吾 穎
(蘇州中學(xué)園區(qū)校 江蘇 蘇州 215021)
傳統(tǒng)的中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)側(cè)重定性實(shí)驗(yàn), 較少有定量實(shí)驗(yàn)。 這給學(xué)生從量的角度認(rèn)識(shí)化學(xué)變化的本質(zhì)造成了一定的困難。 如何能在日常教學(xué)中逐漸滲透定量實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生能直觀地感受實(shí)驗(yàn)的變化,值得每個(gè)老師思考探索。 蘇州中學(xué)徐惠老師在講授碳酸鈉與碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)時(shí),就很巧妙地將化學(xué)定量實(shí)驗(yàn)與定性實(shí)驗(yàn)完美地融合到了一起,多角度地訓(xùn)練和培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)觀察分析的能力。
在蘇教版化學(xué)必修1 專(zhuān)題2 第二單元《碳酸鈉的性質(zhì)與應(yīng)用》中,其內(nèi)容編排的主線(xiàn)為:定性實(shí)驗(yàn)展示碳酸鈉的性質(zhì)→方程式分析原因→引出碳酸氫鈉→表格信息展示兩種鈉鹽的性質(zhì)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)區(qū)別兩種鈉鹽→碳酸鈉的應(yīng)用。 教材側(cè)重于展現(xiàn)碳酸鈉的性質(zhì),而對(duì)于另一個(gè)考查重點(diǎn)碳酸氫鈉, 沒(méi)有給學(xué)生充分的反思余地,而是直接將其性質(zhì)以及與碳酸鈉的區(qū)別以表格形式給出。
示范課打破了教材模式,將碳酸鈉與碳酸氫鈉這兩個(gè)考查重點(diǎn)放到了一起,用應(yīng)用和兩者的類(lèi)別引導(dǎo)學(xué)生預(yù)測(cè)性質(zhì),用定性實(shí)驗(yàn)佐證預(yù)測(cè)并發(fā)現(xiàn)區(qū)別,用定量實(shí)驗(yàn)直觀展示區(qū)別,最后學(xué)以致用。 其教學(xué)步驟為:展示碳酸鈉,碳酸氫鈉的應(yīng)用→分析兩者的類(lèi)別,預(yù)測(cè)兩者的化學(xué)性質(zhì)→以定性與定量實(shí)驗(yàn)探究?jī)烧呋瘜W(xué)性質(zhì)→分析比較,得出結(jié)論→運(yùn)用知識(shí)解釋?xiě)?yīng)用。 縱觀整節(jié)課程,教學(xué)目標(biāo)明確,內(nèi)容安排精當(dāng),充分體現(xiàn)了新教材所提倡的“加強(qiáng)化學(xué)與生活、社會(huì)的聯(lián)系;創(chuàng)設(shè)促使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的教學(xué)情景;引導(dǎo)學(xué)生積極參與探究活動(dòng),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣”的教學(xué)理念,給人耳目一新之感。
化學(xué)學(xué)習(xí)離不開(kāi)實(shí)驗(yàn),課堂中對(duì)于碳酸鈉與碳酸氫鈉主要化學(xué)性質(zhì)的探究,始終采用了定性實(shí)驗(yàn)與定量實(shí)驗(yàn)交替結(jié)合的研究方法:以定性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜測(cè)并發(fā)現(xiàn)問(wèn)題, 以定量實(shí)驗(yàn)直觀顯示兩種鈉鹽化學(xué)性質(zhì)的差異,積極引導(dǎo)學(xué)生去觀察、去體驗(yàn)、去感悟、去發(fā)現(xiàn),既體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位,又充分發(fā)揮了教師的主導(dǎo)作用,取得了很好的課堂教學(xué)效果。
[教師]:碳酸鈉的俗名叫純堿或蘇打,碳酸氫鈉的俗名叫小蘇打。 為何碳酸鈉叫純堿? 如何檢驗(yàn)? 碳酸氫鈉與碳酸鈉有相同之處嗎?
[學(xué)生]:可能碳酸鈉溶液有堿性??梢杂胮H 試紙檢驗(yàn)兩種鈉鹽水溶液的酸堿性。
(學(xué)生實(shí)驗(yàn),匯報(bào)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)
[教師]:如何定量比較兩者水溶液的堿性?
