“钠和水反应”的教学反思与教学改进设计

徐明奎

“钠和水反应”的教学反思与教学改进设计

徐明奎

（江苏省如皋中学南通如皋226500）

通过对“钠和水反应”的教学现状进行分析和反思发现：目前教学中存在有错失对实验观察能力的培养、科学探究的素材开发不全面、探究不到位和未能培养学生的科学态度三个缺陷。文章基于教学反思对“钠和水反应”的教学进行了改进设计。

教学反思；钠和水反应；实验观察；科学探究；科学态度

“钠和水反应”是钠的性质教学中的重点，笔者教过多次，也观摩了不少公开课，目前大家对于这个内容的教学方法和过程基本类似。结合学生的课堂反应和自己的教学反思，我认为目前的教学存在一些缺陷，并对教学设计作了相应的改进。

一、目前的教学目标、方法和过程

教学目标：通过探究的方法知道钠和水反应的产物；能联系钠的物理性质解释部分实验现象。

教学方法：探究法。

教学过程：如表1。

表1　“钠和水反应”的教学过程

二、教学反思

1.“钠和水反应”的实验观察能力的培养功能被错失

学生实验后不能答全和表述清楚所有的现象，教师引导学生一点一点回忆，经过大家的拼接和教师的提醒，终将实验现象补充完整。此时少部分教师会告诉学生应如何进行实验观察，而大部分教师则直接开始引导学生对实验现象进行分析，结果错失了通过“钠和水反应”的实验来培养学生观察能力的机会。“钠和水反应”的实验现象学生无法答全的原因可能是：

①现象新奇使得注意力分散；

②现象多且持续时间短，观察时顾此失彼；

③观察目标不明确，没有关注细节；

④不清楚哪些现象应该表述出来。

在化学实验中，科学、全面的观察具有关键作用，观察是实验的基础，实验是观察的深入。许多科学发现和创造很大程度上取决于科学家对客观事物的敏锐、细微、准确、深刻的观察。生物学家达尔文曾说过“我既没有突出的理解力，也没有过人的机智，只是在觉察那些稍纵即逝的事物并对其进行的观察能力上，我可能在众人之上”。通过“钠和水反应”来培养学生实验观察能力的方法：

①明确观察目标，指明如物质的状态、颜色、气味、溶解性、挥发性等是可以被观察的，化学变化中的质量、能量、颜色、气体、沉淀等是可以观察的；

②提醒观察时要集中注意力，要调动多种感官，如视觉、嗅觉、听觉，要积极思维；

③重复实验，训练视觉的敏捷性和思维跟踪的速度；

④记录和描述实验现象时要全面，要按照现象发生的先后顺序进行。

2.“钠和水反应”作为科学探究的素材发掘不全面、探究不充分

“钠和水反应”的探究活动现状如表2。

“钠和水反应”可以探究的活动有三个，我们只探究其一。科学探究首先要能发现或提出问题，课堂中值得探究的问题都被教师提出。形成假设、检验求证是探求真相的重要环节，在“钠和水反应生成了什么”的探究中，由于实验设计的“前瞻性”，导致学生对产物氢氧化钠的假设和验证“坐享其成”。而“钠为什么会浮在水面上”和“钠为什么会变为球形”中的部分结论没有经过求证，导致结论不可信。仅有的探究活动也始终在教师的导引下步步推进，学生无须思考下一步应该做什么，也不知道科学探究的一般流程。纵观这三个问题的“解决”过程，可以发现目前教学设计中科学探究或问题解决的目的是为了掌握最终的结论和应用。

表2　“钠和水反应”的探究现状

“发现和提出有探究价值的问题，能依据探究目的设计并优化实验方案，完成实验操作，能对观察记录的实验信息进行加工并获得结论。”这是化学学科的核心素养之一。教学应抓住或创造契机让学生进行探究性的学习，体验科学探究，从发现或提出问题—形成假设—检验求证—得出结论—交流与应用的每一个过程，切实培养学生的科学探究能力。探究中遇到超过学生目前能力的求证方法，可以先提出设想。

