馮興洲

〔關(guān)鍵詞〕 化學(xué)教學(xué);合作實(shí)驗(yàn)探究;運(yùn)用

〔中圖分類號(hào)〕 G633.8〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕 C

〔文章編號(hào)〕 1004—0463(2009) 11(B)—0056—02

“合作實(shí)驗(yàn)探究法”是通過提出問題令學(xué)生產(chǎn)生異議,從而使其進(jìn)入合作探索的情境之中進(jìn)行學(xué)習(xí)的一種重要手段,它可以讓學(xué)生運(yùn)用已有的知識(shí)和技能設(shè)計(jì)方案,再通過交流、討論、師生評(píng)價(jià)、尋求最佳實(shí)驗(yàn)方案,最后合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程去探索問題,從而解決問題,讓其在互動(dòng)合作中獲取知識(shí)。這種方法還可以讓學(xué)生真正感受到自己是學(xué)習(xí)的主人,激發(fā)他們主動(dòng)參與的熱情,變“要我學(xué)”為“我愿學(xué)”。

下面,我以“常見的堿”教學(xué)片段為例,談一談“合作實(shí)驗(yàn)探究法”的具體運(yùn)用過程。

通過第一課時(shí)的探究,學(xué)生已基本掌握了兩堿(氫氧化鈉、氫氧化鈣)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),為下一步實(shí)施“合作實(shí)驗(yàn)探究”做好了心理準(zhǔn)備和基礎(chǔ)知識(shí)的鋪墊。此時(shí),教師就可引導(dǎo)學(xué)生將內(nèi)化的知識(shí)轉(zhuǎn)化為外化的實(shí)踐,引領(lǐng)他們進(jìn)入能力拓展和創(chuàng)新階段了。

[提出問題]:CO2通入NaOH溶液中時(shí)無明顯現(xiàn)象,是否說明CO2和NaOH不反應(yīng)?對(duì)于這種無明顯現(xiàn)象的反應(yīng)能不能設(shè)計(jì)出簡單易行的實(shí)驗(yàn),使反應(yīng)產(chǎn)生某些現(xiàn)象,從而直觀地證明兩者發(fā)生了反應(yīng)呢?請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)方案,并用實(shí)驗(yàn)證明CO2和NaOH確實(shí)發(fā)生了反應(yīng)。最后由各小組派出代表講解自己的設(shè)計(jì)方案,其他同學(xué)提出問題,分析討論,改進(jìn)設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

方案一

生1:由于CO2與NaOH反應(yīng)生成Na2CO3,因此,我向CO2與NaOH反應(yīng)后的溶液中滴加稀HCl,如果有氣泡產(chǎn)生,則證明CO2與NaOH發(fā)生了反應(yīng)。

師:大家同意他的說法嗎?

生:同意。

生(其他小組):我有一個(gè)問題。CO2也能與H2O反應(yīng)生成H2CO3,同樣含有CO32-,你怎么知道這個(gè)氣泡是Na2CO3中的CO32-與酸反應(yīng)放出的,還是H2CO3中的CO32-與酸反應(yīng)放出的?怎么消除H2CO3的影響?

生1:先將反應(yīng)后的溶液加熱,使H2CO3分解,再滴加稀HCl。

師:經(jīng)過改進(jìn),這個(gè)實(shí)驗(yàn)方案變得完整了,但設(shè)計(jì)的方案能否成功?下面我們用實(shí)驗(yàn)說明。

學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)證明,有氣泡產(chǎn)生。

獲得結(jié)論:CO2與NaOH確實(shí)發(fā)生了反應(yīng)。

方案二

生2:由于NaOH溶液是堿性的,生成的是鹽,應(yīng)該是中性的,因此,我設(shè)計(jì)的方案是在NaOH溶液中滴入幾滴酚酞試劑,這時(shí)酚酞顯紅色,再通入CO2,如果CO2與NaOH反應(yīng),酚酞就會(huì)褪色。

師:這位同學(xué)采用指示劑的方法,大家有異議嗎?

