運用探究性教學(xué)設(shè)計來完善鈉的性質(zhì)和應(yīng)用的知識

張菊芳

（大同大學(xué)大同師范分校，山西大同037039）

運用探究性教學(xué)設(shè)計來完善鈉的性質(zhì)和應(yīng)用的知識

張菊芳

（大同大學(xué)大同師范分校，山西大同037039）

探究性學(xué)習(xí)是進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生探究意識、提高探究能力的重要途徑.探究性教學(xué)源于探究性學(xué)習(xí)，是指在教學(xué)中，教師引導(dǎo)學(xué)生運用類似于科學(xué)研究的方法，對影響學(xué)生進(jìn)行探究的外部因素進(jìn)行設(shè)計，提供可供探究的問題，構(gòu)建教學(xué)中的探究情景，讓學(xué)生進(jìn)行獨立自主探究的一種教學(xué)方式.通過體驗探究的過程，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)知識的方法，逐步形成終身學(xué)習(xí)的意識和能力.

探究性學(xué)習(xí)；探究性教學(xué)；探究性教學(xué)設(shè)計；引導(dǎo)；獨立自主探究

經(jīng)過了一輪新課程的培訓(xùn)學(xué)習(xí)之后，廣大教師在教學(xué)觀念和教學(xué)方法上都受到了很大的啟發(fā).今天面對新課改后人教版必修《化學(xué)1》第三章金屬及其化合物中零散的“鈉的性質(zhì)和應(yīng)用”的內(nèi)容，怎樣進(jìn)行教學(xué)設(shè)計才能更符合新課改后教學(xué)目標(biāo)的要求呢？

新課程標(biāo)準(zhǔn)下高中化學(xué)課程的基本理念是：以提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨，構(gòu)建三維目標(biāo)相融合，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改變，倡導(dǎo)多樣化的學(xué)習(xí)方式，幫助學(xué)生學(xué)會主動學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神.使學(xué)生學(xué)會今后能獨立面對生活中的每一件事，并能以化學(xué)的視角尋找解決問題的技巧與策略.

而“鈉的性質(zhì)和應(yīng)用”的知識在“金屬及其化合物”一章中又占有著極其重要的地位，因為鈉是金屬中的典型代表，它的金屬性在所有的常見金屬中是非常突出的.因此只要掌握好了金屬鈉的性質(zhì)和應(yīng)用的內(nèi)容，再結(jié)合金屬活動順序表，對其他金屬的性質(zhì)及其應(yīng)用的學(xué)習(xí)就會起到鋪墊的作用，掌握起來也就會相對容易的多.

所以，為了實現(xiàn)新課標(biāo)下的教學(xué)三維目標(biāo)，在本節(jié)的教學(xué)中，在講完鈉的性質(zhì)和化合物之后，運用了探究性教學(xué)設(shè)計的方法又設(shè)計了一節(jié)課，目的是引導(dǎo)學(xué)生在已有知識的基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)，立足于讓學(xué)生自己能夠更深入地認(rèn)識有關(guān)鈉的性質(zhì)和應(yīng)用的知識，改變教師以往“灌輸式”的教學(xué)方式；并運用以思維為基礎(chǔ)的對話策略，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析問題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維和應(yīng)用性思維.

那么，何為探究性學(xué)習(xí)和探究性教學(xué)設(shè)計呢？

1 探究性學(xué)習(xí)和探究性教學(xué)設(shè)計

1.1 探究性學(xué)習(xí)

