从《乙醇》这节课谈如何将探究性实验真正落实

黄宏

【摘要】通过对两位老师同题异构课《乙醇》中实验的剖析，阐述了探究性实验的内涵和特征，并通过乙醇与钠反应的设计说明如何将探究性实验真正落实。

【关键词】探究性实验 内涵 特征 设计

【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）11 -0226-02

一、问题的提出

本人今年听了一节有关《乙醇》的同题异构课，乙醇这一节内容主要涉及两个实验：乙醇与钠的反应和乙醇的催化氧化实验，为了解决乙醇的结构究竟是CH3CH2OH还是CH3OCH3，两位老师都用到了乙醇与钠的反应，分别进行了如下设计：

教师1：大家知道乙醇的分子式是C2H6O，请利用手边的工具将C2H6O的可能结构搭建起来，学生搭建了两种结构，哪一种才是乙醇的真实结构呢？如何用实验来验证？

课堂反馈：课堂的气氛沉闷起来，学生此时并没有联系到钠的保存方式以及钠与水的反应。

学情分析：1.虽然在《石油炼制 乙烯》这一节中学生已经知道石油的分馏产物中有汽油，柴油，煤油等，而且苏教版必修2P62-63页已经给出了汽油，柴油，煤油的主要成分，但在学习过程中学生没有留意书上的信息，所以学生很难想到通过钠的保存方式将 CH3OCH3的结构否定掉。2. 学生对基团的概念还很陌生，不知道水中含有羟基，所以就无法很顺畅的将钠与水的反应和钠与乙醇的反应联系上，找出乙醇与水在结构上的共同点）

教师活动：教师通过与学生一问一答，让学生回忆出钠的保存方式以及钠与水的现象，最终得出乙醇的真实结构。

教师2：根据所搭模型C2H6O分子的结构有两种，哪一种才是乙醇的结构呢？请大家分组完成下列实验。对比煤油、水、乙醇与钠反应的实验，能否推测乙醇的结构式？

课堂反馈：学生实验的积极性很高，在教师的引导下得出了乙醇的结构。

评价：两位老师都想通过实验来解决相同的问题——乙醇的结构，但采用的方式不一样。第一位老师想让学生通过实验探究来解决乙醇的结构，这样的设计理念非常好。因为我们知道，实验探究既可促使学生形成对学习的持久兴趣，又可激发学生的求知创新欲，更能提高学生的学习能力，促使学生良好学习习惯的养成。在探究、创新的过程中，学生一个个闪光点的出现，在给学生带来成功喜悦的同时，也给教师带来启发性的惊喜，这既拉近了师生之间的距离，拉近了学生与社会、与生活的距离，更成为师生进一步探索、交流和学习的动力。如此良性发展，最终会出现教学相长师生共同发展的可喜局面。但第一位老师设计过程中没有考虑到学生的学情，以致于最终并没有实现真正的探究。而第二位老师直接通过表格列出学生需要做的实验，而忽视了让学生自己去设计实验。个人认为从学生的长远发展来看，显然第一位老师的设计理念优于第二位老师， 但第一位老师并没有让学生实现真正的探究，这给我带来了较多的思考。

二、探究性实验的真正内涵和特征

探究性实验：是指实验者在不知晓实验结果的前提下，通过自己实验、探索、分析、研究得出结论，从而形成科学概念的一种认知活动。探究性实验有以下特征：

1、探究性

实验探究是通过实验让学生产生质疑，并引导学生解疑，从多角度、多侧面、多层次思考问题，挖掘学生的潜力，启迪学生的科学思维，从而达到揭示现象本质的目的。

2、问题性

问题是针对物理现象提出的，是引发学生进行实验探究，收集数据和利用数据对科学现象作出解释的前提，是探究的起点，也是实验探究的另一个重要特征。

3、开放性

实验探究模式是开放的模式，不应该是封闭的系统，也不应是固定不变的“程序或框架”。

三、乙醇与钠反应的探究性实验设计

设计1：周转箱里提供的试剂有：乙醚，水，乙醇，金属钠

请大家四人一组设计实验来证明乙醇的结构是哪一种？

学生活动： 设计方案：乙醚与钠的反应 乙醇与钠的反应

实验假想：如果乙醚不与钠反应，那么二甲醚也不会与钠反应（推理依据：二甲醚与乙醚的结构相似，性质也应该相似），则乙醇的结构就不是CH3OCH3

实验现象：金属钠投入到乙醚中沉入底部，没有现象

金属钠投入到乙醇中，沉入底部，有气泡产生

实验结论：乙醇的结构是CH3CH2OH

设计思想：由于学生很难想到钠可以用煤油来保存 ，所以学生也不会想到通过钠与煤油不反应来说明乙醇的结构。为了解决这样的问题，并且能够发展学生分析问题，解决问题的能力，通过给定试剂乙醚，水，乙醇，金属钠让学生自己去设计实验，从而解决乙醇的结构问题。

设计2：大家已经知道乙醇的分子结构，可能有以下两种结构：

（A）CH3CH2OH：有1个氢原子与其他5个氢原子不一样；

（B） CH3OCH3：6个氢完全相同。

请大家思考：如何设计定量实验来证明乙醇的结构？

学生活动： 1、作出假设：如果乙醇与足量的金属钠反应，产生的氢气量是乙醇物质的量的1/2，则（A）式结构正确 ；如果乙醇与足量的金属钠反应产生的氢气量是乙醇物质的量的1/3，则（B）式结构正确。

2、设计实验： 实验装置图：

实验步骤： 1.检查装置的气密性

2.用注射器抽取0.5mL的无水乙醇，轻轻推动针栓一滴一滴将乙醇注入到支管试管中去，速率不宜过快。看到反应剧烈进行。产生的气体将水排到量筒外，量筒内液面下降。

3.当乙醇全部注入到试管中，而反应又接近于停止时，可将试管浸泡在热水浴中，以提高管内的温度，使反应彻底完成。

4.反应停止后，将量筒在水槽中上下移动，是量筒内外液面相平，然后再读气体的体积。

设计思想：实验分为定性和定量实验，让学生学会从定量的角度来设计实验，有助于学生分析问题，解决问题能力的提升，也有助于学生数据处理能力的提升，并在过程中养成实事求是的科学态度。

总之：实验探究教学是符合学科特点和学生认知规律的教学，适应当前素质教育对课堂教学改革的要求，是提高课堂教学效率和教育、教学质量的有效途径之一，所以教师应该将探究性实验在课堂上真正落实。

参考文献：

[1] 中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（实验）北京：人民教育出版社，2007

[2] 周新贵，费利益.《探究教学操作全手册》[M]，南京：江苏教育出版社，2010