生(其他小組):我認(rèn)為不行,因?yàn)镹a2CO3溶液顯堿性,同樣會(huì)使酚酞顯紅色。

師:兩位同學(xué)產(chǎn)生了分歧,到底誰對(duì)?我們也用實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)。

學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn):酚酞沒有褪色,方案失敗。

師:雖然這位同學(xué)的方案沒有獲得成功,但他考慮到了指示劑,這也是思考的一個(gè)途經(jīng),有一些反應(yīng)就可以用指示劑來檢驗(yàn)。如酸堿的中和反應(yīng)。

方案三

生3:CO2與NaOH的反應(yīng)是氣體被吸收進(jìn)溶液的反應(yīng),氣體減少了,會(huì)導(dǎo)致壓強(qiáng)減小,因此我設(shè)計(jì)的方案是:在集氣瓶中集滿CO2,迅速倒入NaOH溶液,用一個(gè)帶有U型管的橡皮塞塞緊,如果U型管中的液面發(fā)生變化,就證明CO2與NaOH發(fā)生了反應(yīng)。

師:他的分析有沒有道理?大家認(rèn)同嗎?

生:認(rèn)同。

師:這位同學(xué)的物理學(xué)得很好,他從反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)變化入手,注意到反應(yīng)引起了氣壓的變化。將化學(xué)和物理結(jié)合起來的想法很好,但能不能達(dá)到預(yù)想的效果呢?實(shí)驗(yàn)是最好的證明。

學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)成功。

師:現(xiàn)象很明顯,這位同學(xué)同樣獲得了成功,而且創(chuàng)意新穎。

方案四

生4:我想到了我們?cè)?jīng)做過的一道題,用氣球來做實(shí)驗(yàn)。在集氣瓶中收集一瓶CO2,迅速倒入NaOH溶液中,然后用一個(gè)帶有導(dǎo)管的塞子塞緊,導(dǎo)管的一端套上一個(gè)氣球,我預(yù)計(jì)能看到氣球鼓起。

師:這位同學(xué)很有心,聯(lián)想到我們?cè)鲞^的題,如果能成功,這將是一個(gè)很有趣的設(shè)計(jì)。

學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn):氣球鼓起,成功!

師:同學(xué)們的設(shè)計(jì)都成功地證明了CO2能與NaOH反應(yīng)。

[反思評(píng)價(jià)]:以上設(shè)計(jì)都有異曲同工之妙,那么同學(xué)們主要是從哪些方面考慮的?

[小組討論、交流]:從兩個(gè)方面考慮:一方面是從檢驗(yàn)產(chǎn)物的角度考慮的,另一方面則是從反應(yīng)物狀態(tài)的變化引起氣壓的變化來考慮的。

[知識(shí)應(yīng)用]:CO2分別通入澄清的石灰水和NaOH溶液中,我們觀察到前者變渾濁,后者無明顯現(xiàn)象。CO2和NaOH是否發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)?

小明同學(xué)設(shè)計(jì)了甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證,如右圖所示,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為:甲瓶為軟塑料瓶變癟,乙瓶為“瓶吞雞蛋”。

小虎同學(xué)認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)是可行的,其共同原理是_________。

[課后反思]:“合作實(shí)驗(yàn)探究法”的教學(xué)模式不僅可以幫助學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望,使其主動(dòng)地去獲取知識(shí),而且可以充分發(fā)掘?qū)W生的智力潛能,由此培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)、科學(xué)探索精神和實(shí)際操作能力,這完全符合初三學(xué)生的年齡特征和認(rèn)知規(guī)律。同時(shí),通過這種方法既讓學(xué)生學(xué)會(huì)了有關(guān)的知識(shí),又培養(yǎng)了他們運(yùn)用知識(shí)的能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)造能力,還使他們學(xué)會(huì)了如何搜集和加工信息,并在吸收和消化知識(shí)的過程中逐漸養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。