探究性學(xué)習(xí)是進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、發(fā)展學(xué)生能力的一種重要方式，也是培養(yǎng)學(xué)生探究意識、提高探究能力的重要途徑.具體指學(xué)生通過類似于科學(xué)家科學(xué)探究活動的方式獲取科學(xué)知識，并在這個過程中，學(xué)會科學(xué)的方法和技能、科學(xué)的思維方式，形成科學(xué)觀點和科學(xué)精神.探究性學(xué)習(xí)是一種學(xué)生學(xué)習(xí)方式的根本改變，學(xué)生由過去主要聽從教師講授概念、規(guī)律等開始學(xué)習(xí)的方式變?yōu)閷W(xué)生自身通過各種事實來自己發(fā)現(xiàn)概念和規(guī)律的方式.這種學(xué)習(xí)方式的中心是針對問題的探究活動，當(dāng)學(xué)生面臨各種讓他們困惑的問題的時候，就要作出各種猜測，要想方設(shè)法尋找問題的答案；在解決問題的時候，要對問題進(jìn)行推理、分析，確定解決問題的方向，然后通過觀察、實驗來收集獲得資料，并進(jìn)行歸納、比較、系統(tǒng)分析，形成對問題的解釋.最后再通過相互討論和交流，進(jìn)一步澄清事實，得出結(jié)論.探究性學(xué)習(xí)具有主動性、實踐性、過程性和開放性的特點.

探究性教學(xué)源于探究性學(xué)習(xí)，是指在教學(xué)中，教師引導(dǎo)學(xué)生運用類似于科學(xué)研究的方法，對客觀事物進(jìn)行獨立自主探究的一種教學(xué)方式.

1.2 探究性教學(xué)設(shè)計

探究性教學(xué)設(shè)計是將探究性學(xué)習(xí)的理念融合在教學(xué)設(shè)計中，運用相關(guān)教育理論及科學(xué)方法做指導(dǎo)，根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平和學(xué)習(xí)特征，對影響學(xué)生進(jìn)行探究的外部因素進(jìn)行設(shè)計，并通過評價、反饋對教學(xué)計劃進(jìn)行修正的過程.探究性教學(xué)設(shè)計需要構(gòu)建教學(xué)中的探究情景，提供可供探究的問題，通過體驗探究的過程，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)知識的方法，逐步形成終身學(xué)習(xí)的意識和能力.

2 創(chuàng)設(shè)實驗情景，產(chǎn)生認(rèn)知沖突，激發(fā)求知欲望

在學(xué)習(xí)完金屬鈉的性質(zhì)及其化合物之后，結(jié)合金屬活動順序表，學(xué)生自然而然地會聯(lián)想到這樣一個問題：在硫酸銅溶液中加入鐵釘后會生成銅，那么在硫酸銅溶液中如果加入金屬鈉，是不是會更容易生成銅呢？緊扣影響學(xué)生的這一外部因素，在教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)這一能使學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突、激發(fā)探究欲望的探究性教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析問題并解決問題.

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，實驗教學(xué)是化學(xué)教學(xué)的重要手段.通過實驗不僅可以使學(xué)生獲得化學(xué)知識，學(xué)會實驗技能；更重要的是通過實驗創(chuàng)設(shè)生動的學(xué)習(xí)情境，達(dá)到啟迪學(xué)生的思維、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法的目的.特別是有關(guān)“鈉的性質(zhì)和應(yīng)用”的知識，更是需要運用實驗手段來體現(xiàn).所以在這里運用了“動手做”的探究性實驗教學(xué)模式進(jìn)行授課.

2.1 “動手做”的學(xué)習(xí)模式

所謂“動手做”是探究性學(xué)習(xí)的一種模式，它強(qiáng)調(diào)通過做科學(xué)來學(xué)習(xí)科學(xué).這種模式的基本程序是：提出問題——動手做實驗——觀察記錄——解釋討論——得出結(jié)論——表達(dá)陳述.在這一過程中，學(xué)生通過親自參加活動而學(xué)習(xí)，他們親自動手做實驗，并為理解實驗所帶來的東西而進(jìn)行討論.教師可以根據(jù)學(xué)生的提問或者就實驗的某些情況而提出建議.在美國，大部分動手做活動的課程都是整合到具體學(xué)科中，這些動手做的活動為學(xué)生提供了多樣化的學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生在真實世界中通過親手操作的活動來學(xué)習(xí)知識.

