活動(dòng)雙手 放飛思維——“實(shí)驗(yàn)裝置氣密性檢查”之教學(xué)案例

徐亞琴

（江蘇省金壇市第五中學(xué) 江蘇 金壇 213200）

背景：時(shí)值省實(shí)驗(yàn)裝備中心課題組活動(dòng)在我校開設(shè)一節(jié)觀摩課，作為實(shí)驗(yàn)裝備中心課題之一《實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例的開發(fā)與研究》的成員，當(dāng)然責(zé)無(wú)旁貸。為此，我們就本課題，結(jié)合課時(shí)進(jìn)度 （上冊(cè)化學(xué)教材的教學(xué)剛剛結(jié)束），確定了這節(jié)課的案例開發(fā)。

在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)及有關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)習(xí)題中，經(jīng)常涉及裝置的氣密性檢查問(wèn)題。一般說(shuō)來(lái)，無(wú)論采用哪種裝置制取氣體，在成套裝置組裝完畢裝入反應(yīng)物之前，必須檢查裝置的氣密性，以確保實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。檢查裝置氣密性方法較多，需要視不同具體情況而選擇不同的檢驗(yàn)方法，那么在這些方法中，又有什么規(guī)律可循呢？

教學(xué)思路：在氣體與物質(zhì)間反應(yīng)的裝置中，都存在著一個(gè)相同的問(wèn)題，那就是：在實(shí)驗(yàn)前都要檢查裝置的氣密性，這是中考的一個(gè)考察熱點(diǎn)，是同學(xué)們答題失分較多的地方。所以今天這節(jié)課，就對(duì)這個(gè)問(wèn)題展開深入研究。

投影展示三套裝置：

（1）只有一個(gè)排氣管的裝置（實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的簡(jiǎn)易發(fā)生裝置圖A）

（2）有兩個(gè)管口的裝置（實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的簡(jiǎn)易發(fā)生裝置圖B）

（3）有多個(gè)管口的復(fù)雜裝置（實(shí)驗(yàn)室CO還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)裝置圖）

學(xué)生逐一討論設(shè)計(jì)裝置氣密性檢查方案并交流，然后組裝儀器，展開氣密性檢查操作，并進(jìn)行比較、創(chuàng)新。

每一套裝置實(shí)驗(yàn)結(jié)束，進(jìn)行再交流，并小結(jié)。其間將U型管、注射器、氣球等儀器也配以使用。

典型裝置學(xué)習(xí)完后，教師小結(jié)：裝置氣密性檢查采用的一般方法是：通過(guò)氣體發(fā)生器與附設(shè)的液體構(gòu)成封閉體系，依據(jù)改變體系內(nèi)壓強(qiáng)時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象（如氣泡的生成，水柱的形成，液面的升降等）來(lái)判斷裝置氣密性的好壞。在實(shí)際檢驗(yàn)過(guò)程中，由于氣體發(fā)生器結(jié)構(gòu)不同，因此檢驗(yàn)方法也有一定的差異。

最后課堂反饋：

1．用推拉注射器活塞的方法檢查圖中裝置的氣密性。當(dāng)緩慢拉活塞時(shí)，如果裝置氣密性良好，可觀察到 （ ）

A．長(zhǎng)頸漏斗下端口產(chǎn)生氣泡

B．瓶中液面明顯上升

C．長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)有液面上升

D．注射器內(nèi)有液體

2．下列各圖所示裝置的氣密性檢查中，漏氣的是（ ）

3．為測(cè)定空氣中氧氣的含量，某興趣小組的同學(xué)選用了實(shí)際使用容積為40mL的試管作反應(yīng)容器和量程體積足夠大且潤(rùn)滑效果好的針筒注射器，將足量的白磷（化學(xué)性質(zhì)與紅磷相似，40℃就可以燃燒）放入試管后，用橡皮塞塞緊試管，并夾緊彈簧夾。用酒精燈加熱白磷，燃燒結(jié)束后，等到試管冷卻后松開彈簧夾，觀察現(xiàn)象。

（1）正式開始實(shí)驗(yàn)前，該小組同學(xué)打開彈簧夾，將注射器活塞從20mL刻度推至15mL刻度，然后松開活塞，觀察活塞回到20mL處，該操作的目的是______。

（2）實(shí)驗(yàn)后可以觀察到針筒活塞從原來(lái)的20 mL慢慢向左移至______刻度處。（ ）

A ．4mL B．8mL

C．12mL D．16mL

4．根據(jù)右圖及描述，回答下列問(wèn)題：

關(guān)閉圖B裝置中的彈簧夾a后，開啟分液漏斗的活塞b，水不斷往下滴，直至全部流入燒瓶。試判斷：A裝置是否漏氣？（填“漏氣”、“不漏氣”、“無(wú)法確定”）______。判斷理由：______。

5．下圖是驗(yàn)證燃燒條件的實(shí)驗(yàn)裝置圖，簡(jiǎn)要敘述檢驗(yàn)該裝置氣密性的方法。

反思：之前，有關(guān)裝置的氣密性檢查大多隨堂演示，并給定了統(tǒng)一而規(guī)范的答案。如今，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，讓學(xué)生放飛思維，放開雙手去做，發(fā)現(xiàn)驚喜很多。比如由于當(dāng)時(shí)氣溫較低，有小組用手握法檢查A裝置氣密性時(shí)，始終看不到氣泡，能靈機(jī)一動(dòng)，將雙手使勁摩擦后緊握容器外壁；更有甚者想到將試管塞到衣服內(nèi)加熱（學(xué)生裝置未提供酒精燈）。由此學(xué)生感言：有時(shí)理論與實(shí)際還是有差距的。又如，在沒(méi)有提供注射器的情況下，有學(xué)生很快想到對(duì)B裝置進(jìn)行“吹氣”與“吸氣”，借助液注上升和氣泡來(lái)判斷氣密性。之后再意識(shí)到實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)范要求后，提出用注射器或洗耳球等代替。

