化学“生成课堂”教学案例及其思考_金属钠论文

化学“生成性课堂”的一个教学案例及其思考,本文主要内容关键词为:课堂论文,教学案例论文,化学论文,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。

一、生成性课堂的含义及可能性

《基础教育课程改革纲要(试行)》明确指出:“课堂教学不应当是一个封闭系统,也不应当拘泥于预先设定的固定不变的程序,预设的目标在实施过程中需要开放地纳入直接经验、弹性灵活的成分以及始料未成的体验,要鼓励师生互动中的即兴创造,超越目标预定的要求”。按照笔者的理解,这里所说的“预先设定”是指教师的教案,而“开放地纳入直接经验、弹性灵活的成分以及始料未成的体验”就是指要把传统的以教案为本位的课堂变成过程开放、动态生成的“生成性课堂”。

二、一个“生成性课堂的教学案例”

1.第一节课——问题的生成

在高三复习卤素这一章时,我原本打算用一分钟左右的时间让学生叙述一下金属钠与水反应的现象及结论,同时我制作了一张PPT表格,帮助同学复习,表格如下:

现象 结论

金属钠浮在水面上

密度比水小

熔成小球

熔点低

发出嗤嗤声 有气体产生

滴酚酞变红 有碱生成

在一同学顺序完成答案后,我准备继续下面的内容,忽然课堂中有位学生插话:“魏老师,你怎么知道钠的密度比水小?”

我当时有点不经意:“因为钠在反应时浮在水上面”。

“那有没有考虑周围的气体呢?”学生紧接着问。

他这一问我明白他的意思了,因为在几天前我们刚好做过如下题目:

[题目]在50mL烧杯中加入10mL煤油和10mL水(分层),再将一小块钠投入烧杯。下列关于钠的位置及反应情况,判断正确的是

A.钠浮在煤油层上,不反应

B.钠沉在煤油层上,不反应

C.钠在煤油和水交界面附近上下往复运动

D.钠沉在水层下剧烈反应

想到这里我不免有些紧张起来,想了想说:“你观点有道理,但气体应该是次要因素,因为吸附在钠周围的气体体积应该很小”。学生沉默了,我又继续讲其它知识,当这节课快要结束的时候,这个学生又举手示意:“老师,我还是认为你刚才关于钠的密度解释不对,而且我还认为气体是钠浮在水面上的主要原因”。

“为什么?”

“因为我刚才查了一下数据,钠的密度为0.97,按照我们学过的物理知识,这种密度的物质在水中应该0.97部分的体积在水下,而只有0.03部分的体积在水上。而钠与水反应时,金属钠却完全浮在水面上”。学生回答。

“这……”,我顿时语塞,虽然我觉得这种陈述有点问题,但我却一时想不出他话中不对的理由。由于临近下课,我只好说:“这个问题我还没有想好,不过你这种陈述好象有点问题,让我仔细分析的,我在明天上课时回答你,同学们也可以帮我想一下这位同学的说法是否有道理”。说完,我就宣布下课,当我走出课堂时,我听到教室里一反高三教室本该有的那种紧张学习的状态,顿时热闹起来。

2.第二节课——问题的扩大

当天,我在实验室重复了钠与水的反应,我发现钠在反应时的确整个浮在水面上,学生的话是正确的。然而,我还是觉得他的陈述上可能有点问题,于是,我又重复了一下实验,当我看到钠在水面上高速地四处游动时,我忽然知道了学生陈述中的问题存在:由于金属钠在水面上的高速运动,金属钠是不会沉下去的,这正如现在流行的极限运动——滑水,在动力快艇的拖曳下,滑水者在水面上是不会沉下去的。

第二天,我把我就这个问题的看法向大家介绍了一下,并认为这位同学的看法是正确的,我们的确不能从这个实验中得出钠的密度比水小的结论,希望其他同学都要像这位同学学习。但我又同时指出他认为钠与水反应时,钠的0.97部分在水下的观点是错误的时,我发现那位同学在点头。

正当我要讲其他内容时,我发现另外一个学生举手示意。得到我允许后,他站起来说:“魏老师,昨天我们几位同学讨论了一下,觉得其他结论也有问题”?

“说说看”,我感兴趣地问。

“比如,钠熔成小球不能得出钠的熔点比较低的结论,只能得出这个反应是放热反应,比如铁熔点很高,但铝热反应放出来的热量也能使铁粉变成铁水;另外嗤嗤声我们认为是红热的钠与水碰到时所发出来的声音,这就象家里炒菜时热锅碰上冷水一样”。

“这……”,我感到很为难,因为直觉告诉我学生说得很有道理,但我又不敢轻易推翻长期沿用下来的教学定论。我当时想了好一会儿,然后对同学说:“你们说得有道理,但我现在确定不了,我回去好好想,再回答这个问题,因为高三时间很紧张,我们先上其他内容”。这时,我发现学生有点失望,我于是补充了一句:“下节课我一定会回答这个问题的”。

3.第三节课——问题的延伸

下课后,我直奔实验室,首先我观察了锌粉与稀盐酸的反应,在气体产生的同时,我也听见了气体产生后在水面上爆裂的声音,但远不如钠与水反应时声音那么响,那么这嘶嘶声是不是金属钠与水反应快造成的呢?我调整了一下盐酸的浓度,让锌粉与酸的反应速度与钠和水反应速度接近,但我仍然发现钠与水的声响要大得多。看来,学生是正确的!