2.2 具體教學(xué)過程設(shè)計如下

＜師＞同學(xué)們，之前我們學(xué)過在硫酸銅溶液中如果加入鐵釘，會生成銅和硫酸亞鐵.今天在學(xué)習(xí)完鈉及其化合物之后，現(xiàn)在在每個同學(xué)的實驗臺上都放有一杯硫酸銅溶液和金屬鈉樣品，如果在硫酸銅溶液中加入金屬鈉是不是也會生成銅呢？

＜學(xué)生＞會.

＜師＞一定會生成銅嗎？下面請同學(xué)們用實驗親自來證實一下.請用鑷子取出一塊金屬鈉，用濾紙吸干表面的煤油，切一塊綠豆大小的鈉輕輕地放入硫酸銅溶液中，觀察現(xiàn)象.

＜學(xué)生＞（親自動手探究、觀察現(xiàn)象）匯報現(xiàn)象：鈉塊在水面上四處游動，先熔成一個小球，并發(fā)出嘶嘶嘶的聲音，同時有火星迸射，最后逐漸變小、消失.燒杯中生成藍(lán)色的絮狀沉淀.

＜師＞有沒有紅色的銅生成呢？

＜學(xué)生＞（驚訝、疑惑）沒有.

＜師＞看來鈉的性質(zhì)有別于鐵，有必要對鈉的性質(zhì)與應(yīng)用進(jìn)行深入研究.首先請大家猜想一下：當(dāng)把鈉投入到硫酸銅溶液時，應(yīng)該是鈉先與水反應(yīng)呢，還是先與硫酸銅反應(yīng)？為什么？

＜學(xué)生＞思考：應(yīng)該先與水發(fā)生反應(yīng).因為鈉的性質(zhì)非常活潑，與水能發(fā)生劇烈反應(yīng).

＜師＞既然如此，那試著書寫一下該化學(xué)反應(yīng)方程式.

＜學(xué)生＞動手：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

＜師＞當(dāng)溶液中有NaOH生成時，那接下來發(fā)生的反應(yīng)應(yīng)該是什么？

＜學(xué)生＞思考：是生成的NaOH溶液與硫酸銅溶液進(jìn)行反應(yīng).反應(yīng)方程式為：

GuSO4+2NaOH=Gu（OH）2↓+Na2SO4

以上反應(yīng)的總反應(yīng)方程式為：

2Na+2H2O+GuSO4=Gu（OH）2↓+Na2SO4+H2↑

＜師＞由上可見，鈉與硫酸銅溶液的反應(yīng)明顯不同于鐵與硫酸銅溶液的反應(yīng).

究竟有何不同呢？

＜學(xué)生＞（對比、分析、歸納總結(jié)）這說明鈉的性質(zhì)比銅的性質(zhì)要活潑的多.

鐵與硫酸銅溶液的反應(yīng)只是簡單的置換反應(yīng)；而當(dāng)鈉遇到硫酸銅溶液時，首先是鈉與硫酸銅溶液中的水發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NaOH，然后是生成的NaOH溶液再與硫酸銅溶液發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，最后生成藍(lán)色絮狀的Gu（OH）2沉淀，所以并沒有紅色的銅生成.

＜反饋評價＞通過以上的實驗探究過程，學(xué)生在矛盾與沖突、假設(shè)與猜想、實驗與探究中，自主探究了鈉與水、鈉與鹽的反應(yīng)規(guī)律，不僅體驗了科學(xué)研究的過程，修正補(bǔ)充了先前不完善的金屬鈉的知識體系，而且培養(yǎng)了學(xué)生分析問題的科學(xué)思維和解決問題的實踐能力.

3 走進(jìn)現(xiàn)實生活，創(chuàng)設(shè)情境探索學(xué)習(xí)模式，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

新課程化學(xué)《必修1》第三章中對“金屬鈉的保存”這一知識點只是簡單地描述了一句話：在實驗室中，要把鈉保存在石蠟油或煤油中，以隔絕空氣.學(xué)生對此概念模糊，識記并不牢固，所以在應(yīng)用的時候往往不能夠得心應(yīng)手.多年的教學(xué)經(jīng)驗表明關(guān)于此知識點的教學(xué)應(yīng)該運用理論聯(lián)系實際的方法，創(chuàng)設(shè)情境探索的學(xué)習(xí)模式，才能更有助于學(xué)生的理解和記憶.

