引爆課堂——認(rèn)識(shí)爆炸發(fā)生的條件

摘 要：化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)是吸引學(xué)生眼球的重要手段。通過(guò)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新，聚焦課堂的化學(xué)知識(shí)與學(xué)科素養(yǎng)，“引爆”學(xué)生對(duì)化學(xué)的學(xué)習(xí)熱情，是實(shí)現(xiàn)高效課堂有效途徑，能夠?yàn)閷W(xué)生的知識(shí)、情感、能力的快速發(fā)展提供機(jī)遇。本文基于化學(xué)認(rèn)知的特點(diǎn)，就如何從感性到理性的轉(zhuǎn)變來(lái)進(jìn)行課堂情境的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新進(jìn)行更高效的內(nèi)化化學(xué)知識(shí)并且建構(gòu)化學(xué)體系，如何改變觀念把教的邏輯變?yōu)閷W(xué)的邏輯等方面進(jìn)行闡述，以《認(rèn)識(shí)爆炸發(fā)生的條件》為例進(jìn)行初步探索與思考，試圖找到更適合初中化學(xué)課堂的教學(xué)方法。

關(guān)鍵詞：引爆;引領(lǐng)思維;高效課堂;爆炸條件;實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

引爆是實(shí)現(xiàn)高效課堂有效學(xué)的前提，能夠?yàn)橹R(shí)、情感、能力的快速發(fā)展提供機(jī)遇，是知識(shí)、方法系統(tǒng)化、內(nèi)化的必要過(guò)程，是變教的邏輯為學(xué)的邏輯的最徹底的觀念更新。下面就筆者在認(rèn)識(shí)爆炸發(fā)生的條件一課中談一談一些具體做法：

一、切入生活引入課堂，激發(fā)興趣

在教學(xué)實(shí)踐中，圍繞生活、社會(huì)熱點(diǎn)等相關(guān)的問(wèn)題切入新課，不僅能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，同時(shí)也可避免一些化學(xué)性的事故發(fā)生在我們身邊，對(duì)提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)大有裨益。

筆者以2015年6月27日新北市八仙樂(lè)園彩虹派對(duì)的場(chǎng)景引入新課，彩虹派對(duì)雖炫酷，但出現(xiàn)了不合諧的音符，發(fā)生了爆炸事故，造成474人受傷的悲劇。這樣的悲劇是怎樣產(chǎn)生的呢？今天我們就這一問(wèn)題進(jìn)行剖析及其預(yù)防。這樣，緊扣課題精心設(shè)問(wèn)，制造懸念切入，有力地吸引學(xué)生，敲開學(xué)生幽閉心靈之門，突出重點(diǎn)，聚焦思維，激發(fā)興趣，增強(qiáng)求知欲。

二、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)引領(lǐng)思維，感悟新知

實(shí)驗(yàn)是最好的老師，是打造高效課堂最有力的手段，有助于學(xué)生對(duì)化學(xué)基本概念、原理的理解。培根說(shuō)過(guò)：方法比知識(shí)更重要。知識(shí)本身在人的頭腦中存留的時(shí)間不會(huì)太長(zhǎng)，日后用不到的知識(shí)很快就會(huì)被遺忘。而思維的方法是有效的、長(zhǎng)期的受益。實(shí)驗(yàn)從設(shè)計(jì)、操作、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果、總結(jié)歸納規(guī)律，都離不開科學(xué)的思維方法，分析法、歸納法、對(duì)比法、猜想驗(yàn)證法以及綜合法等是化學(xué)實(shí)驗(yàn)常用的思維方法，思維方法比實(shí)驗(yàn)結(jié)果更為重要。

1.對(duì)比歸納引領(lǐng)思維

對(duì)比是一種重要的學(xué)習(xí)方法，通過(guò)觀察、分析，找出研究對(duì)象的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，它是認(rèn)識(shí)事物的一種基本方法，在化學(xué)學(xué)習(xí)中設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)有利于學(xué)生更好地理解應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)，由淺入深、由表及里，使學(xué)生的思維從表象到本質(zhì)，同時(shí)還能使學(xué)生的觀察能力、分析能力、歸納能力等得到進(jìn)一步的發(fā)展。

筆者設(shè)計(jì)了第一組實(shí)驗(yàn)：①點(diǎn)燃酒精燈。發(fā)現(xiàn)酒精燈酒精能安靜的燃燒;②用下圖所示裝置進(jìn)行酒精燃燒爆炸實(shí)驗(yàn)。該裝置利用注射器去掉頭部，加上橡皮塞形成了一個(gè)有限的空間的反應(yīng)容器，用打火機(jī)內(nèi)的電子點(diǎn)火器連接導(dǎo)線來(lái)點(diǎn)火。實(shí)驗(yàn)時(shí)將注射器內(nèi)滴入1-2滴酒精，塞上橡皮塞，按點(diǎn)火器點(diǎn)火。發(fā)現(xiàn)橡皮塞被爆飛。學(xué)生通過(guò)對(duì)比分析，很快得出爆炸發(fā)生的條件之一：要有有限的空間。

