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

徐明奎

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

徐明奎

（江蘇省如皋中學(xué)南通如皋226500）

通過(guò)對(duì)“鈉和水反應(yīng)”的教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析和反思發(fā)現(xiàn)：目前教學(xué)中存在有錯(cuò)失對(duì)實(shí)驗(yàn)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(gè)缺陷。文章基于教學(xué)反思對(duì)“鈉和水反應(yīng)”的教學(xué)進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)。

教學(xué)反思；鈉和水反應(yīng)；實(shí)驗(yàn)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(diǎn)，筆者教過(guò)多次，也觀摩了不少公開課，目前大家對(duì)于這個(gè)內(nèi)容的教學(xué)方法和過(guò)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(rèn)為目前的教學(xué)存在一些缺陷，并對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)作了相應(yīng)的改進(jìn)。

一、目前的教學(xué)目標(biāo)、方法和過(guò)程

教學(xué)目標(biāo)：通過(guò)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

教學(xué)方法：探究法。

教學(xué)過(guò)程：如表1。

表1　“鈉和水反應(yīng)”的教學(xué)過(guò)程

二、教學(xué)反思

1.“鈉和水反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)觀察能力的培養(yǎng)功能被錯(cuò)失

學(xué)生實(shí)驗(yàn)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(diǎn)一點(diǎn)回憶，經(jīng)過(guò)大家的拼接和教師的提醒，終將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象補(bǔ)充完整。此時(shí)少部分教師會(huì)告訴學(xué)生應(yīng)如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察，而大部分教師則直接開始引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析，結(jié)果錯(cuò)失了通過(guò)“鈉和水反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生觀察能力的機(jī)會(huì)?！扳c和水反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象學(xué)生無(wú)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(shí)間短，觀察時(shí)顧此失彼；

③觀察目標(biāo)不明確，沒(méi)有關(guān)注細(xì)節(jié)；

④不清楚哪些現(xiàn)象應(yīng)該表述出來(lái)。

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)、全面的觀察具有關(guān)鍵作用，觀察是實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)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(duì)客觀事物的敏銳、細(xì)微、準(zhǔn)確、深刻的觀察。生物學(xué)家達(dá)爾文曾說(shuō)過(guò)“我既沒(méi)有突出的理解力，也沒(méi)有過(guò)人的機(jī)智，只是在覺(jué)察那些稍縱即逝的事物并對(duì)其進(jìn)行的觀察能力上，我可能在眾人之上”。通過(guò)“鈉和水反應(yīng)”來(lái)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀察能力的方法：

①明確觀察目標(biāo)，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(shí)要集中注意力，要調(diào)動(dòng)多種感官，如視覺(jué)、嗅覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)，要積極思維；

③重復(fù)實(shí)驗(yàn)，訓(xùn)練視覺(jué)的敏捷性和思維跟蹤的速度；

④記錄和描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)要全面，要按照現(xiàn)象發(fā)生的先后順序進(jìn)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(dòng)現(xiàn)狀如表2。

“鈉和水反應(yīng)”可以探究的活動(dòng)有三個(gè)，我們只探究其一?？茖W(xué)探究首先要能發(fā)現(xiàn)或提出問(wèn)題，課堂中值得探究的問(wèn)題都被教師提出。形成假設(shè)、檢驗(yàn)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的“前瞻性”，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)產(chǎn)物氫氧化鈉的假設(shè)和驗(yàn)證“坐享其成”。而“鈉為什么會(huì)浮在水面上”和“鈉為什么會(huì)變?yōu)榍蛐巍敝械牟糠纸Y(jié)論沒(méi)有經(jīng)過(guò)求證，導(dǎo)致結(jié)論不可信。僅有的探究活動(dòng)也始終在教師的導(dǎo)引下步步推進(jìn)，學(xué)生無(wú)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(gè)問(wèn)題的“解決”過(guò)程，可以發(fā)現(xiàn)目前教學(xué)設(shè)計(jì)中科學(xué)探究或問(wèn)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?jī)r(jià)值的問(wèn)題，能依據(jù)探究目的設(shè)計(jì)并優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案，完成實(shí)驗(yàn)操作，能對(duì)觀察記錄的實(shí)驗(yàn)信息進(jìn)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(jī)讓學(xué)生進(jìn)行探究性的學(xué)習(xí)，體驗(yàn)科學(xué)探究，從發(fā)現(xiàn)或提出問(wèn)題—形成假設(shè)—檢驗(yàn)求證—得出結(jié)論—交流與應(yīng)用的每一個(gè)過(guò)程，切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。探究中遇到超過(guò)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(huì)浮在水面上”時(shí)，學(xué)生的答案有“因?yàn)殁c在不停地運(yùn)動(dòng)”“因?yàn)殁c和水反應(yīng)有氣體生成”，有時(shí)并沒(méi)有教師期望的答案“因?yàn)殁c的密度比水小”。對(duì)于學(xué)生的答案，教師覺(jué)得不可思議：金屬鈉的密度小于水這一簡(jiǎn)單的原因怎么會(huì)想不到？接下來(lái)大部分教師不給學(xué)生解釋的機(jī)會(huì)，直接提示學(xué)生應(yīng)該比較物體的密度。如果讓學(xué)生進(jìn)一步解釋他們的答案，我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)這些想法的根源：

