“观察硫酸铜溶液与铁钉的反应”教学探析

《化学变化伴随的现象》是《物质的变化》单元中的第六课，本课由两部分组成：一是\"观察硫酸铜溶液与铁钉的反应\"；二是\"初步归纳化学变化伴随的现象\"。在本课的学习中，学生要分辨现象与证据的关系，体会证据支持结果的重要性；认识到化学变化会伴随各种现象，根据这些现象可以初步判断物质是否发生了化学变化；认识到硫酸铜溶液和铁钉会发生化学反应，产生新的物质。

科学是一门以实验为基础的学科，《科学（3---6年级）课程标准》指出；小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程，科学学习要以探究为核心，而实验教学就是培养学生学习兴趣，动手操作能力，观察能力，思维能力和表达能力的重要途径，这些能力的形成与发展恰恰是探究式学习必不可少的，也是培养和提高学生科学素养的重要方面。可见，实验教学在科学课教学中有不容忽视的重要地位。由于科学课在小学阶段是一门“尴尬”又“难教”的课程，或许是相应实验器材的配备一时跟不上，或许是相应专业师资欠缺，或许是长期遗留的城乡教育资源的差距等原因的存在，导致了科学课的实验教学不被重视，或是由教师演示了之，或是以接受式取而代之，从而失去了实验教学的真正价值，失去了学生获取知识，掌握技能、体验成功的机会，使实验教学的质量老提不上去，一些学生不认识烧杯、量筒、漏斗、更有甚者把玻璃棒当成温度计，鉴于这样的情况，我想就重视实验教学切实提高实验教学质量等方面的问题谈谈自己的看法。

铁钉与硫酸铜反应的现象选自《化学变化伴随的现象》是教科版六年级下册第二单元第六节的内容，也是我在科学课上的一个片段。这节课的重点就是铁与硫酸铜反应的现象的观察引起了我的兴趣。

铁与硫酸铜反应要是在初中学习，相信很快学生就可以得到结论，但是在小学，只能通过认真地观察实验现象来学习。而这个反应会随着时间的不同导致非常大的现象差别。

我刚开始是引导学生如何去做这个实验，虽然很简单，要是学生把整枚铁钉都放在硫酸铜溶液中，那就无法形成对比，所以最好是一半浸没在硫酸铜溶液中，一半露在空气中。反应两分钟后，部分现象就呈现出来了，比如银色的铁钉就会变黑，其它的现象非常的不明显。我们课本36页描述过“一会儿取出铁钉，我们又观察到了什么现象？”，紧接着就是出现三幅图。其中一幅是铁钉表面有红的的附着物。我所产生的疑问是：“过一会儿”是多久？是不是每个人都可以得到相同的实验结论？

我也亲自去做了这个实验，总共有了3种情况。试管A是经过4天的反应时间，现象是浸没在硫酸铜溶液中的那半截铁钉已经无法看到银白色了，周围附着一层厚厚的红色物质，而且红色物质都脱落到试管底部，溶液的颜色有原来的蓝色变成了黄色。试管B是我在上课前一个小时做的实验，现象是铁钉表面有红色物质，但溶液中没有脱落，而是溶液的颜色由原来的蓝色变成绿色，学生还得出了另一个结论：红色物质不溶于硫酸铜溶液。试管C是我跟学生同步进行的，现象是铁钉周围有少量气泡，铁钉变黑。

学生提的问题1：溶液为什么由蓝色变成浅绿色，最后变成黄色？

问题2：铁钉周围为何会有气泡产生？

我对问题1的回答是：溶液的颜色发生改变，可能是由于化学变化所引起的。化学反应有快有慢，在不同时间里进行着不同的反应，所以呈现出来的现象就会不一样。然后又把问题抛给学生“你们有什么办法证明这个猜想？”我知道铁与硫酸铜反应会先生成亚铁离子（颜色为浅绿色），最后经过空气中氧气的影响会变成铁离子（颜色为黄色），但是这些内容又不能直接告诉学生。而这节课的目标是让学生知道有些化学变化会伴随着颜色的改变，所以达到了目标就点到为止。

对问题2我采取了用实验的方法证明，用PH试纸测试溶液的酸碱度，其结果是PH值为4.这也说明了铁钉是因为酸性物质才产生气体的，对小学生我只能这样解释了。我知道硫酸铜在水中会发生少许的水解，从而使水中电离出一些氢离子，但这些也不能直接向学生说明，也只是达到让学生认识到化学反应可能伴随着气体产生的现象这一目标而罢手。

其实铁与硫酸铜反应还有一个现象就是铁钉变细了。而这个现象是细微的，无法用眼观察，也不便用实验室的天平称出来，那么该如何解决这个问题？我的处理是：让学生推理“铁钉表面有红色物质是哪里来的？”“既然是铁参与反应了，那么铁钉应该是变粗还是变细？”经过这两个问题的回答，学生基本上同意了铁钉变细了这个现象。

有时，我们或许会因为某个所谓的“准确”的结论，而忽略了学生观察到的真实结果。就像铁钉和硫酸铜反应，假如不仔细观察，是很难看到有气泡产生的，甚至有些同学看到了气泡还不敢说，更过分的是，某些同学说出来了，最终还被老师给否定了。我认为作为一个科学教师，不能对学生提出的问题立即表态，应该有理有据，让学生心服口服。

经过对“硫酸铜溶液与铁钉的反应”这一问题研究，我认为，教师让学生自主观察时，应该给出准确的观察材料而不是一味根据书本知识去设计，而对于学生观察的结果，应该尽可能让学生亲自动手去证明，必要时老师帮助学生“扶一把”，而知识层面的解释对孩子们来说显得有些苍白。

（作者单位：浙江省慈溪市龙山镇龙场小学）