從“失敗”的實(shí)驗(yàn)中挖掘教學(xué)資源

胡仙福

摘要：實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)教師教學(xué)能力極富挑戰(zhàn)，特別對(duì)于失敗實(shí)驗(yàn)的態(tài)度更是一塊試金石，本文對(duì)一些常見的實(shí)驗(yàn)失敗原因進(jìn)行剖析，供教學(xué)參考.

關(guān)鍵詞：失敗的實(shí)驗(yàn)；教學(xué)資源

對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師要作充分的準(zhǔn)備，不能想當(dāng)然.課前要反復(fù)演練，實(shí)驗(yàn)結(jié)果力求與課本內(nèi)容相符合.由于實(shí)驗(yàn)影響因素較多，教師或?qū)W生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，往往與預(yù)設(shè)的結(jié)果不同，與課本所描述相去甚遠(yuǎn).在教學(xué)中被視之為失敗的實(shí)驗(yàn)，如何面對(duì)這些失敗正是考驗(yàn)教師教學(xué)能力試金石：對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象作出正確的解釋，并利用失敗的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，成為創(chuàng)新的起點(diǎn).是珍貴的教學(xué)資源.若掩蓋實(shí)驗(yàn)真相敷衍了事，蒙混過(guò)關(guān)，照搬課本結(jié)論，學(xué)生對(duì)教師的科學(xué)素養(yǎng)就會(huì)產(chǎn)生懷疑，對(duì)課堂教學(xué)帶來(lái)不良的影響.

產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)不成功的原因有：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不合理，操作不當(dāng)；藥品的用量、純度及反應(yīng)條件控制不嚴(yán)；教材設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)過(guò)于理想化，科學(xué)性有問(wèn)題.在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中如果出現(xiàn)偏差、失敗，我們應(yīng)該視為一種教學(xué)資源加以利用.

例1 浙版科學(xué)九年級(jí)上17頁(yè)，“實(shí)驗(yàn)活動(dòng)”第二題：在二支試管中分別加入3毫升碳酸鈉和氯化鐵，然后滴加氫氧化鈣溶液，有什么變化發(fā)生？

實(shí)驗(yàn)時(shí)把氫氧化鈣滴入碳酸鈉溶液時(shí)幾乎沒(méi)什么沉淀產(chǎn)生，根據(jù)反應(yīng)原理，應(yīng)該有明顯的白色沉淀，為什么實(shí)驗(yàn)的結(jié)果卻不如人意呢？

許多教師對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的處理：就是加大石灰水的量，更深的層面就不去思考了.一個(gè)很好的教學(xué)資源就如此流走.

如果改為：石灰水中滴加碳酸鈉溶液，實(shí)驗(yàn)結(jié)果將非常明顯.這是為什么呢？同樣的兩種物質(zhì)，滴加的順序不同，現(xiàn)象就明顯不一樣.教師如果能這樣提出來(lái)成為生成式的教學(xué)資源，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究，教學(xué)效果明顯提高.

原來(lái)，在20 ℃時(shí)，Na2CO3的溶解度為21.52 g，Ca（OH）2的溶解度是0.185 g.

當(dāng)石灰水滴加入碳酸鈉溶液時(shí)，由于溶解度小，參與反應(yīng)的Ca（OH）2分子自然不多，生成的碳酸鈣就少，反應(yīng)的現(xiàn)象就不明顯.

當(dāng)碳酸鈉滴加入石灰水時(shí)，由于溶解度大，進(jìn)入石灰水溶液中的碳酸鈉分子多，生成的碳酸鈣量就多，反應(yīng)現(xiàn)象就明顯.

其實(shí)，本例課本的設(shè)計(jì)有問(wèn)題，不是教師的責(zé)任，但教師要利用課本的不足，轉(zhuǎn)化為有用的教學(xué)資源.

更多的例子，是教師的問(wèn)題，由于實(shí)驗(yàn)技能差，出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)失敗.

