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例说新教材实施中知识与方法的融合

来源:不详       更新时间:2013-4-24 13:52:50
 
    新教材以方法为主线统领知识,老师施教时容易沉溺于知识而忽略方法,或知识与方法游离。我以为应找到二者的契合点,使知识与方法有机的融合。本文谈谈在执教金属钠时的一些做法。
  
  在山东科技版新教材必修一中,钠的有关性质承载着体现研究物质化学性质的一般方法的任务。认识物质发行的基本思路是:通过观察确认基本事实,分析事实本质,实验,在观察实验中发现新问题。对事实进行拓展——设计新实验,深化对物质性质的认识。贯穿学习过程,认知过程的是连绵不断的思维:是什么不是什么,为什么是此而不是彼,如果不如此会怎样,如何做会更好等。
  
  1.金属钠保存的学习。
  
  1-1.确认事实。认识金属钠,首先观察到的是密封浸于液体中的块状固体,打开试剂瓶,嗅(让学生操作,老师纠正嗅气法)到液体试剂的气味,确认是煤油。确认基本事实:少量金属钠密封保存于煤油中。
  
  1-2.事实分析:钠的密度为0.97g·cm-3煤油密度为0.8g·cm-3,故金属钠会浸没于煤油中。
  
  1-3.联想对比,拓展事实。其它金属如铁、铜、铝、锌、镁可存放于空气中,钠为什么不放于空气中呢?一定是钠会和空气中的某些成分发生化学反应。什么是空气中有而煤油中无的成分呢?氧气、氮气、二氧化碳、水等。设计将金属钠露置于空气中的实验。金属钠浸于煤油中,而最常见的液体是水,若把钠放于水中会怎样呢?拓展事实——设计金属钠与水反应的实验。
  
  由上所示:认知活动的展开来源于人类最基本的好奇心,来源于由思维统领的好奇心。
  
  2.钠与水的反应的学习。
  
  2-1.操作:用镊子取出一大块钠(做势)放入水中行吗?不行。为什么?“钠放于煤油中,可能性质活泼反应太剧烈。”“表面有煤油,不纯,会有影响。”老师肯定学生的回答。演示:用小刀切取由小到大的钠块(绿豆大,黄豆大,1.5黄豆大),在安全保护下依次投入盛有大量水且加有酚酞的水槽中。提示学生注意药品用量不同所带来的后果,体会药品用量不可率意而为,而应逐步探索。
  
  2-2.观察:观察上述实验,先由学生描述实验现象,对结果交流、补充,再由教师指导观察方法:“投下”看固体浮沉,形状变化,看是动是静,运动快慢,有无“汽”生,溶液颜色变化;听有无声音,声音缓急;嗅有无气味。充分发挥各种感官的功能,收集尽可能详尽的信息。要注意观察的顺序性、时效性。有时为达到目的要反复实验,反复观察。记录现象要准确、客观,严禁以本质代现象。最后由学生自己做钠与水反应的实验,体验操作实验、观察实验、记录现象的活动。
  
  观察到的现象:不规则的钠块浮在水面上,迅速熔化成小球,在水面上迅速游动,嘶嘶地响,有少量“白汽”产生。小球越来越小,最后消失。溶液变红。有时闻到有刺激性气味,偶有爆鸣、火星、轻微爆炸、燃烧。由此可见钠与水反应十分剧烈。
  
  2-3.对现象的分析与结论:钠的密度比水小,故浮于水面上。熔化成球说明钠与水反应放热,且钠是热的良导体,反应产生的热,迅速传遍钠块,钠的熔点又低,故在水面上亦可熔化。迅速游动,应是在钠与水的接触面处有气体迅急产生而推动。嘶嘶声可由急速放出的气体而致,亦可因炽热金属与水接触所致。溶液变红显示有碱生成。刺激性气味应是金属钠表面未除尽煤油所致。爆鸣、火星、爆炸、燃烧应是药品用量太多及水面太小,金属钠运动受阻,钠块温度过高而致。
  
  结论:反应物为钠,水,生成物为碱(使酚酞变红),只能为氢氧化钠。根据反应物产物的化学式,水中氢氧比为2:1,氢氧化钠中氢氧比为1:1,故必有氢气产生。但“白汽”是水蒸气。
  
  2-4.实验改进:上述实验看不到气体产生,也无法收集,验证全部结论。请同学们课下设计新实验,使钠与水反应若有气体产生,则可看到,并能收集,验证气体成分。
  
  3.新问题的发现和学习的进一步展开。
  
  一个问题的解决,不是学习任务的结束,而是新学习过程的开始。对事物的认知就是要不断发现新问题,开拓新的认知领域。如在取用钠做与水反应的实验时,会发现银白色切面迅速变暗。切面为什么会变暗?如何设计实验使钠的切面不变暗而方便观察?将钠块露置于空气中会发生哪些变化?常温下会发生什么变化?加热时会有什么变化?钠与氧气的反应属于钠与非金属单质的反应,钠能与氯气,硫粉等反应吗?如何完成实验?钠与水的反应属于钠跟化合物的反应,盐酸,硫酸铜溶液能与钠反应吗?反应情况如何?钠这样活泼,在自然界中存在吗?试剂瓶中的钠是怎样获得的?金属钠只是为了让我们做实验才制取的吗?它有哪些用途呢?等等。这些知识,可以通过实验去探索,也可以查阅图书及有关网站等而获得。
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