讓實驗成為能力的磨刀石

饒志權

《水的凈化》是人教版義務教育教科書第四單元課題2的內容，要求學生在學習了愛護水資源的基礎上進一步學習凈化與軟化水的方法。教材的核心理念是從實驗中學習化學，充分發(fā)揮實驗的教學功能，提高學生的化學素養(yǎng)。本課題中設計了四個化學實驗把整個教學過程串聯(lián)起來：①明礬凈水；②過濾；③鑒別硬水和軟水；④制蒸餾水。

本課圍繞水的凈化問題，將吸附、沉淀、過濾、蒸餾等凈化水的方法有序串聯(lián)起來，并介紹含有不溶性雜質的水的凈化方法，其中過濾和蒸餾是化學中重要的操作技能，也是本課題中要重點學習的內容。

凈化水的方法多，凈水原理各不相同，實驗多、耗時長，用傳統(tǒng)的邊演示實驗邊講授的方法，很難在一節(jié)課的時間里完成教學任務。教師在演示實驗的過程中，往往會出現(xiàn)后排學生看不清實驗現(xiàn)象，學生參與面不廣，課堂教學秩序較混亂的問題。

在教學過程中，選擇“邊學邊實驗”法，就是在教師的指導下，學生一邊自學、一邊實驗，主動建構知識。我們把這種教學方法與教師的講授、演示，學生的討論、探究、自我評價、交流、合作結合起來，也就是在探究性教學的基礎上運用“邊學邊實驗”的方法，為學生創(chuàng)造化學問題情景，擴大師生在課堂內的信息交流，有利于在教師的主導作用下，發(fā)揮學生的主體作用。這是一種方式靈活、有強大生命力的課堂教學形式，比較以前的教學方式，這種教學方法最適合新教材的教學，教學效果非常好，受到學生的普遍歡迎。

一、拋磚引玉，激發(fā)想象空間

上課之初，教師展示三杯水樣，井水、渾濁的河水、污水。用學生平時常常能見到的物質，引發(fā)學生自主思考，放飛思緒。

師：自然界的水是否都是無色無味透明的？

生1：不是，黃河水是黃色、海水是藍色的。

師：自然界的水都能直接飲用嗎？為什么？

生2：不能，自然界的水中常含有很多有害物質。

師：請同學們閱讀教材并觀看視頻“自來水廠的凈水過程”，回答自來廠經過哪些過程得到自來水？

生3：加絮凝劑沉淀、過濾、活性炭吸附、消毒等過程。

通過身邊熟悉的事物引入課題，聯(lián)系生活實際，引發(fā)學生學習興趣；通過引導閱讀教材、觀看投影等，培養(yǎng)學生自學能力。

二、實驗中討論，讓新知瞬時鞏固

規(guī)范的實驗操作是從錯誤的操作中歸納總結出來的。學生邊自學邊嘗試實驗，使每個學生都能體驗知識的產生與發(fā)展過程，通過失誤的實驗操作的反思與總結，明確規(guī)范操作的重要意義。

師：我們有什么方法把一杯渾濁的水變得澄清呢？

生1：沉淀、過濾、吸附、消毒。

生2：靜置、加明礬、煮沸、蒸餾。

師：這些過程是物理變化還是化學變化？

生3：沉淀、過濾、吸附等是物理變化，消毒是化學變化。

師：淅江余姚大水災期間，水廠被淹沒，人們生活用水采用了明礬凈水的方法。請同學們完成書中實驗，并閱讀課文，找出明礬凈水的原理。

生4：利用明礬溶于水后生成的膠狀物對雜質的吸附，使雜質沉降來達到凈水的目的。

師：日常生活中，我們還可以用哪些方法凈化渾濁的河水，讓它清澈透明直至能飲用？

生5：用紗布過濾、煮沸。

（指導學生先學習書中實驗，然后嘗試用桌上的儀器來過濾。）

師：我們在實驗過程中有哪些困難？

生6：濾紙怎么折？怎么貼在漏斗內壁？

生7：燒杯內的液體要不要攪渾了倒入漏斗中？

生8：什么原因導致過濾后的液體仍然渾濁？

通過師生共同討論，歸納小結“一貼、二低、三靠”的技巧。讓學生在失敗中汲取經驗，在成功中收獲喜悅。“邊聽課邊實驗”，讓學生學會對比實驗的方法。同時讓學生學會用課本上的語言來規(guī)范回答的問題。

三、實驗中思考，讓學生深知活學活用

出示一個自制的簡易凈水器，投影課本第77頁簡易凈水器示意圖，請學生們分析這樣做的好處。

師：為什么凈水器中放多層紗布？

生1：多層過濾，使凈化后的水更清澈。

師：紗布的作用有哪兩個方面？

生2：過濾。

生3：將不同的物質分隔開來。

師：活性炭有什么作用？該實驗變化？為什么？

生4：活性炭有吸附作用，能除去水中有色素、有臭味的物質。

生5：物理變化，因為沒有生成新物質。

（指導學生仔細觀察，比較教材中活性炭凈水器與自制的簡易凈水器的凈水方式。）

師：渾濁的河水經過明礬的凈水、過濾、活性炭吸附后，得到澄清透明的液體是不是純凈物？為什么？

生6：不是純凈物，水中還溶解了一些可溶性的雜質。

培養(yǎng)學生善于觀察、勤于思考的好習慣，能為后續(xù)學習蒸餾中冷卻水在冷凝管中的方向作鋪墊。

四、實驗中自學，讓獨學成為必備的能力

指導自學，出示學習目標，建構理論，有助于學生在有學習目標的前提下，主動建構知識體系，并進一步學會對比實驗的研究方法。

師：從理論上講，如何把硬水變成軟水？哪些具體操作可以使硬水軟化？該變化是物理變化還是化學變化？

生1：設法除去或減少水中溶解的可溶性鈣、鎂化合物，就可以使硬水軟化。

生2：加熱煮沸，生成了新物質，化學變化。

生3：加一些試劑與鈣、鎂化合物反應，生成沉淀，化學變化。

生4：蒸餾，物理變化。

師：蒸餾中有哪些注意事項？為什么？

生5：加入沸石——防止加熱時出現(xiàn)暴沸；

生6：墊石棉網(wǎng)——燒瓶底均勻受熱，防止燒瓶破裂；

生7：注意溫度計球泡位置——控制蒸餾出來的成份的溫度；

生8：控制冷凝管的水流方向——充分接觸，冷凝效果好；

生9：棄去剛開始蒸餾出的液體——洗滌

師：從實驗結果和理論上分析，蒸餾水是硬水還是軟水？

生10：軟水，滴肥皂水后無浮渣，有泡沫。

生11：從理論上來看，蒸餾水中不含任何雜質，當然就沒有可溶性鈣、鎂化合物，是軟水。

培養(yǎng)學生觀察、實驗、思維能力，能讓學生學會自己提出問題、解決問題。

化學實驗有多種功能：如激發(fā)學生興趣、活躍課堂氣氛、增強操作意識、加深知識理解等諸多功能。其實質就是化學實驗的教學功能，“邊學邊實驗”的教學模式。在實驗中幫助學生體驗知識的產生與發(fā)展的過程，從而達到促進學習的目的。

“邊學邊教邊實驗”的教學設計，就是一邊讓學生自學課本上的相關知識，教師一邊引導，充分體現(xiàn)教學過程中教師主導，學生主體的學習地位?；瘜W實驗為學生提供直接的感性材料，是培養(yǎng)學生科學求實態(tài)度的有效途徑。

責任編輯 張 凱