例2 氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)，是初中的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn).氫氣由鹽酸與鋅粒的置換反應(yīng)產(chǎn)生.前半節(jié)課時(shí)間，實(shí)驗(yàn)操作的還算順，但這位教師，當(dāng)有紅色銅出現(xiàn)時(shí)并不立即結(jié)束實(shí)驗(yàn)，忙于板書，繼續(xù)加熱.此時(shí)，三角燒瓶，嘣的一聲，爆炸！一桌碎玻璃，幸好沒(méi)傷及人身.這是一次實(shí)驗(yàn)事故.

驚魂一刻過(guò)后，教師不是掃一掃玻璃，道聲對(duì)不起，而是撥亂反正.分析事故的原因.

學(xué)生七嘴八舌議論開了，這時(shí)教師隨即提出引爆的原因供各位同學(xué)探究：

（1） 瓶?jī)?nèi)的氫氣壓力過(guò)大；

（2） 瓶?jī)?nèi)的氫氣與空氣的混和物點(diǎn)燃，啟爆；

（3） 實(shí)驗(yàn)時(shí)，通入的氫氣沒(méi)有進(jìn)行驗(yàn)純；

（4） 瓶?jī)?nèi)的鹽酸太稀，產(chǎn)生的氫氣太少，空氣進(jìn)入瓶?jī)?nèi)，過(guò)度加熱引爆.

失敗的實(shí)驗(yàn)為學(xué)生造就了一個(gè)迫切的問(wèn)題情境，最能調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維.

分析：實(shí)驗(yàn)失敗原因：瓶?jī)?nèi)的空氣沒(méi)有排干凈，氫氣檢純太馬虎，鹽酸濃度太稀，產(chǎn)生的氫氣量太少，沒(méi)有把空氣排干凈.加熱的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而引爆.

順便復(fù)習(xí)氫氣的使用為什么要檢純，檢純的方法.可燃?xì)怏w的爆炸比.同時(shí)，強(qiáng)調(diào)科學(xué)研究來(lái)不得半點(diǎn)馬虎，培養(yǎng)細(xì)心、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)素養(yǎng).

教師捕捉這種非預(yù)期的生成性教學(xué)資源，把持與整合，充分合理的利用，有時(shí)可以產(chǎn)生意外的效果.“失敗”不再是失敗，反而成為有價(jià)值的教學(xué)資源.教學(xué)中并不缺少資源，缺少的是開采的“手”.

例3 木炭還原氧化銅實(shí)驗(yàn)是初中化學(xué)的一個(gè)重要實(shí)驗(yàn)，向?qū)W生展示碳具有還原性.在高溫下碳奪取氧化銅中的氧，使其發(fā)生還原反應(yīng).按照教科書上做有二氧化碳產(chǎn)生，有磚紅色的少量的粉末.沒(méi)有紅熱現(xiàn)象，沒(méi)有光亮的銅產(chǎn)生；一般教師實(shí)驗(yàn)就認(rèn)為成功了，實(shí)際上虛假的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象掩蓋了真相.

用酒精燈加熱大約溫度可以達(dá)到500 ℃，產(chǎn)生的磚紅色的物質(zhì)一部分是氧化亞銅，用稀硫酸就可以證明，若變藍(lán)說(shuō)明是氧化亞銅.課堂上一般教師認(rèn)為磚紅色就是銅.

用酒精噴燈溫度可達(dá)到1000 ℃，木炭與氧化銅的反應(yīng)才會(huì)進(jìn)行，反應(yīng)時(shí)有紅熱現(xiàn)象，試管內(nèi)通紅，反應(yīng)劇烈.并有光亮的銅產(chǎn)生.

該實(shí)驗(yàn)?zāi)咎康念w粒度、氧化銅的純度、加熱的溫度同時(shí)具備時(shí)才會(huì)發(fā)生劇烈反應(yīng).

參考文獻(xiàn)：

[1] 浙版《科學(xué)》.7-9教科書.

[浙江省縉云縣東方中學(xué)（321405）]