其他物理性质和化学性质。穿插引导学生概括出CO2在生活中的用途：液态CO2主要用于灭火器，固态CO2用做致冷剂，冷藏食物、人工降雨等，还可制汽水。提问：“CO2含量不大，如果没有可以吗？”追问：“CO2是否越多越好呢？”结合全球变暖以及我国政府的“低碳”政策这样一个话题，发散学生思维，用科学的态度去看待二氧化碳这种气体，使学生更好地去理解化学与技术、生活、环境的关系。过去说到二氧化碳，学生总是认为它是全球变暖的“罪魁祸首”，是一种带有负面情绪的气体。但是利用化学辩证法，可以?l现二氧化碳可以在大棚里增施二氧化碳来促进植物的光合作用，还可以利用二氧化碳来制作大家都爱不释手的碳酸饮料等等。通过这些引导和拓展，可教会学生运用科学态度对待任何一种化学物体，不带感情色彩地辩证分析，一切皆可为人类所用。
2014年，教育部印发《关于全面深化改革，落实立德树人根本任务的意见》中多次提出培养学生的科学核心素养。《中学化学课程标准》也提出培养学生运用化学知识和科学方法分析和
解决简单问题的能力。“科学素养”在当代中学化学教育中的重要地位可见一斑。笔者前述的福尔摩斯式破案教学范式，其优点在于可引导学生根据所学化学理念、化学知识、化学概念，对生活中的事物进行分析、比较、推测、论证，活用化学知识，进而培养学生的化学思维。通过各种新奇的故事，可强烈地激发学生的好奇感，进而学生们开始自觉地相互讨论、主动地查阅资料，有目的性地去查询新结论背后的原因。达到“充分利用化学教育来提高学生的核心素养，利用核心素养的培育来提升学生运用化学知识的能力”的目的。需要强调的是，在此类教学活动的具体实施中，教师的定位一定要明晰，不能为了讲故事而讲故事。“断案故事”只是开展教学活动的引子，而教学活动中的核心还是“探究”和“引导”。教师需要能很好地组织整个教学活动，恰如其分地引导学生的思考和讨论。在教师引导下的“思考和讨论”的背后实际是对学生科学方法、科学态度、科学观和科学思维习惯等核心科学素养的培养。此外，还需要结合我国新课程改革思想及我国科学技术发展实际情况，拓展学生对科学与技术的差别的认识；对科学、技术在社会生活方面的影响的认识；对人与自然的关系、可持续发展及科学技术对环境影响的认识。只有如此，才可正确地培养学生对科学本质的理解和对社会的责任感，提高其对以科学、技术为基础上的合理决策力。而这也正是一线化学教师培养人才的目标。
福尔摩斯式破案与中学化学探究式教学-2019年精选文档
