陳強

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”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。

二、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）。

我采取對照實驗的方法，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8 mol·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。

這可怎么辦呢？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?！拔覀円黄饋硖骄繉嶒炛械母蓴_因素，大家來說說自己的想法?！?/p>

學生A：盛1 mol·L-1和8 mol·L-1的鹽酸的試劑瓶的標簽貼錯了。

教師：實踐是檢驗真理的唯一標準，我們通過實驗來驗證。

實驗1：各取3 mL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8 mol·L-1的試劑瓶的鹽酸更紅。結(jié)論：標簽沒貼錯。

學生B：鈉粒大小不同。

學生C：放入1 mol·L-1的鹽酸中的鈉已被大部分氧化。

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。

教師：如何證明呢？

學生E：選擇硫酸與鈉反應，因為硫酸是難揮發(fā)的酸。

實驗3：學生選擇了0.5 mol·L-1和3 mol·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：0.5 mol·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。

學生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。

教師：考慮得很周全，可以試一下。

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

師生：怎么一回事？（實驗室一片寂靜，大家都陷入沉思。）

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。

學生們終于釋然，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。

四、反思與啟示

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，在不斷地探究體驗中學生將科學的方法逐漸內(nèi)化為自己的思維方式和行為方式，從而提升學生科學探究的能力。

在整個探究過程中，學生們積極討論、主動參與、樂于探究、勤于思考，不僅提高了動手能力，而且強化了質(zhì)疑意識，提升了質(zhì)疑能力，學會了用所學知識去解決問題，體會到了學習成功的快樂，這是他們最大的收獲。在整個過程中我只起引導和組織的作用。

“鈉與酸的探究實驗”使我深刻地認識到化學仍然是一門實驗性科學?；瘜W是研究物質(zhì)“變化”的學科，“變化”是它的本質(zhì)，這種變化有時可用邏輯推理得到，有時又存在特例、反例，化學實驗中尤其要強調(diào)實證精神。鑒于物質(zhì)的獨特個性和實驗時所處的環(huán)境，化學實驗所得的結(jié)論都有不同程度的不確定性，而這種認識應視為科學素養(yǎng)的最重要的內(nèi)涵。

在教學中教師應充分利用意外的發(fā)生形成的生成性資源，結(jié)合實驗手段引導學生積極探究，讓學生在教學中體驗到成長的幸福，感受化學的精彩。

參考文獻：

[1]曾國瓊.如何通過化學實驗培養(yǎng)學生的實驗探究能力[J].中學化學教學參考，2010（10）：3-7.

[2]林森.從教學中對一次“意外”的處理說起[J].化學教學，2012（5）：28-29.

（作者單位 浙江省永嘉縣上塘中學）