徐明奎

“鈉和水反應”的教學反思與教學改進設計

徐明奎

（江蘇省如皋中學南通如皋226500）

通過對“鈉和水反應”的教學現(xiàn)狀進行分析和反思發(fā)現(xiàn)：目前教學中存在有錯失對實驗觀察能力的培養(yǎng)、科學探究的素材開發(fā)不全面、探究不到位和未能培養(yǎng)學生的科學態(tài)度三個缺陷。文章基于教學反思對“鈉和水反應”的教學進行了改進設計。

教學反思；鈉和水反應；實驗觀察；科學探究；科學態(tài)度

“鈉和水反應”是鈉的性質(zhì)教學中的重點，筆者教過多次，也觀摩了不少公開課，目前大家對于這個內(nèi)容的教學方法和過程基本類似。結合學生的課堂反應和自己的教學反思，我認為目前的教學存在一些缺陷，并對教學設計作了相應的改進。

一、目前的教學目標、方法和過程

教學目標：通過探究的方法知道鈉和水反應的產(chǎn)物；能聯(lián)系鈉的物理性質(zhì)解釋部分實驗現(xiàn)象。

教學方法：探究法。

教學過程：如表1。

表1　“鈉和水反應”的教學過程

二、教學反思

1.“鈉和水反應”的實驗觀察能力的培養(yǎng)功能被錯失

學生實驗后不能答全和表述清楚所有的現(xiàn)象，教師引導學生一點一點回憶，經(jīng)過大家的拼接和教師的提醒，終將實驗現(xiàn)象補充完整。此時少部分教師會告訴學生應如何進行實驗觀察，而大部分教師則直接開始引導學生對實驗現(xiàn)象進行分析，結果錯失了通過“鈉和水反應”的實驗來培養(yǎng)學生觀察能力的機會?！扳c和水反應”的實驗現(xiàn)象學生無法答全的原因可能是：

①現(xiàn)象新奇使得注意力分散；

②現(xiàn)象多且持續(xù)時間短，觀察時顧此失彼；

③觀察目標不明確，沒有關注細節(jié)；

④不清楚哪些現(xiàn)象應該表述出來。

在化學實驗中，科學、全面的觀察具有關鍵作用，觀察是實驗的基礎，實驗是觀察的深入。許多科學發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造很大程度上取決于科學家對客觀事物的敏銳、細微、準確、深刻的觀察。生物學家達爾文曾說過“我既沒有突出的理解力，也沒有過人的機智，只是在覺察那些稍縱即逝的事物并對其進行的觀察能力上，我可能在眾人之上”。通過“鈉和水反應”來培養(yǎng)學生實驗觀察能力的方法：

①明確觀察目標，指明如物質(zhì)的狀態(tài)、顏色、氣味、溶解性、揮發(fā)性等是可以被觀察的，化學變化中的質(zhì)量、能量、顏色、氣體、沉淀等是可以觀察的；

②提醒觀察時要集中注意力，要調(diào)動多種感官，如視覺、嗅覺、聽覺，要積極思維；

③重復實驗，訓練視覺的敏捷性和思維跟蹤的速度；

④記錄和描述實驗現(xiàn)象時要全面，要按照現(xiàn)象發(fā)生的先后順序進行。

2.“鈉和水反應”作為科學探究的素材發(fā)掘不全面、探究不充分

“鈉和水反應”的探究活動現(xiàn)狀如表2。

“鈉和水反應”可以探究的活動有三個，我們只探究其一?？茖W探究首先要能發(fā)現(xiàn)或提出問題，課堂中值得探究的問題都被教師提出。形成假設、檢驗求證是探求真相的重要環(huán)節(jié)，在“鈉和水反應生成了什么”的探究中，由于實驗設計的“前瞻性”，導致學生對產(chǎn)物氫氧化鈉的假設和驗證“坐享其成”。而“鈉為什么會浮在水面上”和“鈉為什么會變?yōu)榍蛐巍敝械牟糠纸Y論沒有經(jīng)過求證，導致結論不可信。僅有的探究活動也始終在教師的導引下步步推進，學生無須思考下一步應該做什么，也不知道科學探究的一般流程。縱觀這三個問題的“解決”過程，可以發(fā)現(xiàn)目前教學設計中科學探究或問題解決的目的是為了掌握最終的結論和應用。

表2　“鈉和水反應”的探究現(xiàn)狀

“發(fā)現(xiàn)和提出有探究價值的問題，能依據(jù)探究目的設計并優(yōu)化實驗方案，完成實驗操作，能對觀察記錄的實驗信息進行加工并獲得結論?！边@是化學學科的核心素養(yǎng)之一。教學應抓住或創(chuàng)造契機讓學生進行探究性的學習，體驗科學探究，從發(fā)現(xiàn)或提出問題—形成假設—檢驗求證—得出結論—交流與應用的每一個過程，切實培養(yǎng)學生的科學探究能力。探究中遇到超過學生目前能力的求證方法，可以先提出設想。