[學(xué)生]:可以配制相同濃度的兩種溶液,用pH 試紙檢測(cè)。
[教師]:pH 試紙是粗略測(cè)量溶液pH 值的工具,若要精確測(cè)量并進(jìn)行比較, 我們可以使用一種新的工具:pH 計(jì)。
(教師演示實(shí)驗(yàn),展示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù))
[總結(jié)]:碳酸鈉溶液的堿性大于碳酸氫鈉(這里對(duì)學(xué)生原因解釋的要求降低,為鹽類(lèi)水解的學(xué)習(xí)埋下伏筆)
(學(xué)生實(shí)驗(yàn): 兩支試管中分別取5mL 0.1mol/L 的碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液,向其中逐滴滴加相同濃度的稀鹽酸。 匯報(bào)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)
[學(xué)生]:碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸劇烈反應(yīng),放出大量CO2氣體。
[提問(wèn)]:如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),比較兩者放出CO2的快慢?
[學(xué)生1]: 取等物質(zhì)的量或等質(zhì)量的碳酸鈉和碳酸氫鈉,向其中滴加過(guò)量相同濃度的鹽酸,進(jìn)行比較。
[學(xué)生2]: 用排水集氣法, 測(cè)單位時(shí)間內(nèi)收集到的CO2氣體。
[學(xué)生3]:用氣球集氣法,看氣球膨脹速度的快慢。
[教師]:介紹一種精確又快捷的方法:采用壓強(qiáng)傳感器精確測(cè)量?jī)蓚€(gè)密閉容器中壓強(qiáng)的變化情況。
(教師演示實(shí)驗(yàn), 計(jì)算機(jī)同步處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并生成p-t 圖象)
[總結(jié)]:碳酸氫鈉與鹽酸的反應(yīng)比碳酸鈉更劇烈。
[原因解釋?zhuān)荩骸?/p>
示范課充分領(lǐng)會(huì)了新教材的精神,發(fā)揮了教學(xué)實(shí)驗(yàn)的作用,在教學(xué)設(shè)計(jì)上挖掘演示實(shí)驗(yàn)的探究功能,將部分的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容從“學(xué)科中心”改為以“問(wèn)題中心”的教學(xué)模式,讓學(xué)生大膽猜測(cè),參與實(shí)驗(yàn),進(jìn)行科學(xué)探究,學(xué)會(huì)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段解決問(wèn)題,授之于魚(yú),更授之于漁,把學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交給了學(xué)生。
示范課最大的亮點(diǎn)就是將數(shù)字化實(shí)驗(yàn)引入中學(xué)化學(xué)教學(xué)中,這無(wú)疑是一個(gè)大膽嘗試。 所謂數(shù)字化實(shí)驗(yàn),是由傳感器,數(shù)據(jù)采集器,計(jì)算機(jī)及數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)軟件共同組成。 示范課中,授課者采用壓強(qiáng)傳感器檢測(cè)密閉容器里不同實(shí)驗(yàn)階段中壓強(qiáng)的變化值,通過(guò)計(jì)算機(jī)精確直觀的圖形處理, 代替?zhèn)鹘y(tǒng)對(duì)比實(shí)驗(yàn)中粗略的觀察,更具有信服力。 在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,學(xué)生主要依據(jù)直接感知的現(xiàn)象來(lái)研究物質(zhì)的性質(zhì),如顏色、沉淀、氣泡等,而數(shù)字化實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行量化,以客觀真實(shí)的數(shù)據(jù)說(shuō)明問(wèn)題,無(wú)疑教給學(xué)生一種新的科學(xué)探究方法,對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰吞骄克仞B(yǎng)的提高都具有促進(jìn)作用,更有利于學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度與科學(xué)價(jià)值觀。
課程專(zhuān)家葉瀾說(shuō)過(guò):“把課堂還給學(xué)生,讓課堂充滿(mǎn)生命的活力;把創(chuàng)造還給教師,讓教育成為充滿(mǎn)智慧的事業(yè)。 ”在教學(xué)過(guò)程中,教師適應(yīng)新課程的要求,發(fā)掘自身的創(chuàng)造力,精心設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié),激發(fā)和調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,讓化學(xué)課堂成為了真正充滿(mǎn)活力的地方。