也意外地發(fā)現(xiàn)了一批“特殊”學(xué)生，他們的共同點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)方案寫得很好，有條有理；實(shí)驗(yàn)操作也規(guī)范準(zhǔn)確，能做到有條不紊，但就是達(dá)不到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。假如讓他們參加中考，必定得高分。如果讓他們到?shí)驗(yàn)室去做實(shí)驗(yàn)，卻只能得零分了。明明是一套氣密性優(yōu)良的裝置，卻說(shuō)成漏氣，這是什么原因？明明是一套漏氣的裝置，卻說(shuō)成氣密性良好，這又是什么原因？實(shí)驗(yàn)正在進(jìn)行，現(xiàn)象還沒(méi)有完整，他們便迫不及待地下結(jié)論了。這批學(xué)生會(huì)說(shuō)實(shí)驗(yàn)方案、會(huì)寫實(shí)驗(yàn)步驟、也會(huì)做實(shí)驗(yàn)，但就是不能把實(shí)驗(yàn)做成功。他們雖具有實(shí)驗(yàn)技能，卻缺少實(shí)驗(yàn)操作的經(jīng)驗(yàn)。因此，初三化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)一定要改變過(guò)去那種“教師裝藥，學(xué)生放炮”缺少創(chuàng)意的實(shí)驗(yàn)氛圍。實(shí)驗(yàn)教學(xué)從內(nèi)容到形式要順應(yīng)時(shí)代潮流，要體現(xiàn)時(shí)代特征，也就是素質(zhì)教育的要求。荀子說(shuō)：“不聞不若聞之，聞之不若見之，見之不若行之。”實(shí)踐是培養(yǎng)和提高能力的最佳方式。重視動(dòng)手，要給學(xué)生盡可能多的動(dòng)手機(jī)會(huì)，實(shí)驗(yàn)是一項(xiàng)動(dòng)作性強(qiáng)的腦體結(jié)合的活動(dòng)，只看不做，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能、能力以及良好的思維品質(zhì)就無(wú)法形成與發(fā)展。通過(guò)動(dòng)手不僅可以提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能而且還可以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，激發(fā)他們的探究精神。

啟示：化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中指出：“轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式是課程改革的基本要求，教師要更新教學(xué)觀念，在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)，……”要“重視探究學(xué)習(xí)活動(dòng)，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力，教師應(yīng)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)參與探究學(xué)習(xí)的積極性，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)、觀察等多種方式，在提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評(píng)價(jià)、表達(dá)與交流等活動(dòng)中，增進(jìn)對(duì)科學(xué)探究的理解，發(fā)展科學(xué)探究能力”。這段精辟的闡述告訴我們，教師要成為學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中平等的首席。要讓學(xué)生當(dāng)演員，更要培養(yǎng)學(xué)生使他們成為導(dǎo)演，成為大導(dǎo)演，成為著名的大導(dǎo)演，試想沒(méi)有實(shí)踐，哪會(huì)有經(jīng)驗(yàn)體會(huì)，沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)哪會(huì)有理性的思維，對(duì)科學(xué)的學(xué)習(xí)、理解和掌握甚至運(yùn)用，只有間接經(jīng)驗(yàn)，沒(méi)有實(shí)踐是不行的，紙上談兵終覺(jué)淺，而化學(xué)的學(xué)科特征恰恰在實(shí)驗(yàn)上，而實(shí)驗(yàn)的主體不是教師而應(yīng)是學(xué)生，無(wú)論演示還是分組實(shí)驗(yàn)，教師都應(yīng)該盡可能地放開學(xué)生的手腳，放開學(xué)生的頭腦，給學(xué)生時(shí)間，給學(xué)生空間，給學(xué)生親身經(jīng)歷的機(jī)會(huì)，給學(xué)生搭建表演的舞臺(tái)，一顯身手的舞臺(tái)。

此次實(shí)驗(yàn)教學(xué)的經(jīng)歷，此次新課程標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)，讓我們?cè)僖淮蚊鞔_了：教學(xué)主動(dòng)權(quán)雖然往往在教師，而正因?yàn)榻虒W(xué)的主動(dòng)權(quán)在我們手里就更應(yīng)該合理把握，因?yàn)?，我們的教學(xué)影響甚至制約著學(xué)生的成長(zhǎng)、學(xué)生的終身發(fā)展，因此我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中絕不能忽視真正實(shí)施學(xué)習(xí)的主體是學(xué)生，教學(xué)的過(guò)程實(shí)質(zhì)是學(xué)生的學(xué)，而不是教師的教，因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程，更確切地說(shuō)是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，表演的舞臺(tái)應(yīng)交給學(xué)生，讓學(xué)生成為化學(xué)實(shí)驗(yàn)的“魔術(shù)師”，在“魔術(shù)”表演過(guò)程中，讓學(xué)生不僅要用大腦去思考，而且還要用眼睛去觀察，用耳朵去聆聽，用嘴巴去交流，用雙手去操作，也即用自己的身體去感受，用自己的心靈去感悟，讓學(xué)生們自由飛翔的思維空間得到有效開發(fā)。而真正謎底的揭示，需要教師和學(xué)生共同去開起。教師應(yīng)成為這一“魔術(shù)”表演過(guò)程中的舞臺(tái)搭建者，表演過(guò)程的指導(dǎo)者和幫助者。