陳強(qiáng)

一、背景

新課程要求將培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)作為化學(xué)課程的主旨和根本目標(biāo)，而科學(xué)探究是學(xué)生獲得科學(xué)素養(yǎng)的最佳途徑。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)無(wú)疑是最好的載體，而探究性學(xué)習(xí)是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要途徑。在科學(xué)探究活動(dòng)中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)不同于一般情況、不符合預(yù)測(cè)的“偶發(fā)事件”。傳統(tǒng)教學(xué)中，老師們常常認(rèn)為它是影響教學(xué)目標(biāo)順利達(dá)成的干擾和差錯(cuò)。事實(shí)上，“偶發(fā)事件”正是探究活動(dòng)本質(zhì)的一種體現(xiàn)。教師應(yīng)積極面對(duì)，并且和學(xué)生一起探究，就能將“偶發(fā)事件”轉(zhuǎn)化為“動(dòng)態(tài)生成資源”，成為教學(xué)的生長(zhǎng)點(diǎn)；而且“偶發(fā)事件”的解決能提升教師的專業(yè)素養(yǎng)和人格魅力，贏得學(xué)生的尊重?！芭及l(fā)事件”也能為學(xué)生提供挑戰(zhàn)和探究的空間，為學(xué)生提供質(zhì)疑、求證的機(jī)會(huì)和平臺(tái)。巧妙地利用“偶發(fā)事件”能激起學(xué)生內(nèi)心更為強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)熱情和探究欲。

二、問題的產(chǎn)生

在進(jìn)行鈉及其化合物的復(fù)習(xí)時(shí)，我說：“我們已經(jīng)知道金屬鈉與水反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是鈉與氫離子的反應(yīng)，氫離子濃度越大，反應(yīng)越劇烈?！庇捎谟X得這個(gè)結(jié)論易通過實(shí)驗(yàn)證明，就決定在課堂上設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行演示（課前并未預(yù)做實(shí)驗(yàn)）。

我采取對(duì)照實(shí)驗(yàn)的方法，取兩支試管，各加入1 mol·L-1和8 mol·L-1的鹽酸3 mL，同時(shí)往兩試管中加入相同米粒大小的鈉。但是，很意外，鈉與1 mol·L-1的鹽酸反應(yīng)更劇烈、更快，鈉粒四處游動(dòng)，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8 mol·L-1的鹽酸反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)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(xué)們七嘴八舌在討論這反常的現(xiàn)象。

這可怎么辦呢？是為完成教學(xué)任務(wù)，避免節(jié)外生枝，不去理會(huì)學(xué)生的聲音呢，還是尊重學(xué)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(shí)處理方法：“這個(gè)實(shí)驗(yàn)有考慮不周全的地方，我們課后對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步研究和探討”。

三、問題的解決

課后，我讓化學(xué)課代表召集對(duì)實(shí)驗(yàn)過程有質(zhì)疑的同學(xué)一起對(duì)課堂實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深入研究，他們的積極性都很高。

我?guī)ьI(lǐng)他們來(lái)到實(shí)驗(yàn)室?！拔覀円黄饋?lái)探究實(shí)驗(yàn)中的干擾因素，大家來(lái)說說自己的想法?！?/p>

學(xué)生A：盛1 mol·L-1和8 mol·L-1的鹽酸的試劑瓶的標(biāo)簽貼錯(cuò)了。

教師：實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，我們通過實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。

實(shí)驗(yàn)1：各取3 mL待測(cè)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(biāo)簽顯示為8 mol·L-1的試劑瓶的鹽酸更紅。結(jié)論：標(biāo)簽沒貼錯(cuò)。

學(xué)生B：鈉粒大小不同。

學(xué)生C：放入1 mol·L-1的鹽酸中的鈉已被大部分氧化。

實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)方體，然后對(duì)半切開，同時(shí)放入分別盛有3 mL 1 mol·L-1鹽酸和3 mL 8 mol·L-1的鹽酸的試管中；現(xiàn)象：與課堂演示實(shí)驗(yàn)情況一樣。

學(xué)生D：鈉與鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，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。

教師：如何證明呢？

學(xué)生E：選擇硫酸與鈉反應(yīng)，因?yàn)榱蛩崾请y揮發(fā)的酸。

實(shí)驗(yàn)3：學(xué)生選擇了0.5 mol·L-1和3 mol·L-1的硫酸與鈉反應(yīng)（考慮到濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，選擇的硫酸都是相對(duì)稀的硫酸），現(xiàn)象：0.5 mol·L-1硫酸與鈉反應(yīng)更劇烈。結(jié)論：Na與H+的反應(yīng)，H+ 濃度越大，反應(yīng)越劇烈，學(xué)生D的猜測(cè)是對(duì)的。

