隨著各種課改新教材的使用,一些問題始料不及地出現(xiàn),這種情況引發(fā)我的思考。從整體上看,化學(xué)新教材比舊教材做了較大的調(diào)整。在知識組成上,加進(jìn)了材料、能源、營養(yǎng)素、資源等內(nèi)容,使化學(xué)更貼近生活實(shí)際;在知識安排上,把許多原有的學(xué)生重復(fù)實(shí)驗(yàn)改成了隨堂的探究實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生更多地體驗(yàn)學(xué)習(xí)的全過程和實(shí)驗(yàn)探究的全過程。在全面課程改革的今天,教師的教育觀念的確發(fā)生了很大的變化。在取得成績的同時(shí),我們也要看到存在的問題。
實(shí)驗(yàn)探究中的偶然發(fā)現(xiàn)
北京市某區(qū)中考復(fù)習(xí)習(xí)題:甲同學(xué)為了探究鋁、鐵和銅的活動(dòng)性,他用鐵絲、銅絲、鋁線和稀鹽酸四種物質(zhì),設(shè)計(jì)了以下只用一支試管,取一次鹽酸的探究方案。
實(shí)驗(yàn)步驟1的參考答案:生成無色氣體,無色溶液變成淡綠色。實(shí)驗(yàn)步驟2的參考答案:銅絲。實(shí)驗(yàn)步驟3的參考答案:鋁絲,表面變黑(有固體析出)。
另一個(gè)區(qū)也曾用過這道習(xí)題,不同之處是:實(shí)驗(yàn)步驟3的參考答案不是讓學(xué)生填,而是給出了具體的內(nèi)容:淡綠色溶液逐漸變?yōu)闊o色。同一個(gè)題目,兩個(gè)區(qū)提供的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象卻不同。
學(xué)生做題時(shí)出現(xiàn)的答案主要有:溶液由淡綠色逐漸變成無色,生成黑色固體;溶液由淡綠色逐漸變成無色,生成銀白色固體。
溶液顏色的變化似乎沒有引起大家的爭議:得出反應(yīng)生成黑色固體的根據(jù)是鐵粉是黑色的;得出反應(yīng)生成銀白色固體的根據(jù)是鐵是銀白色金屬。誰對誰錯(cuò),出現(xiàn)了疑問。
答案到底是什么?我沒有根據(jù)參考答案輕易下結(jié)論,也沒有根據(jù)已有的知識進(jìn)行簡單判斷,而是走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,動(dòng)手去做實(shí)驗(yàn)。
多次實(shí)驗(yàn)讓我意外地發(fā)現(xiàn),最沒爭議的反應(yīng)溶液的變化暴露出問題:硫酸亞鐵溶液放入金屬鋁浸泡一天一夜,淡綠色沒有褪去,鋁絲表面也沒有任何現(xiàn)象出現(xiàn)。而氯化亞鐵溶液放入鋁絲,立即冒氣泡,鋁絲表面生成黑色固體,溶液顏色變黃,生成褐色絮狀沉淀,24小時(shí)后仍有氣泡生成,溶液顏色更深。
通過實(shí)驗(yàn),我對現(xiàn)在所給出的某些化學(xué)習(xí)題答案的準(zhǔn)確性產(chǎn)生了懷疑。人教版義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書第11頁指出:“化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),化學(xué)的許多重大發(fā)現(xiàn)和研究成果都是通過實(shí)驗(yàn)得到的。化學(xué)學(xué)習(xí)的一個(gè)重要途徑是實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)以及對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、記錄和分析等,可以發(fā)現(xiàn)和驗(yàn)證化學(xué)原理?!边@不僅是給學(xué)生提出了學(xué)習(xí)化學(xué)、研究化學(xué)的方法,也是給教師和從事化學(xué)研究的人員提出了研究化學(xué)的方法。
這次的實(shí)驗(yàn)探究使我體會(huì)到:科學(xué)研究、尤其是化學(xué)科學(xué)研究,應(yīng)重視實(shí)驗(yàn),不能人云亦云。尤其是初中的化學(xué)教學(xué),更應(yīng)該側(cè)重以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),減少對知識的盲目遷移。對于教學(xué)中存在的疑惑,教師要用科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法去尋求答案。
實(shí)驗(yàn)探究中的吃驚發(fā)現(xiàn)
一次學(xué)校月考,教師以酸堿鹽來命題,考題中有這樣的一道題:小冬在自制指示劑的探究活動(dòng)中,記錄如下。由下表判斷,其中不能做指示劑的是:( )
根據(jù)題意,只有胡蘿卜的汁液在酸性、中性和堿性溶液中顯同種顏色,不能做指示劑,答案是B。
這是一道傳統(tǒng)題,過去做時(shí)從沒多想,也從沒什么疑問。但在今年的教學(xué)活動(dòng)中,我給學(xué)生留了一個(gè)家庭實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生用紫甘藍(lán)、水蘿卜、胡蘿卜等生活中的常見物自制指示劑,檢驗(yàn)家中的一些常見溶液的酸堿性。一名男同學(xué)在實(shí)驗(yàn)后匯報(bào)說:“胡蘿卜浸出液顏色很淺,滴到醋里看不出變化,滴到堿性溶液中有點(diǎn)發(fā)黃?!蔽艺f:“你把藥品拿來,我再試試,有可能你用的溶液酸堿性弱,我用實(shí)驗(yàn)室的藥品試驗(yàn)一下。”我用鹽酸和氫氧化鈉溶液試了試:酸溶液不能使胡蘿卜酒精浸出液變色,堿溶液能使胡蘿卜酒精浸出液變成黃色,得出的結(jié)論是:“胡蘿卜酒精浸出液在酸堿溶液中能顯出不同的顏色,因此它可以做酸堿指示劑?!?br/> 實(shí)驗(yàn)后,我很震驚,到底胡蘿卜汁液能否做酸堿指示劑?詢問出題的教師,說是選自2006年某區(qū)中考題。我到網(wǎng)上查2006年中考題,還查出類似的題目,答案均為:“胡蘿卜汁液不能做指示劑,因?yàn)樗谒嵝院蛪A性溶液中顯示的是同種顏色。”
中考題怎么可能出錯(cuò)?帶著疑問我再次走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,重新做了這個(gè)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論清晰地顯示:胡蘿卜酒精浸出液能在酸性溶液和堿性溶液中顯示不同顏色,說明胡蘿卜酒精浸出液可以做酸堿指示劑。
這個(gè)結(jié)果讓我震驚!