3.“钠和水反应”的科学态度的培养功能被丢弃

在回答“钠为什么会浮在水面上”时，学生的答案有“因为钠在不停地运动”“因为钠和水反应有气体生成”，有时并没有教师期望的答案“因为钠的密度比水小”。对于学生的答案，教师觉得不可思议：金属钠的密度小于水这一简单的原因怎么会想不到？接下来大部分教师不给学生解释的机会，直接提示学生应该比较物体的密度。如果让学生进一步解释他们的答案，我们就会发现这些想法的根源：

①在学生已知的常见金属中没有出现过密度比水小的案例，以为金属的密度都是大于水的。

②冲浪运动员能在海浪中滑行，海浪给冲浪板提供了升力。金属钠为球形，只要速度足够，水面就可以提供球体足够的升力。

③气垫船能够悬浮于水面甚至地面上前行，是因为向下喷射的气体给了它们升力。钠和水接触的表面有气体生成，气体给了金属钠升力。

学生的想法直接证明钠浮在水面上是不能得出“钠的密度比水小”这一结论的。

在回答“钠为什么会变为球形”时，学生的答案是“钠和水反应放热”，而教师期望的答案是“钠和水反应放热、钠的熔点低”。学生答不出“钠的熔点低”是因为在学生已知的常见金属中熔点一般都比较高，更重要的是“钠的熔点低”仅依据本实验同样无法得出：即不能因为钠熔化成小球就说明钠的熔点低。

可见教师的答案不是基于事实做出的严密推断，而是基于自己“已知知识”的偏见。学生的答案是根据已知的科学原理和科学事实对未知现象的假设，但也同样受缚于“已知知识”。很多时候，我们会深陷于“已知的幻觉”之中，当你“掌握”某些知识的时候，会使你所看到的现象符合自己理解的事物模型并从中得到解释。正如文学家歌德所说：“我们只看到我们所知道的”。在揭示现象的因果关系和本质联系的过程中，合理的假设有着重要的意义，个体不能将自己限制在一种假设之中，以避免那些有可能局限于某种观点的偏见，而要尽可能地提出多种假设，从而保证研究的开放性，以获得客观、真实的研究结果。很可惜实际课堂中，在教师的提醒和点拨下，学生对自己的假设不再坚持，对教师的结论没有质疑而是欣然接受。美国先进科学协会颁布的《普及科学——美国2061计划》中，提出科学态度包括：“尊重实证：思路开阔，积极主动地去考虑不同的、有冲突的实证；批判地思考：权衡、观察和对观察到的事实进行评价。”如果教学中我们能对这两个问题继续展开探究，能将实验中的假设加以验证，能将结论拿出来进行讨论、辨析，那会是一个很好的培养学生科学态度的机会。

三、“钠和水反应”的教学改进设计

教学目标：通过对钠和水反应的产物及部分实验现象的探究，培养学生的实验探究和实验创新的能力；通过对实验现象的分析培养学生基于证据推理的能力和独立思考、敢于质疑的科学精神。

教学方法：探究法。

教学过程：如表3。

通过对“钠和水反应”的教学反思，我认识到应经常审视自己的教学内容与教学方法是否有利于提高学生的科学素养，“成熟的”教学方法也可能是“有缺陷的”，只有不断的反思和改进，才能最大程度的促进学生的全面发展。

表3　“钠和水反应”的教学改进设计

［1］刘知新.化学教学论［M］.北京：高等教育出版社，1997∶90-95

［2］李振荣.“金属钠与水反应”实验现象的分析［J］.辽宁师专学报（自然科学版），2004，6（1）：26

［3］美国科学促进协会.面向全体美国人的科学［M］.北京：科学普及出版社，2001∶157

1008-0546（2016）11-0060-02

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10.3969/j.issn.1008-0546.2016.11.019