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化學(xué)探究?jī)?yōu)秀教案
主題與背景
新課程突出強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，而學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)需要通過學(xué)生具體的探究活動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，科學(xué)探究成為新課程改革所倡導(dǎo)的重要理念。它不僅是一種重要的學(xué)習(xí)方式，而且也是學(xué)科課程的重要內(nèi)容。教材作為課程的重要組成部分，不僅是課程目標(biāo)得以體現(xiàn)并最終實(shí)現(xiàn)的一種重要方式和途徑，而且是教師教和學(xué)生學(xué)的資源與工具。因此，教材的開發(fā)和設(shè)計(jì)十分重視引導(dǎo)學(xué)生開展探究學(xué)習(xí)。探究學(xué)習(xí)是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的一種重要方式，也是培養(yǎng)學(xué)生探究意識(shí)和提高探究能力的重要途徑。因此很希望嘗試探究教學(xué)，讓學(xué)生在主動(dòng)探究過程中增長(zhǎng)知識(shí)，提高能力。雖然我們學(xué)校是一所省一級(jí)學(xué)校，學(xué)校的教學(xué)條件也很好，師資力量也很強(qiáng)，但它畢竟是一所鎮(zhèn)屬學(xué)校，學(xué)生生源很差，所以在教學(xué)中顧慮重重，學(xué)生不但學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差，自律能力也差，甚至有些學(xué)生有厭學(xué)的傾向，上課組織教學(xué)的同時(shí)，還要不時(shí)地管理課堂紀(jì)律，能按時(shí)完成教學(xué)進(jìn)度已經(jīng)很不錯(cuò)了。有時(shí)認(rèn)為對(duì)于這樣的學(xué)生，教師把結(jié)論告訴他們，條分縷析地解釋給他們聽，總比讓他們自己去探究來(lái)得容易，且效率高。然而，本著為學(xué)生和自我的發(fā)展考慮，幾年來(lái)還是努力嘗試著探究教學(xué)，體會(huì)頗深。
●情景描述
2008年4月我在學(xué)校組織的一堂公開課時(shí)上高一必修1第四章第四節(jié)《硝酸的氧化性》時(shí)，我精心準(zhǔn)備了一節(jié)探究課，頗有收獲�，F(xiàn)將這節(jié)課實(shí)錄如下：
硝酸的氧化性教學(xué)實(shí)錄：
【演示實(shí)驗(yàn)】：取一支稍大一點(diǎn)的試管（規(guī)格：18×180），加一小片銅片，再加少量的濃硝酸。馬上看到銅片表面產(chǎn)生大量的氣泡，而且越來(lái)越劇烈；溶液由無(wú)色變?yōu)榫G色，液面上方產(chǎn)生大量的紅棕色氣體。當(dāng)紅棕色氣體滿到試管口時(shí)，立即用橡膠塞將試管口塞住。
老師：紅棕色氣體是NO2 ，有毒，該如何處理呢？
學(xué)生：用NaOH溶液。
老師：好！那我們就用NaOH溶液來(lái)處理一下。書本上是用導(dǎo)管連接，使產(chǎn)生的氣體通入另一支盛有NaOH溶液的試管來(lái)吸收。我打算簡(jiǎn)單處理一下，請(qǐng)同學(xué)們注意觀察。（這時(shí)，反應(yīng)已經(jīng)停止，銅片已經(jīng)完全消失）
接著，我打開塞子，直接往銅和濃硝酸反應(yīng)的試管內(nèi)迅速加入少量的NaOH溶液，再塞上塞子，震蕩。很快就看到紅棕色氣體明顯變淡，同時(shí)溶液由綠色變?yōu)樗{(lán)色。突然聽到一位同學(xué)在下面叫：“老師，為什么加入NaOH溶液時(shí)沒有Cu（OH）2藍(lán)色沉淀生成？”
�。ㄎ已b出一副很好奇的樣子）
老師：對(duì)呀！這是為什么呢？
學(xué)生的眼光告訴我，他們也都陷入疑惑之中。
老師：請(qǐng)大家好好想想，同學(xué)之間可以互相討論交流一下。
