化学探究式教与学设计——“金属Na与CuSO[，4]溶液能否发生置换反应”的实验探究，本文主要内容关键词为：溶液论文,教与学论文,发生论文,化学论文,金属论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
新一轮国家基础教育课程改革强调改变学生的学习方式，提倡开展以探究式学习为核心的多样化学习，并作为内容写进了课程标准。教学实践已经初步证明，学生学习方式的改变不仅使学生在知识技能方面保持了原有的优势，而且学生在分析问题、解决问题的能力及动手、动脑的实践能力方面都有了不同程度的提高。化学教学的学科特征是以实验为基础，这为探究式学习的实施提供了良好的操作平台。学生在充满新奇的化学实验现象中充分发挥自己的想像力，积极动手参与，开动脑筋分析问题、解决问题。化学教师则成了他们探究活动的参与者、材料的呈现者、学习动机的激发者和维持者以及学习的评价者这样一个多元的角色。而在传统班级集体教学中，往往教师是“主角”，少数优生是“配角”，多数学生是“群众演员”，少数学生只能是“观众”。尤其在一些欠发达地区的中学教学中更为严重。英国哲学家约翰·密尔曾说过：“天才只能在自由的空气里自由自在地呼吸。”化学探究式学习方式恰为学生提供了一个充分“展现自我”的舞台。
在中学化学教学中，我们不断地去摸索，构建了一系列化学探究式教与学设计。下面介绍一段化学教学中的一例，愿与同行切磋。
题目：金属Na与CuSO[，4]溶液能否发生置换反应？
课型：元素化合物知识教学
教法：实验探究法
一、教学目标
1.知识、技能
了解Na与CuSO[，4]溶液发生反应的实质，训练自行设计实验的技能。
2.过程、方法
通过实验与观察，逐步掌握研究化学问题的科学方法，体验化学知识的获得过程，了解模型与假说的建立对科学研究的积极意义。
3.情感、态度、价值观
培养学生善于质疑的精神以及严谨的科学态度。
教学重点
通过实验与观察，体验化学知识的获得过程，逐步形成建立假说的探究技能。
教学难点
通过实验与观察，使学生逐步形成建立假说的探究技能。
二、教学设计
[联系旧知，创设情境]同学们在初中化学里就接触过活泼金属（如Fe、Zn、Al等）与其活动性后面金属的盐溶液发生置换反应的有关知识，那么谁能给大家举几个例子呢？
[评析]联系以前学习的知识，对学生的前概念进行测量和诊断，以便在原有认知结构基础上建构新的化学知识。
[引导学生提出问题]大家要留意这些金属在活动性顺序表中的位置。我们学习了活泼金属Na的化学性质，那么你认为Na与CuSO[，4]溶液是否也能发生上述类似的置换反应呢？
[评析]教师引发学生的认知冲突，激起学生的好奇心，有意顺着学生的思路引导学生提出问题，让学生去思考。这不比直接告诉学生答案更有意义吗？正所谓话不在多而在精，言不在说而在引。
[生]一部分学生不假思索地喊出“能”，然而一部分学生沉默了片刻后，轻轻地似乎有点不自信地摇了摇头，嘴里叨咕着：“似乎不那么简单。”最后全班同学形成了两种意见：能与不能。
[评析]在这个过程中，教师是听众，不做任何评判，让他们尽情地去猜想，培养他们敢于质疑的态度。给他们1 min时间思考定夺，接着顺势把问题抛给学生，让他们自己去解决。
[师]现在同学们就这个问题存在两种推测，认为Na与CuSO[，4]溶液能够发生置换反应的同学，请写出化学反应方程式；如果认为不能，请说明理由，并亲自实验检验你们各自的假设是否合理、科学、准确，因为只有化学实验才是最客观、公正的裁判。
[评析]指导学生用实验的方法认识事物的性质，培养学生严谨的科学态度和科学的认知方法，同时使学生了解模型与假说的建立对科学研究的积极意义。
[生]分小组各自按照自己的思路设计实验方案，确定可行后进行实验：将一小块Na投入CuSO[，4]溶液中，观察反应的现象，并认真记录。
[评析]学生参与知识获得的过程，培养学生观察能力和实验探究的能力。
[师]提问学生观察到的实验现象：①钠浮在液面上，熔化成小球并四处浮动；②有气泡；③发出嘶嘶的声音；④蓝色浑浊。并问他们观察到的现象与所写化学方程式是否吻合。
[生1]很委屈地摇了摇头，求助的眼神似乎在问：“怎么和以前学的不一样呢？在金属活动性顺序表中，金属Na确实是排在Cu的前面呀！”片刻之后还是鼓足了勇气说：“老师，我通过观察实验现象发觉蓝色沉淀应该是Cu（OH）[，2]，而且这些气泡肯定是H[，2]，这是什么原理呢？”
[评析]经过一段时间的教学实验，学生们提出问题的意识增强了，而且问题的质量有所提高，能够根据已有的资料进行推断、评判，是聚合思维认知水平上的问题。（聚合思维是学生对提供或回忆起的材料进行分析和综合，其产品是一个预料中的结果或答案。）
[师]其他组的同学可能会给你一个比较满意的答案。指导学生讨论交流，把问题引向深入。
[生]讨论、交流、合作，表达各自的看法和见解。
[生1]我认为钠的化学性质非常活泼，反应中失去了电子，但必须有一种元素得电子，既然没有红色铜析出，而产生气泡，说明氢元素得电子产生了氢气，即：
（掌声……）
[生2]生成的NaOH又与CuSO[，4]溶液反应生成了蓝色的Cu（OH）[，2]沉淀：
[评析]此时课堂气氛非常活跃，同学们为自己得出“重大发现”而喜不胜收。合作与交流在这里无疑起到了关键的作用。
[生]我想知道：为什么Cu[2+]的得电子能力比H[+]强，结果却不析出Cu而析出H[，2]呢？
[评析]学生至此自然地会进一步提出问题，而且是发散思维认知水平的问题。（发散思维是学生处理有关评价、判断或选择的问题。）
[师]同学能提出这样的问题很好，说明进行了认真地思考。因为水溶液中水分子的微粒数远远大于Cu[2+]的微粒数，钠很活泼，极易与水反应，所以Cu[2+]就不能得电子了，这和实验中观察到的现象是一致的。
[评析]对于敢于提出新问题的同学予以适时表扬，作为典型和榜样，带动激发学生的问题意识。
[师生共同总结]金属Na与CuSO[，4]溶液不能发生置换反应，实验证明发生了如下的反应：
[整合应用]练习：将一小块钠投入氯化铁溶液中的化学方程式是____，离子方程式是_____。
[评析]适时的巩固练习，使学生能够对探究中获得的知识进行整合应用，正向迁移，有利于知识的深层次理解和意义建构。
[总评]本课题只是教学中的一例，但它却充分地渗透了化学探究学习的思想在里面。教学的内容不多，但却很生动，很丰富。这样的教与学能够训练学生的探究技能，提高学生的思维水平和认知水平。这样的课是最受同学欢迎的课，也是最让老师们感到欣慰的课。教师在设计探究活动时，应考虑到学生原有的水平及经验的增长，使探究活动“从短时间向长时间”“从简单到复杂”“从引导向自主”的过渡。