筆者又設(shè)計(jì)了第二組實(shí)驗(yàn)：①利用如上裝置收集了一定量的純凈氫氣，塞緊橡皮塞。用電子點(diǎn)火器點(diǎn)火。發(fā)現(xiàn)沒(méi)有發(fā)生爆炸;②再收集一定量的氫氣，稍松開橡皮塞，抽入一定量空氣，塞緊橡皮塞。用電子點(diǎn)火器點(diǎn)火。發(fā)現(xiàn)橡皮塞被爆飛。學(xué)生再次通過(guò)對(duì)比分析，不難得出爆炸發(fā)生的條件之二：要達(dá)到燃燒的條件。

是不是只要可燃物和氧氣在一定的空間內(nèi)，點(diǎn)燃就一定會(huì)發(fā)生爆炸呢？于是筆者又設(shè)計(jì)了第三組實(shí)驗(yàn)：用上述實(shí)驗(yàn)裝置收集5mL氫氣，分別抽入以下體積的空氣，塞緊橡皮塞。用電子點(diǎn)火器點(diǎn)火并記錄現(xiàn)象，如下表：

空氣 1mL 2mL 3mL 25mL 35mL 45mL 55mL

現(xiàn)象 不爆炸 不爆炸 爆炸 強(qiáng)爆炸 爆炸 弱爆炸 幾乎不爆炸

這讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到爆炸發(fā)生的條件之三：要有一定濃度范圍——即爆炸極限。

歸納得出爆炸發(fā)生的條件：可燃物與空氣（或氧氣）必須在一定的濃度范圍內(nèi)均勻混合，形成預(yù)混氣，在有限的空間內(nèi)遇火即發(fā)生爆炸。

2.猜想驗(yàn)證提升思維

猜想是基于某些已知的事實(shí)材料和頭腦中已有的知識(shí)，通過(guò)理論思維的能動(dòng)作用，對(duì)未知的量及其關(guān)系作出的一種猜測(cè)性的推斷。是一種重要的思維方式。它既有邏輯的成分，又含有非邏輯的成分，具有一定的科學(xué)性和很大程度的假定性，沒(méi)有大膽的猜想，就做不出偉大的發(fā)現(xiàn)?；瘜W(xué)上的許多創(chuàng)造就是以猜想為前提的。通過(guò)猜想、分析、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等環(huán)節(jié)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新意識(shí)，使學(xué)生對(duì)事物的認(rèn)識(shí)從感性到理性。

由以上實(shí)驗(yàn)可知，可燃性氣體、液體均可發(fā)生爆炸，那么固體可否爆炸？

根據(jù)氣體、液體發(fā)生爆炸都是分散在空氣中燃燒引起的，于是猜想固體要燃燒爆炸必須也要分散在空氣中，也就是要與空氣有足夠的接觸面積。為此筆者又設(shè)計(jì)了第四組學(xué)生實(shí)驗(yàn)：①用燃燒匙將面粉放在酒精燈火焰上去點(diǎn)燃，發(fā)現(xiàn)面粉不易燃燒，只是被燒焦。②用洗耳球吸取面粉后，噴向酒精燈火焰。發(fā)現(xiàn)面粉粉塵可以燃燒，形成如圖火焰。說(shuō)明增大可燃物的接觸面積，可使燃燒變得更劇烈。所以猜想只要增大固體反應(yīng)物的接觸面積也可能會(huì)發(fā)生爆炸，因而為了使面粉更易于分散在空氣中燃燒，故采用如圖所示的頂吹法，而未采用教材中的底吹法。當(dāng)緩緩吹氣，慢慢揚(yáng)起面粉，過(guò)一會(huì)兒當(dāng)達(dá)到面粉的爆炸極限，在透明塑料罐內(nèi)看到彌散的面粉燃燒并發(fā)生了爆炸。為此得出猜想是正確的，可燃性粉塵在空氣中燃燒也可以發(fā)生爆炸。

三、回歸生活引爆課堂，提升能力

當(dāng)筆者提到炫酷的彩虹派對(duì)中使用了染有各種色素的玉米粉增加了派對(duì)的場(chǎng)景氛圍時(shí)，學(xué)生立刻就明白了造成悲劇的原因：正是這種玉米粉彌散在空氣中遇明火而導(dǎo)致。因勢(shì)利導(dǎo)如何防止此類事故的發(fā)生，就是破壞爆炸發(fā)生的條件。不是化學(xué)的惹的禍，而是不懂化學(xué)才犯的錯(cuò)。

巧妙地設(shè)疑、布疑，以如何發(fā)生爆炸、怎樣的物質(zhì)會(huì)發(fā)生爆炸來(lái)制造懸念，就能在問(wèn)題中引爆學(xué)生思維的“可燃點(diǎn)”，悉心演繹出精彩的課堂教學(xué)。在探討問(wèn)題時(shí)，促進(jìn)學(xué)生積極思維，融會(huì)貫通知識(shí)，真正做課堂的主人，大大吸引學(xué)生的注意力，更好地促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的發(fā)展。讓其在問(wèn)題的探索中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，形成正確的人生觀、物質(zhì)觀，提升學(xué)科科學(xué)素養(yǎng)。

作者簡(jiǎn)介：劉新忠，男;出生年月：1978年6月;籍貫：江蘇南通;民族：漢;學(xué)歷：本科;職稱：中學(xué)一級(jí);研究方向：化學(xué)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué);單位： 南通市通州區(qū)實(shí)驗(yàn)中學(xué)