學(xué)生陸景宏：是由于硝酸過量，NaOH溶液不足。
大家都覺得他說(shuō)得有道理。
老師：那我們請(qǐng)劉斌同學(xué)用PH試紙來(lái)測(cè)試一下。
劉斌同學(xué)很自信地走到講臺(tái)，很認(rèn)真、很規(guī)范地操作起來(lái)。結(jié)果PH試紙呈現(xiàn)深紅色。他很開心地向大家展示結(jié)果，好象很有成就感似的回到自己的座位。我及時(shí)表?yè)P(yáng)了他。剛想轉(zhuǎn)入下一內(nèi)容，突然張麗同學(xué)站起來(lái)，問：老師，既然硝酸過量，沒有Cu（OH）2藍(lán)色沉淀生成，那怎么還會(huì)有NaOH溶液去吸收NO2呢？馬上岑景恩學(xué)生站起來(lái)問：老師，我認(rèn)為你這個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不嚴(yán)密！
老師：喔！說(shuō)說(shuō)你的看法。
岑景恩同學(xué)：你把NaOH溶液直接加入反應(yīng)液中，你怎么知道是NaOH吸收NO2的呢？也有可能是其他物質(zhì)的作用呀？
其他學(xué)生也馬上回過神來(lái)，“是呀，是呀！”好象有點(diǎn)討伐我的味道，積極地響應(yīng)了同學(xué)的發(fā)問，課堂氣氛一下子變得很活躍，對(duì)該實(shí)驗(yàn)的興趣空前的濃厚。
我很震驚：真是太粗心了！也太低估學(xué)生了！定了定神說(shuō)：太好了！想不到老師對(duì)實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)單處理竟然被同學(xué)們發(fā)現(xiàn)了它的不嚴(yán)密之處！說(shuō)明我們同學(xué)愛動(dòng)腦筋，敢于質(zhì)疑，這很好！剛才的問題很有道理，老師事先也沒想到，一時(shí)還不能作出合理的解釋。我們一起來(lái)探究一下吧！說(shuō)著，我在黑板上畫了該實(shí)驗(yàn)的示意圖：
�。ㄟ@時(shí)候，我看到幾乎每一位同學(xué)都在積極地參與討論）
最后總結(jié)大家的意見，同學(xué)們基本認(rèn)可以下結(jié)論：加入NaOH溶液后，試管中硝酸尚有余，則試管中存在的物質(zhì)有：Cu（NO3）2 、 HNO3 和H2O，其中只有H2O能與NO2，反應(yīng)，但同時(shí)有NO生成。圖三中打開塞子，發(fā)現(xiàn)試管口確實(shí)顏色加深。如果是NaOH吸收NO2，沒有NO生成，不會(huì)有上述顏色的變化。
譚華同學(xué)問：老師，那加NaOH溶液不是跟加水一樣了嗎？
老師：?jiǎn)柕煤茫∥乙蚕胫肋@個(gè)問題的答案。我們馬上用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證一下！
經(jīng)過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：銅和濃硝酸反應(yīng)后的試管中，直接加入少量的NaOH溶液與直接加入H2O，兩者的現(xiàn)象并無(wú)明顯的區(qū)別！
老師（小結(jié)反思）：那么，NaOH溶液到底有沒有作用呢？可能在加入的過程中會(huì)吸收部分的NO2 ，也可能在溶液中與硝酸發(fā)生的中和反應(yīng)促進(jìn)了NO2與H2O的反應(yīng)的進(jìn)行。但直接加入NaOH溶液其實(shí)并沒有真正達(dá)到處理尾氣的目的！
看來(lái)我們?cè)谧鰧?shí)驗(yàn)時(shí)確實(shí)不能隨便作簡(jiǎn)單化處理，特別要注意實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)密性！可喜的是，我們同學(xué)在今天的實(shí)驗(yàn)探究中發(fā)現(xiàn)了問題，在問題中學(xué)習(xí)、探究。使大家都增長(zhǎng)了知識(shí)、收獲了很多！
接著繼續(xù)做銅和稀硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，我故意把蒸餾水當(dāng)做稀硝酸倒入試管中，再加一小片銅片，無(wú)任何現(xiàn)象；再用酒精燈加熱，一會(huì)兒，液體沸騰了，銅片表面看上去好象也產(chǎn)生大量的無(wú)色氣泡。但溶液和氣體顏色均無(wú)任何變化！