學(xué)生F：能不能通過鈉與硝酸的反應(yīng)進(jìn)一步證明D的猜測(cè)是正確的，因?yàn)橄跛嵋彩菗]發(fā)性酸。

教師：考慮得很周全，可以試一下。

實(shí)驗(yàn)4：用鈉分別與3 mL 1 mol·L-1和3 mL 8 mol·L-1的硝酸反應(yīng)；現(xiàn)象：盛有3 mL 1 mol·L-1的硝酸中，小鈉塊四處游動(dòng)，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3 mL 8 mol·L-1的硝酸中，小鈉塊四處游動(dòng)，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。

師生：怎么一回事？（實(shí)驗(yàn)室一片寂靜，大家都陷入沉思。）

學(xué)生G：老師，這現(xiàn)象是正常的，因?yàn)橄跛崤c鹽酸不一樣，硝酸受熱或光照時(shí)會(huì)分解，產(chǎn)生的氧氣也能與鈉反應(yīng)，硝酸越濃越易分解，使反應(yīng)更劇烈。

學(xué)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)了學(xué)生的學(xué)習(xí)的興趣。第二天課堂上，他們和全班同學(xué)一起分享了對(duì)這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)和結(jié)果。

四、反思與啟示

金屬鈉與水反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是鈉與氫離子的反應(yīng)，氫離子濃度越大，反應(yīng)越劇烈。對(duì)于這個(gè)結(jié)論，我們?cè)缇土?xí)以為常了，但事實(shí)比我們想象的要復(fù)雜。

學(xué)生在探究“鈉與酸反應(yīng)”的過程中，經(jīng)歷了問題的提出、猜想和假設(shè)、方案的制訂、證據(jù)的收集分析、形成結(jié)論、評(píng)價(jià)反思、完善結(jié)論的探究全過程。探究的各環(huán)節(jié)中蘊(yùn)含著假設(shè)、實(shí)驗(yàn)、推理、歸納、控制變量等具體的科學(xué)探究方法，在不斷地探究體驗(yàn)中學(xué)生將科學(xué)的方法逐漸內(nèi)化為自己的思維方式和行為方式，從而提升學(xué)生科學(xué)探究的能力。

在整個(gè)探究過程中，學(xué)生們積極討論、主動(dòng)參與、樂于探究、勤于思考，不僅提高了動(dòng)手能力，而且強(qiáng)化了質(zhì)疑意識(shí)，提升了質(zhì)疑能力，學(xué)會(huì)了用所學(xué)知識(shí)去解決問題，體會(huì)到了學(xué)習(xí)成功的快樂，這是他們最大的收獲。在整個(gè)過程中我只起引導(dǎo)和組織的作用。

“鈉與酸的探究實(shí)驗(yàn)”使我深刻地認(rèn)識(shí)到化學(xué)仍然是一門實(shí)驗(yàn)性科學(xué)?；瘜W(xué)是研究物質(zhì)“變化”的學(xué)科，“變化”是它的本質(zhì)，這種變化有時(shí)可用邏輯推理得到，有時(shí)又存在特例、反例，化學(xué)實(shí)驗(yàn)中尤其要強(qiáng)調(diào)實(shí)證精神。鑒于物質(zhì)的獨(dú)特個(gè)性和實(shí)驗(yàn)時(shí)所處的環(huán)境，化學(xué)實(shí)驗(yàn)所得的結(jié)論都有不同程度的不確定性，而這種認(rèn)識(shí)應(yīng)視為科學(xué)素養(yǎng)的最重要的內(nèi)涵。

在教學(xué)中教師應(yīng)充分利用意外的發(fā)生形成的生成性資源，結(jié)合實(shí)驗(yàn)手段引導(dǎo)學(xué)生積極探究，讓學(xué)生在教學(xué)中體驗(yàn)到成長(zhǎng)的幸福，感受化學(xué)的精彩。

參考文獻(xiàn)：

[1]曾國(guó)瓊.如何通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2010（10）：3-7.

[2]林森.從教學(xué)中對(duì)一次“意外”的處理說起[J].化學(xué)教學(xué)，2012（5）：28-29.

（作者單位 浙江省永嘉縣上塘中學(xué)）