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不曾预约的精彩
一、背景
新课程要求将培养学生的科学素养作为化学课程的主旨和根本目标,而科学探究是学生获得科学素养的最佳途径。培养学生的科学素养,化学实验无疑是最好的载体,而探究性学习是实现这一目标的重要途径。在科学探究活动中,有时会出现不同于一般情况、不符合预测的“偶发事件”。传统教学中,老师们常常认为它是影响教学目标顺利达成的干扰和差错。事实上,“偶发事件”正是探究活动本质的一种体现。教师应积极面对,并且和学生一起探究,就能将“偶发事件”转化为“动态生成资源”,成为教学的生长点;而且“偶发事件”的解决能提升教师的专业素养和人格魅力,赢得学生的尊重。“偶发事件”也能为学生提供挑战和探究的空间,为学生提供质疑、求证的机会和平台。巧妙地利用“偶发事件”能激起学生内心更为强烈的学习兴趣、学习热情和探究欲。
二、问题的产生
在进行钠及其化合物的复习时,我说:“我们已经知道金属钠与水反应的实质是钠与氢离子的反应,氢离子浓度越大,反应越剧烈。”由于觉得这个结论易通过实验证明,就决定在课堂上设计实验并进行演示(课前并未预做实验)。
我采取对照实验的方法,取两支试管,各加入1 mol?L-1和8 mol?L-1的盐酸3 mL,同时往两试管中加入相同米粒大小的钠。但是,很意外,钠与1 mol?L-1的盐酸反应更剧烈、更快,钠粒四处游动,很快熔化为光亮的小球,并且率先剧烈燃烧,产生黄色的火焰,最终消失;钠与8 mol?L-1的盐酸反应时,反应剧烈,但钠粒消失的明显慢一些,另外,试管上方还出现了较多白雾。教室里立即炸开了锅,同学们七嘴八舌在讨论这反常的现象。
这可怎么办呢?是为完成教学任务,避免节外生枝,不去理会学生的声音呢,还是尊重学生的质疑,让他们说说自己的想法,并探究原因。最后,我选择了延时处理方法:“这个实验有考虑不周全的地方,我们课后对这个实验进一步研究和探讨”。
三、问题的解决
课后,我让化学课代表召集对实验过程有质疑的同学一起对课堂实验进行深入研究,他们的积极性都很高。
我带领他们来到实验室。“我们一起来探究实验中的干扰因素,大家来说说自己的想法。”
学生A:盛1 mol?L-1和8 mol?L-1的盐酸的试剂瓶的标签贴错了。
教师:实践是检验真理的唯一标准,我们通过实验来验证。
实验1:各取3 mL待测盐酸,均滴加紫色石蕊试液3滴;现象:两种溶液均变红,且取自标签显示为8 mol?L-1的试剂瓶的盐酸更红。结论:标签没贴错。
学生B:钠粒大小不同。
学生C:放入1 mol?L-1的盐酸中的钠已被大部分氧化。
实验2:取大块的钠,用滤纸吸干表面的煤油,用刀片除去表面的氧化物,将光亮的金属钠切成小长方体,然后对半切开,同时放入分别盛有3 mL 1 mol?L-1盐酸和3 mL 8 mol?L-1的盐酸的试管中;现象:与课堂演示实验情况一样。
学生D:钠与盐酸的反应是放热反应,盐酸易挥发,越浓越易挥发,由于盐酸的挥发,氢离子浓度反而变小了。
教师:如何证明呢?
学生E:选择硫酸与钠反应,因为硫酸是难挥发的酸。
实验3: mol?L-1和3 mol?L-1的硫酸与钠反应(考虑到浓硫酸具有强氧化性,选择的硫酸都是相对稀的硫酸),现象: mol?L-1硫酸与钠反应更剧