①在學(xué)生已知的常見(jiàn)金屬中沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)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(yùn)動(dòng)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?yàn)橄蛳聡娚涞臍怏w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(huì)變?yōu)榍蛐巍睍r(shí)，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(diǎn)低”。學(xué)生答不出“鈉的熔點(diǎn)低”是因?yàn)樵趯W(xué)生已知的常見(jiàn)金屬中熔點(diǎn)一般都比較高，更重要的是“鈉的熔點(diǎn)低”僅依據(jù)本實(shí)驗(yàn)同樣無(wú)法得出：即不能因?yàn)殁c熔化成小球就說(shuō)明鈉的熔點(diǎn)低。

可見(jiàn)教師的答案不是基于事實(shí)做出的嚴(yán)密推斷，而是基于自己“已知知識(shí)”的偏見(jiàn)。學(xué)生的答案是根據(jù)已知的科學(xué)原理和科學(xué)事實(shí)對(duì)未知現(xiàn)象的假設(shè)，但也同樣受縛于“已知知識(shí)”。很多時(shí)候，我們會(huì)深陷于“已知的幻覺(jué)”之中，當(dāng)你“掌握”某些知識(shí)的時(shí)候，會(huì)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(shuō)：“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(guò)程中，合理的假設(shè)有著重要的意義，個(gè)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(diǎn)的偏見(jiàn)，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(shí)的研究結(jié)果。很可惜實(shí)際課堂中，在教師的提醒和點(diǎn)撥下，學(xué)生對(duì)自己的假設(shè)不再堅(jiān)持，對(duì)教師的結(jié)論沒(méi)有質(zhì)疑而是欣然接受。美國(guó)先進(jìn)科學(xué)協(xié)會(huì)頒布的《普及科學(xué)——美國(guó)2061計(jì)劃》中，提出科學(xué)態(tài)度包括：“尊重實(shí)證：思路開闊，積極主動(dòng)地去考慮不同的、有沖突的實(shí)證；批判地思考：權(quán)衡、觀察和對(duì)觀察到的事實(shí)進(jìn)行評(píng)價(jià)?！比绻虒W(xué)中我們能對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題繼續(xù)展開探究，能將實(shí)驗(yàn)中的假設(shè)加以驗(yàn)證，能將結(jié)論拿出來(lái)進(jìn)行討論、辨析，那會(huì)是一個(gè)很好的培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度的機(jī)會(huì)。

三、“鈉和水反應(yīng)”的教學(xué)改進(jìn)設(shè)計(jì)

教學(xué)目標(biāo)：通過(guò)對(duì)鈉和水反應(yīng)的產(chǎn)物及部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的探究，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的能力；通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析培養(yǎng)學(xué)生基于證據(jù)推理的能力和獨(dú)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(guò)程：如表3。

通過(guò)對(duì)“鈉和水反應(yīng)”的教學(xué)反思，我認(rèn)識(shí)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(jìn)，才能最大程度的促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

表3　“鈉和水反應(yīng)”的教學(xué)改進(jìn)設(shè)計(jì)

［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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析［J］.遼寧師專學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2004，6（1）：26

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

1008-0546（2016）11-0060-02

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10.3969/j.issn.1008-0546.2016.11.019