3.“鈉和水反應”的科學態(tài)度的培養(yǎng)功能被丟棄

在回答“鈉為什么會浮在水面上”時，學生的答案有“因為鈉在不停地運動”“因為鈉和水反應有氣體生成”，有時并沒有教師期望的答案“因為鈉的密度比水小”。對于學生的答案，教師覺得不可思議：金屬鈉的密度小于水這一簡單的原因怎么會想不到？接下來大部分教師不給學生解釋的機會，直接提示學生應該比較物體的密度。如果讓學生進一步解釋他們的答案，我們就會發(fā)現(xiàn)這些想法的根源：

①在學生已知的常見金屬中沒有出現(xiàn)過密度比水小的案例，以為金屬的密度都是大于水的。

②沖浪運動員能在海浪中滑行，海浪給沖浪板提供了升力。金屬鈉為球形，只要速度足夠，水面就可以提供球體足夠的升力。

③氣墊船能夠懸浮于水面甚至地面上前行，是因為向下噴射的氣體給了它們升力。鈉和水接觸的表面有氣體生成，氣體給了金屬鈉升力。

學生的想法直接證明鈉浮在水面上是不能得出“鈉的密度比水小”這一結論的。

在回答“鈉為什么會變?yōu)榍蛐巍睍r，學生的答案是“鈉和水反應放熱”，而教師期望的答案是“鈉和水反應放熱、鈉的熔點低”。學生答不出“鈉的熔點低”是因為在學生已知的常見金屬中熔點一般都比較高，更重要的是“鈉的熔點低”僅依據(jù)本實驗同樣無法得出：即不能因為鈉熔化成小球就說明鈉的熔點低。

可見教師的答案不是基于事實做出的嚴密推斷，而是基于自己“已知知識”的偏見。學生的答案是根據(jù)已知的科學原理和科學事實對未知現(xiàn)象的假設，但也同樣受縛于“已知知識”。很多時候，我們會深陷于“已知的幻覺”之中，當你“掌握”某些知識的時候，會使你所看到的現(xiàn)象符合自己理解的事物模型并從中得到解釋。正如文學家歌德所說：“我們只看到我們所知道的”。在揭示現(xiàn)象的因果關系和本質(zhì)聯(lián)系的過程中，合理的假設有著重要的意義，個體不能將自己限制在一種假設之中，以避免那些有可能局限于某種觀點的偏見，而要盡可能地提出多種假設，從而保證研究的開放性，以獲得客觀、真實的研究結果。很可惜實際課堂中，在教師的提醒和點撥下，學生對自己的假設不再堅持，對教師的結論沒有質(zhì)疑而是欣然接受。美國先進科學協(xié)會頒布的《普及科學——美國2061計劃》中，提出科學態(tài)度包括：“尊重實證：思路開闊，積極主動地去考慮不同的、有沖突的實證；批判地思考：權衡、觀察和對觀察到的事實進行評價?！比绻虒W中我們能對這兩個問題繼續(xù)展開探究，能將實驗中的假設加以驗證，能將結論拿出來進行討論、辨析，那會是一個很好的培養(yǎng)學生科學態(tài)度的機會。

三、“鈉和水反應”的教學改進設計

教學目標：通過對鈉和水反應的產(chǎn)物及部分實驗現(xiàn)象的探究，培養(yǎng)學生的實驗探究和實驗創(chuàng)新的能力；通過對實驗現(xiàn)象的分析培養(yǎng)學生基于證據(jù)推理的能力和獨立思考、敢于質(zhì)疑的科學精神。

教學方法：探究法。

教學過程：如表3。

通過對“鈉和水反應”的教學反思，我認識到應經(jīng)常審視自己的教學內(nèi)容與教學方法是否有利于提高學生的科學素養(yǎng)，“成熟的”教學方法也可能是“有缺陷的”，只有不斷的反思和改進，才能最大程度的促進學生的全面發(fā)展。

表3　“鈉和水反應”的教學改進設計

［1］劉知新.化學教學論［M］.北京：高等教育出版社，1997∶90-95

［2］李振榮.“金屬鈉與水反應”實驗現(xiàn)象的分析［J］.遼寧師專學報（自然科學版），2004，6（1）：26

［3］美國科學促進協(xié)會.面向全體美國人的科學［M］.北京：科學普及出版社，2001∶157

1008-0546（2016）11-0060-02

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10.3969/j.issn.1008-0546.2016.11.019