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1、不曾預約的精彩 一、背景 新課程要求將培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)作為化學課程的主旨和根本目標,而科學探究是學生獲得科學素養(yǎng)的最佳途徑。培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng),化學實驗無疑是最好的載體,而探究性學習是實現(xiàn)這一目標的重要途徑。在科學探究活動中,有時會出現(xiàn)不同于一般情況、不符合預測的“偶發(fā)事件”。傳統(tǒng)教學中,老師們常常認為它是影響教學目標順利達成的干擾和差錯。事實上,“偶發(fā)事件”正是探究活動本質(zhì)的一種體現(xiàn)。教師應積極面對,并且和學生一起探究,就能將“偶發(fā)事件”轉(zhuǎn)化為“動態(tài)生成資源”,成為教學的生長點;而且“偶發(fā)事件”
2、的解決能提升教師的專業(yè)素養(yǎng)和人格魅力,贏得學生的尊重。“偶發(fā)事件”也能為學生提供挑戰(zhàn)和探究的空間,為學生提供質(zhì)疑、求證的機會和平臺。巧妙地利用“偶發(fā)事件”能激起學生內(nèi)心更為強烈的學習興趣、學習熱情和探究欲?! 《?、問題的產(chǎn)生 在進行鈉及其化合物的復習時,我說:“我們已經(jīng)知道金屬鈉與水反應的實質(zhì)是鈉與氫離子的反應,氫離子濃度越大,反應越劇烈?!庇捎谟X得這個結(jié)論易通過實驗證明,就決定在課堂上設計實驗并進行演示(課前并未預做實驗)?! ∥也扇φ諏嶒灥姆椒ǎ芍г嚬?,各加入1mol?L-1和8mol?L-
3、1的鹽酸35mL,同時往兩試管中加入相同米粒大小的鈉。但是,很意外,鈉與1mol?L-1的鹽酸反應更劇烈、更快,鈉粒四處游動,很快熔化為光亮的小球,并且率先劇烈燃燒,產(chǎn)生黃色的火焰,最終消失;鈉與8mol?L-1的鹽酸反應時,反應劇烈,但鈉粒消失的明顯慢一些,另外,試管上方還出現(xiàn)了較多白霧。教室里立即炸開了鍋,同學們七嘴八舌在討論這反常的現(xiàn)象?! ∵@可怎么辦呢?是為完成教學任務,避免節(jié)外生枝,不去理會學生的聲音呢,還是尊重學生的質(zhì)疑,讓他們說說自己的想法,并探究原因。最后,我選擇了延時處理方法:“這個實
4、驗有考慮不周全的地方,我們課后對這個實驗進一步研究和探討”。 三、問題的解決 課后,我讓化學課代表召集對實驗過程有質(zhì)疑的同學一起對課堂實驗進行深入研究,他們的積極性都很高。 我?guī)ьI(lǐng)他們來到實驗室。“我們一起來探究實驗中的干擾因素,大家來說說自己的想法?!薄 W生A:盛1mol?L-1和8mol?L-1的鹽酸的試劑瓶的標簽貼錯了?! 〗處煟簩嵺`是檢驗真理的唯一標準,我們通過實驗來驗證?! 嶒?:各取3mL待測鹽酸,均滴加紫色石蕊試液3滴;現(xiàn)象:兩種溶液均變紅,且取自標簽顯示為8mol?L-1的試劑
5、瓶的鹽酸更紅。結(jié)論:標簽沒貼錯?! W生B:鈉粒大小不同?! W生C:放入1mol?L-1的鹽酸中的鈉已被大部分氧化。5 實驗2:取大塊的鈉,用濾紙吸干表面的煤油,用刀片除去表面的氧化物,將光亮的金屬鈉切成小長方體,然后對半切開,同時放入分別盛有3mL1mol?L-1鹽酸和3mL8mol?L-1的鹽酸的試管中;現(xiàn)象:與課堂演示實驗情況一樣。 學生D:鈉與鹽酸的反應是放熱反應,鹽酸易揮發(fā),越濃越易揮發(fā),由于鹽酸的揮發(fā),氫離子濃度反而變小了?! 〗處煟喝绾巫C明呢? 學生E:選擇硫酸與鈉反應,因為硫酸是
6、難揮發(fā)的酸?! 嶒?:學生選擇了0.5mol?L-1和3mol?L-1的硫酸與鈉反應(考慮到濃硫酸具有強氧化性,選擇的硫酸都是相對稀的硫酸),現(xiàn)象:0.5mol?L-1硫酸與鈉反應更劇烈。結(jié)論:Na與H+的反應,H+濃度越大,反應越劇烈,學生D的猜測是對的?! W生F:能不能通過鈉與硝酸的反應進一步證明D的猜測是正確的,因為硝酸也是揮發(fā)性酸?! 〗處煟嚎紤]得很周全,可以試一下?! 嶒?:用鈉分別與3mL1mol?L-1和3mL8mol?L-1的硝酸反應;現(xiàn)象:盛有3mL1mol?L-1的硝酸中,小鈉
7、塊四處游動,很快熔化為光亮的小球,并且劇烈燃燒,產(chǎn)生黃色的火焰,試管上方出現(xiàn)淡紅色氣體,盛有3mL8mol?L-1的硝酸中,小鈉塊四處游動,很快熔化為光亮的小球,率先劇烈燃燒,放出耀眼的黃色的火光并發(fā)生爆炸,鈉塊先消失,試管上方出現(xiàn)紅棕色氣體?! 熒涸趺匆换厥??(實驗室一片寂靜,大家都陷入沉思。)5 學生G:老師,這現(xiàn)象是正常的,因為硝酸與鹽酸不一樣,硝酸受熱或光照時會分解,產(chǎn)生的氧氣也能與鈉反應,硝酸越濃越易分解,使反應更劇烈?! W生們終于釋然,臉上露出了滿意的笑容,這一系列的探討極大地激發(fā)了
8、學生的學習的興趣。第二天課堂上,他們和全班同學一起分享了對這個演示實驗的改進和結(jié)果?! ∷摹⒎此寂c啟示 金屬鈉與水反應的實質(zhì)是鈉與氫離子的反應,氫離子濃度越大,反應越劇烈。對于這個結(jié)論,我們早就習以為常了,但事實比我們想象的要復雜。 學生在探究“鈉與酸反應”的過程中,經(jīng)歷了問題的提出、猜想和假設、方案的制訂、證據(jù)的收集分析、形成結(jié)論、評價反思、完善結(jié)論的探究全過程。探究的各環(huán)節(jié)中蘊含著假設、實驗、推理、歸納、控制變量等具體的科學探究方法