老師：請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)觀察，并想一下這個(gè)無(wú)色氣泡是什么？
“一氧化氮”！馬上有同學(xué)叫起來(lái)。
“不對(duì)呀！試管口怎么不變紅棕色呢？”
“溶液怎么不變色呢？”
“對(duì)呀！這是怎么回事呢？”
同學(xué)們的討論和困惑讓我感到非常欣慰，這正是我所希望的呀！
老師：如果把銅片投入到蒸餾水中，加熱。那會(huì)有什么現(xiàn)象呢？
學(xué)生：“不會(huì)反應(yīng)，無(wú)明顯現(xiàn)象�！�
老師：對(duì)！不反應(yīng)。那我們也來(lái)驗(yàn)證一下。
經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生驚奇地發(fā)現(xiàn)原來(lái)現(xiàn)象與剛才的實(shí)驗(yàn)一模一樣！
老師：其實(shí)我剛才在試管中加的是蒸餾水而不是稀硝酸！
學(xué)生：哇！原來(lái)如此！
接著，我往銅和蒸餾水加熱的試管中，趁熱加入幾滴濃硝酸。并用橡膠塞把試管塞住，輕輕搖動(dòng)，馬上就看到溶液呈藍(lán)色，銅片表面產(chǎn)生無(wú)色氣泡，液面上方略帶紅棕色的氣體，稍微打開一下塞子，發(fā)現(xiàn)接近試管口處顏色加深，紅棕色明顯。然后再把塞子塞住輕輕搖動(dòng)，發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)液體上方氣體變?yōu)闊o(wú)色；再打開塞子，又可以看到試管口出現(xiàn)紅棕色。然后再把塞子塞住輕輕搖動(dòng)，紅棕色又逐漸消失。這樣一來(lái)，學(xué)生對(duì)稀硝酸和銅反應(yīng)的有關(guān)知識(shí)反而有了更全面、更透徹的理解。
●問題討論
該案例向我們提出了這樣一個(gè)問題：如何充分發(fā)揮課堂教學(xué)有限的時(shí)空，去完成真正意義上的探究？
分析案例中提供的情景，有幾點(diǎn)值得我們思考：
�、� 案例中的探究課題是由學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的問題演變而來(lái)的，并非是由教師強(qiáng)加給學(xué)生的。
�、� 該案例盡管沒有一般課題所要求的完整的書面計(jì)劃和結(jié)題報(bào)告，但探究的過程尤其是探究的思維過程卻是有序而嚴(yán)密的。
�、� 在整個(gè)探究過程中，教師沒有過多地直接干涉學(xué)生的研究，但對(duì)學(xué)生在科學(xué)方法方面的指導(dǎo)卻是規(guī)范而毫不含糊的，體現(xiàn)出了教師對(duì)科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度和對(duì)學(xué)生探究思維的正確引導(dǎo)。
�、日麄�(gè)探究過程從屬于整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)，探究成為教學(xué)實(shí)施的一個(gè)環(huán)節(jié)，在訓(xùn)練學(xué)生探究思維的過程中，完成了既定的教學(xué)任務(wù)。
●詮釋與研究
課堂教學(xué)實(shí)施探究性學(xué)習(xí)，其基本流程為：情景——問題——探究。教師把情景作為產(chǎn)生問題的載體，讓學(xué)生在情景中感知、發(fā)現(xiàn)問題，師生共同確定一個(gè)中心問題作為“課題”，用類似科學(xué)研究的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。學(xué)生問題的解決成為整個(gè)學(xué)習(xí)過程的驅(qū)動(dòng)力，學(xué)生根據(jù)問題的性質(zhì)提出研究問題的方案或假設(shè)，驗(yàn)證方案，應(yīng)用多種手段和方法去探索、研究、證明，從而親身體驗(yàn)知識(shí)和規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，獲得積極的情感體驗(yàn)和深層的內(nèi)心感悟。