實(shí)驗(yàn)探究帶來的深度思考
1.難題為什么越來越多
一年學(xué)期期末,一些學(xué)生家長到學(xué)校了解孩子的考試成績,同時(shí)也向各科教師詢問孩子的學(xué)習(xí)狀況。一個(gè)學(xué)生的母親在與我的交談中說:“我是搞電的,而且是比較尖端的??戳撕⒆拥奈锢黼妼W(xué)題,真夠難的?!庇纱丝梢?,難題多的原因之一是脫離了生活生產(chǎn)實(shí)際。
工作中,化學(xué)教師因一本書學(xué)一年、80分,被一些學(xué)生和家長輕視。從事化學(xué)教學(xué)的教師、實(shí)驗(yàn)員對此心里不平衡,不斷增加出題的難度。由此可見,難題多的原因之二是要體現(xiàn)自己學(xué)科的價(jià)值。
每年中考后,一些教師反映不錯(cuò)的題被保留下來,而這些題都是有一定難度的題目,久而久之,難題越來越多。由此可見,難題多的原因之三是難題的長期積累。
在教學(xué)中,難題能激發(fā)教師研究的興趣。在授課時(shí)能講出彩兒,能吸引學(xué)生,體現(xiàn)教師的知識水平、分析能力和教學(xué)水平。長此以往,題目會(huì)越編越難,教學(xué)難度會(huì)越來越高。由此可見,難題多的原因之四是教師的表現(xiàn)欲。
2.有問題的題目和知識點(diǎn)為什么這么多
我算不上優(yōu)秀的化學(xué)教師,學(xué)歷不高,理論知識也很匱乏,但卻在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)了許多問題。
?。?)前面提到的金屬鋁與亞鐵鹽溶液的置換現(xiàn)象。
?。?)前面提到的胡蘿卜酒精浸出液遇酸性或堿性溶液的變色現(xiàn)象。
?。?)鐵釘放在硝酸銀溶液中反應(yīng),比鐵與硫酸銅溶液的反應(yīng)、銅片與硝酸銀溶液的反應(yīng)速率低得多。鐵釘放入硝酸銀溶液片刻后取出,鐵釘質(zhì)量變輕還是變重,溶液質(zhì)量變輕還是變重,用這樣的問題考察學(xué)生有沒有意義?
?。?)金屬活動(dòng)順序表中,只有排在前面的金屬才能把排在后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來,這個(gè)規(guī)律就不適用于活潑金屬鉀、鈣、鈉。由此看出,一般的規(guī)律中會(huì)有特例,不能任意遷移。
?。?)鐵釘放在硫酸銅溶液中,立即發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成紅色固體覆蓋在鐵釘表面,片刻取出鐵釘烘干稱重,質(zhì)量比原鐵釘重。若把鐵釘放在硝酸銀溶液中,想象著應(yīng)該更快,鐵釘會(huì)變得更重,結(jié)果它會(huì)讓你等一天都看不到現(xiàn)象,不要說片刻了。
這些實(shí)驗(yàn)沒人去做,沒人去研究。任課教師的眼睛放在授課和解題上,答案怎么給,教師就怎么教。我只是在學(xué)生的作業(yè)和實(shí)驗(yàn)探究的啟發(fā)下做了一些實(shí)驗(yàn),如果從事化學(xué)教學(xué)工作的教師都動(dòng)起手來,那么基礎(chǔ)化學(xué)的教育就會(huì)更科學(xué)、更嚴(yán)謹(jǐn)。作為教育研究者,心中應(yīng)該明確:規(guī)律不能任意延伸,知識不能任意遷移,科學(xué)不能想象,答案不能編篡。■
□編輯 王宇華