徐明奎

“鈉和水反應(yīng)”的教學(xué)反思與教學(xué)改進設(shè)計

徐明奎

（江蘇省如皋中學(xué)南通如皋226500）

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

教學(xué)反思；鈉和水反應(yīng)；實驗觀察；科學(xué)探究；科學(xué)態(tài)度

“鈉和水反應(yīng)”是鈉的性質(zhì)教學(xué)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(xué)方法和過程基本類似。結(jié)合學(xué)生的課堂反應(yīng)和自己的教學(xué)反思，我認為目前的教學(xué)存在一些缺陷，并對教學(xué)設(shè)計作了相應(yīng)的改進。

一、目前的教學(xué)目標、方法和過程

教學(xué)目標：通過探究的方法知道鈉和水反應(yīng)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(xué)方法：探究法。

教學(xué)過程：如表1。

表1　“鈉和水反應(yīng)”的教學(xué)過程

二、教學(xué)反思

1.“鈉和水反應(yīng)”的實驗觀察能力的培養(yǎng)功能被錯失

學(xué)生實驗后不能答全和表述清楚所有的現(xiàn)象，教師引導(dǎo)學(xué)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(xué)生應(yīng)如何進行實驗觀察，而大部分教師則直接開始引導(dǎo)學(xué)生對實驗現(xiàn)象進行分析，結(jié)果錯失了通過“鈉和水反應(yīng)”的實驗來培養(yǎng)學(xué)生觀察能力的機會?！扳c和水反應(yīng)”的實驗現(xiàn)象學(xué)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(guān)注細節(jié)；

④不清楚哪些現(xiàn)象應(yīng)該表述出來。

在化學(xué)實驗中，科學(xué)、全面的觀察具有關(guān)鍵作用，觀察是實驗的基礎(chǔ)，實驗是觀察的深入。許多科學(xué)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造很大程度上取決于科學(xué)家對客觀事物的敏銳、細微、準確、深刻的觀察。生物學(xué)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(yīng)”來培養(yǎng)學(xué)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(xué)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(fù)實驗，訓(xùn)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(yīng)”作為科學(xué)探究的素材發(fā)掘不全面、探究不充分

“鈉和水反應(yīng)”的探究活動現(xiàn)狀如表2。

“鈉和水反應(yīng)”可以探究的活動有三個，我們只探究其一。科學(xué)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(shè)、檢驗求證是探求真相的重要環(huán)節(jié)，在“鈉和水反應(yīng)生成了什么”的探究中，由于實驗設(shè)計的“前瞻性”，導(dǎo)致學(xué)生對產(chǎn)物氫氧化鈉的假設(shè)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(jié)論沒有經(jīng)過求證，導(dǎo)致結(jié)論不可信。僅有的探究活動也始終在教師的導(dǎo)引下步步推進，學(xué)生無須思考下一步應(yīng)該做什么，也不知道科學(xué)探究的一般流程?？v觀這三個問題的“解決”過程，可以發(fā)現(xiàn)目前教學(xué)設(shè)計中科學(xué)探究或問題解決的目的是為了掌握最終的結(jié)論和應(yīng)用。

表2　“鈉和水反應(yīng)”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(shè)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(jié)論。”這是化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)之一。教學(xué)應(yīng)抓住或創(chuàng)造契機讓學(xué)生進行探究性的學(xué)習(xí)，體驗科學(xué)探究，從發(fā)現(xiàn)或提出問題—形成假設(shè)—檢驗求證—得出結(jié)論—交流與應(yīng)用的每一個過程，切實培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。探究中遇到超過學(xué)生目前能力的求證方法，可以先提出設(shè)想。

3.“鈉和水反應(yīng)”的科學(xué)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(xué)生的答案有“因為鈉在不停地運動”“因為鈉和水反應(yīng)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(xué)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(xué)生解釋的機會，直接提示學(xué)生應(yīng)該比較物體的密度。如果讓學(xué)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(xué)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(xué)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(jié)論的。

在回答“鈉為什么會變?yōu)榍蛐巍睍r，學(xué)生的答案是“鈉和水反應(yīng)放熱”，而教師期望的答案是“鈉和水反應(yīng)放熱、鈉的熔點低”。學(xué)生答不出“鈉的熔點低”是因為在學(xué)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(xué)生的答案是根據(jù)已知的科學(xué)原理和科學(xué)事實對未知現(xiàn)象的假設(shè)，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(dāng)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(xué)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(guān)系和本質(zhì)聯(lián)系的過程中，合理的假設(shè)有著重要的意義，個體不能將自己限制在一種假設(shè)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(shè)，從而保證研究的開放性，以獲得客觀、真實的研究結(jié)果。很可惜實際課堂中，在教師的提醒和點撥下，學(xué)生對自己的假設(shè)不再堅持，對教師的結(jié)論沒有質(zhì)疑而是欣然接受。美國先進科學(xué)協(xié)會頒布的《普及科學(xué)——美國2061計劃》中，提出科學(xué)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(quán)衡、觀察和對觀察到的事實進行評價?！比绻虒W(xué)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(shè)加以驗證，能將結(jié)論拿出來進行討論、辨析，那會是一個很好的培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度的機會。

三、“鈉和水反應(yīng)”的教學(xué)改進設(shè)計

教學(xué)目標：通過對鈉和水反應(yīng)的產(chǎn)物及部分實驗現(xiàn)象的探究，培養(yǎng)學(xué)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(xué)生基于證據(jù)推理的能力和獨立思考、敢于質(zhì)疑的科學(xué)精神。

教學(xué)方法：探究法。

教學(xué)過程：如表3。

通過對“鈉和水反應(yīng)”的教學(xué)反思，我認識到應(yīng)經(jīng)常審視自己的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法是否有利于提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，“成熟的”教學(xué)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(xué)生的全面發(fā)展。

表3　“鈉和水反應(yīng)”的教學(xué)改進設(shè)計

［1］劉知新.化學(xué)教學(xué)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(yīng)”實驗現(xiàn)象的分析［J］.遼寧師專學(xué)報（自然科學(xué)版），2004，6（1）：26

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

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10.3969/j.issn.1008-0546.2016.11.019