通過對(duì)上述案例情景及其所提出的問題的探討，我們認(rèn)為在課堂教學(xué)中實(shí)施探究性學(xué)習(xí)，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注和解決如：探究問題的產(chǎn)生和選擇，探究過程的實(shí)施和調(diào)控，教師適時(shí)的引導(dǎo)和總結(jié)等問題。
1.選擇探究性問題時(shí)應(yīng)遵循下列原則：
�、盘骄康膯栴}應(yīng)和學(xué)生的心理和認(rèn)識(shí)水平相符合，應(yīng)是學(xué)生自己感興趣的，而且問題的切口要小、易于操作、花時(shí)不多——只有這樣的探究活動(dòng)才會(huì)富有生機(jī)，才能順利進(jìn)行。
⑵探究的問題與學(xué)科學(xué)習(xí)內(nèi)容有較大的相關(guān)度，或具有一定的、學(xué)生能夠直接感受到的實(shí)用價(jià)值。
即：來(lái)源于學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)或關(guān)心的問題，學(xué)生會(huì)興致勃勃地去探究。盡管探究性學(xué)習(xí)追求的是“過程”，但問題本身以及結(jié)果是否是學(xué)生所關(guān)心的，直接影響著學(xué)生探究的興趣以及探究的成效。
2.在學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中，隨時(shí)都有可能產(chǎn)生適合學(xué)生探究的問題，關(guān)鍵是教師要抓住機(jī)會(huì)對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，及時(shí)開展探究活動(dòng)。在探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中教師要能做到以下幾點(diǎn)：①、創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景 激發(fā)探究；②訓(xùn)練科學(xué)方法 學(xué)會(huì)探究；③優(yōu)化教材結(jié)構(gòu) 引導(dǎo)探究3.學(xué)生的探究離不開教師的適時(shí)指導(dǎo)。教師應(yīng)在以下幾個(gè)方面加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)：
�、� 幫助學(xué)生把握探究問題的難度，并根據(jù)現(xiàn)實(shí)條件幫助學(xué)生分析探究的可行性。
⑵ 引導(dǎo)學(xué)生按照科學(xué)探究的常規(guī)步驟有序進(jìn)行探究活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生按科學(xué)探究規(guī)范進(jìn)行操作和推理。
�、� 隨時(shí)關(guān)注并及時(shí)處理學(xué)生在探究過程中可能出現(xiàn)的問題，如：操作中的安全問題、操作的有序性問題、數(shù)據(jù)采集中出現(xiàn)的遠(yuǎn)離事實(shí)的情況、推理過程中的片面性、信息處理的不完整性等。
�、� 對(duì)學(xué)生的探究結(jié)果給予及時(shí)積極的評(píng)價(jià)，使學(xué)生的研究結(jié)果得到更大范圍的推廣，讓學(xué)生更多地感受真實(shí)的科學(xué)探究過程。（廣東順德桂洲中學(xué) 望亞玲）
參考資料：
1、人民教育出版社《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書化學(xué)①（必修）參考書》
2、湖北教育出版社《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)解讀》
3、人民教育出版社《普通高中課程新課標(biāo)》
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