为了弄清钠与水的反应热,我查了一些资料,获得如下数据[2]:

钠熔点:97.82℃ 钠沸点:881.4℃

钠比热:28.15J/(K·mol)

铁熔点:1535℃

铁沸点:2861℃铁比热:25.09J/(K·mol)

NaOH(aq)生成焓:-469.15kJ/mol

生成焓:-285.83kJ/mol

因此反应方程式:的反应热为:

ΔH=(285.83-469.15)=-183.32kJ/mol

这些热量能使钠升高的温度为(准确计算应该更复杂):

也就是说,如果没有水的冷却,钠早已变成气体跑掉了,我们也可以通过计算获得以下结论:这些热量如果完全被等质量的铁吸收,也能使铁变成气态!由此可见,通过此反应获得钠的熔点低的结论无疑是错误的。为了让学生直观获得这一知识,我设计了以下实验:

[实验]在培养皿中放一些水,然后在水上铺一层滤纸,让水浸湿滤纸但又不能使滤纸沉下去,然后在滤纸上放一小块金属钠,观察实验现象。

[实验结论]由于金属钠不能四处游动,反应放出的热量不能有效释放,钠很快就燃烧起来(有时会发生爆炸,所以实验时要小心)。

第三节课时,我讲述了我对这些问题的看法,并现场做了一些实验后,同学们就形成这样的共识:不能由这个反应就得出金属钠熔点低的结论,嘶嘶声可能有几种因素共同作用而成,而不仅仅是产生氢气的缘故。

这时,我总结说:“同学们能善于提出自己的不同观点是很了不起的,要知道这些结论在中学化学里已经存在了很长一段时间了,恭喜你们发现并改正了这些错误。其实化学世界中有很多现象值得我们进一步思考,哪怕是一些看起来已经知道的东西,你继续思考一下可能也会很有意义的。例如就钠和水来讲,你们已经知识金属钠和水反应的实质是钠与氢离子的反应,氢离子浓度越大,反应就越剧烈,对不对?”

“对”,学生异口同声回答。

“那好,让我们来看两段录像”,说完,我就把计算机中的两段录像放给同学们看。

[录像1]钠在两个试管中分别与稀盐酸和浓盐酸反应,在相同条件下,在稀盐酸中的金属钠燃烧,而浓盐酸中的金属钠却平稳地进行反应。

[录像2]钠在两个试管中分别与稀硝酸和浓硝酸反应,在相同条件下,在浓硝酸中的金属钠比稀硝酸中的先燃烧。

从同学们的表情不难看出,他们对于这两段录像的结果感到很惊奇,觉得很难解释其中现象,后来通过我慢慢引导,他们才知道了燃烧不仅与反应快慢有关,还与能否接触氧气有关。由于浓盐酸具有挥发性,阻止了金属钠与氧气的接触,而硝酸浓度越大,分解生成的氧气就越多。正是这些原因,才会产生看起来表面现象截然不同、而实质相同的两个反应。,

4.第四节课——问题的总结

当第三节课后,我一直在想一个问题:“为什么这么简单的一个实验会产生这么多的问题?”后来,我回想了一下实验室测密度、熔点的方法,才恍然大悟:这些结论都是在非常规的观察下获得的结论,例如钠是在运动的情况下得出钠比水密度要低的结论、熔点低则是在反应放热的情况下得出的!因此第四节课时,我把我的观点向同学讲了一下,并告诉他们:“当你依靠观察得出结论时,你一定要注意到你的观察对象是否出于常规状态中,否则你的结论可能是不正确的,这种原理不仅在化学中有用,在心理学等其他社会科学、自然科学中都有用,例如在心理学中……”。然后,我给他们讲了一些例子,通过这些例子,同学们也从中掌握了观察的原则。

三、对生成性课堂几点相关思考

1.关于教师角色的思考

要使学生在课堂中产生问题,教师必须在乎时就要注重培养教学的民主化。教师首先要有民主化、协商式的教学意识,要积极主动地创设民主、尊重、宽容、协商、对话的教学情景和气氛。只有教师在日常教学中,敢于说出你自己真实的想法,并不担心在学生面前暴露自己的不足,才有可能使学生说出自己的观点。

2.关于“度”的思考

生成性课堂的目的是让学生自主学习。在课堂教学中,如无学生的积极思考,便不可能有动态课堂的生成,自然也无从谈起培养学生的创新意识。教师在课堂教学中需要掌握好分寸,做到张弛有度,达到生成性课堂所要求的“思维之活”不要成为“思维之乱”。

3.关于教学目标的思考

课堂教学的目标不应该是单一或者唯一的,而应该是丰富的、多元的。除了基本的教学目标之外,还应该为拓展的教学目标留有余地。

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