在現(xiàn)實生活中，有關(guān)鈉的生產(chǎn)和應(yīng)用其實十分廣泛，相關(guān)的事件也常出不斷.為此，在教學(xué)中為了解決這一小難點，我們把學(xué)生帶進(jìn)了現(xiàn)實的生活當(dāng)中，讓他們理論聯(lián)系實際，以便更好地培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用性思維.教學(xué)過程設(shè)計如下：

＜視頻播放＞新聞報道：2010年洛陽新安萬基金屬鈉車間發(fā)生鈉燃燒的事故現(xiàn)場.

＜師＞看完新聞報道后，大家對金屬鈉的物理性質(zhì)有哪些認(rèn)識？請相互交流.

＜學(xué)生＞（討論、總結(jié)）可見鈉是危險品，在空氣中易燃燒，遇水易爆炸.所以平時應(yīng)該密封保存，而且應(yīng)放在密度比它小的物質(zhì)中，如煤油或石蠟等.

＜評價＞說的很好，這就是為什么在實驗室當(dāng)中金屬鈉樣品存放在煤油中的原因.現(xiàn)在請大家將各自桌上剩余的鈉放回煤油中.再想一想：假如金屬鈉著火了，應(yīng)該用什么方法來滅火？能不能用水來滅？

＜學(xué)生＞思考：根據(jù)新聞報道，金屬鈉就是因為受潮才著火的，而且鈉能與水反應(yīng)放出易燃易爆的氫氣，所以絕對不能用水來滅火.報道里提到能用工業(yè)食鹽來覆蓋.此外，應(yīng)該用沙土來覆蓋更能滅火.

＜評價＞很好！實驗室當(dāng)中我們通常就是使用沙土來處理金屬鈉著火的.

＜師＞另外，大家知道水還能與鈉的燃燒產(chǎn)物——過氧化鈉發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生助燃劑氧氣.所以如果用水來滅火無疑是雪上加霜！

反應(yīng)方程式為：

＜學(xué)生＞那能用CO2滅火器來滅火嗎？

＜師＞不行.CO2與水一樣，也能與過氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，

反應(yīng)方程式為：

＜反饋評價＞上述通過將各種不同的情境和相應(yīng)的探索活動有機(jī)地結(jié)合起來，使學(xué)生在理論知識短缺的條件下結(jié)合現(xiàn)實生活中的實例，具體地了解了鈉的應(yīng)用的知識，不僅自主地獲取了知識，記憶深刻不易忘記；并且在獲得知識的同時，更好的培養(yǎng)了學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題、分析問題的思維能力.

這樣，通過探究性的教學(xué)設(shè)計，不僅促進(jìn)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，使學(xué)生對金屬鈉的化學(xué)性質(zhì)有了更深一步的了解；另外通過聯(lián)系生活實際，使學(xué)生切實了解并掌握了金屬鈉的保存方法及著火的滅火措施，而且使學(xué)生學(xué)會了運用化學(xué)的思維、視角、化學(xué)的知識解決生活中的化學(xué)問題，做到理論聯(lián)系實際.這樣的教學(xué)有效地轉(zhuǎn)變了以往“教師講、學(xué)生聽”的傳統(tǒng)教學(xué)模式，使教師從“知識傳授者”變?yōu)椤皩W(xué)習(xí)的促進(jìn)者、引導(dǎo)者和參與者”，而且對于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成也是大有裨益的.

總之，通過對探究性教學(xué)方式的應(yīng)用，不僅增加了教師在課堂上的教學(xué)方式，而且也促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)方法的轉(zhuǎn)變，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生多方面的能力.

〔1〕孫運利.淺談探究性教學(xué)設(shè)計的切入點[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2012（5）.

〔2〕趙豐平.學(xué)生自己學(xué)會才是真[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2012（5）.

〔3〕普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書（人教版）新課程化學(xué)教師培訓(xùn)手冊[M].北京：人民教育出版社，2007.

G642.4

A

1673-260X（2013）02-0260-03