一堂別開生面的實驗探究課

摘要：以實錄的形式記載了滬教版九年級化學《金屬》一課中實驗探究的精彩片段，并從課的切入點、教師的教學藝術等方面進行了評析。

關鍵詞：金屬；實驗探究；金屬的性質；性質的應用

文章編號：1005－6629(2007)04－0032－04中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

在剛剛結束的揚州市初三化學新課程標準研討會上，寶應實驗初中的張雪標老師給我們帶來了一節題為《金屬》的實驗探究課（所用教材為滬教版九年級實驗教科書），與他合作的是我所教的初三（1）班全體學生。那天，學生與張老師的默契配合近乎完美，讓與會的幾百名代表大飽眼福，也讓我大為自豪了一番，同時真切地領悟到了探究課的真諦，并深切感受到我的學生的身上潛藏著一股勃發的好奇心和難以預測的智慧，正等待著我用知識的瓊漿去將它喚醒、開發……

下面讓我們再來重新回顧這節課的精彩片段，以感受新課程標準給我們帶來的清新氣息。

上課鈴響了，老師學生互相問候，老師作了簡短的自我介紹后就開始提出了問題（因為師生原本不熟悉）：

老師：今天這節課我們來認識金屬。生活中你們都接觸到哪些金屬？

學生：鐵、銅、鋁、金、銀……

老師：我們的生活生產中都有哪些地方用到金屬呢？

學生1邊環視教室邊回答：鑰匙、眼睛架、鋼筆、電池、電腦、電風扇、電視機架、日光燈吊架、坐椅扶手、鋁合金窗框。

學生2補充：還有燒飯炒菜用的鍋、電線、人們戴的金銀首飾、硬幣等。

老師：說得好！說明同學們很善于觀察。我們知道，物質的用途由性質決定。金屬的用途如此廣泛，你們知道是利用了金屬的哪些性質嗎？

學生接二連三地站起回答：金屬很硬、有光澤、能導電、導熱、熔沸點高、耐腐蝕……

老師：將學生所提到的性質一一列到黑板上。大家所說的這些都對嗎？實踐是檢驗真理的唯一標準。下面請同學們自己驗證。

學生實驗探究（兩人一組）：

內容：

1.鑒別金屬（老師課前在水槽中放有長度、粗細均相同的銅、鐵、鋁各兩小截以及其他所需用品）。

2.學生自己設計實驗，驗證金屬的任一個性質。

老師：三種金屬鑒別出來了嗎？

學生：紅色的是銅，另兩根中表面有銹跡的是鐵。

老師：好！說明同學們經驗很豐富嘛！（其實在課前張老師還真的有點擔心學生鑒別不出鐵和鋁呢。）

老師：通過實驗，你們知道金屬有哪些性質了嗎？

學生1：三種金屬相比較，銅的密度最大。

老師：何以見得？

學生1：我掂量過了。長度和粗細都一樣的三種金屬中，銅的質量最大。而且物理課本中的數據也表示銅的密度最大。

學生2：三種金屬中，銅的導電性最強。

老師：怎么知道的？

學生2：我們將三根金屬分別串聯到電路里，發現串聯銅絲的時候小燈泡最亮。

學生3：將金屬絲打磨后我們發現銅是紅色的，另兩種是銀白色的，說明它們都有金屬光澤。

老師：為何打磨后才發現有光澤？

學生3：原來被空氣中氧氣氧化了。

學生4：鋁最軟。

老師：怎樣感覺到的？

學生4：我把幾種金屬絲彎曲，發現彎曲鋁絲的時候用力最小。

學生5：我還發現金屬有很強的導熱性。

老師：你怎么發現的呢？說說。

學生5：我用鑷子夾著金屬，讓其一端在酒精燈火焰中灼燒，再用火柴棒去接觸金屬的另一端，結果火柴燃燒了。

……

老師：同學們發現得還真不少，說明你們很不簡單吶。

通過學生的發言，老師不斷補充完善著黑板上起初列下的金屬性質。

老師：實驗告訴我們，金屬是否都很硬？

學生：不是這樣的，鋁就很軟。

老師：有誰知道，金屬能否被砸扁？金屬能否被拉伸？

學生不置可否。

老師：想試試嗎？

許多學生舉手：我來！我來……

（1）三位學生上講臺用鐵錘敲砸銅、鐵、鋁三根金屬，然后通過實物投影展示給大家看，三根金屬確實被砸扁。

（2）一位學生上講臺與老師配合將一根銅絲拉長。

最后，經過同學們一系列的探究，終于歸納出金屬的物理性質：顏色、光澤、軟硬、熔點、導電性、導熱性、密度、延展性等等。

老師繼續引導：剛才你們將金屬加熱的時候看見了什么？

學生：銅由紅變黑，其它兩根金屬變得暗淡了。

老師：知道這是為什么嗎？

學生：它們與氧氣反應生成了氧化物了。

老師：是否一定要加熱它們才能被氧化？

學生1：不一定，常溫下在空氣中它們就能被氧化，剛才我將它們用砂紙打磨后才能看到金屬光澤，就是因為原來它們已被氧化的原因。

學生2補充：鐵和鋁在常溫下就能夠被氧化，而銅加熱后氧化才明顯。

老師：有什么明顯現象嗎？

學生2：變黑了。

老師：黑色是什么？

學生：氧化銅。

老師：大家知不知道常溫下鐵在空氣中氧化后生成了什么？

學生1：四氧化三鐵。

學生2：不對，是三氧化二鐵。

老師：四氧化三鐵是什么顏色的？

學生：黑色。

老師：常溫下鐵被氧化后是生成黑色的物質嗎？

學生1：不是，好象鐵銹是紅色的。

老師：那是四氧化三鐵嗎？

學生1：不是。

老師和學生共同總結：①金屬與氧氣反應：

老師：大家知道嗎？金屬與冷水能否反應？

學生茫然。

老師：試試看。

學生：分別將金屬放入冷水中。

老師：有反應嗎？

學生：搖頭。

老師：告訴大家，這幾種金屬與冷水確實不能反應。但是不是所有金屬與冷水都不反應呢？

學生1：不是。金屬鈉就能與冷水激烈反應。

老師：哈，不簡單，你知道的真不少！你從哪兒知道的？

學生1：我曾經從其他書上看到的。

老師：你真不錯！那么，金屬與稀鹽酸呢？

學生實驗：將三種金屬絲分別放入稀鹽酸中。

學生情不自禁地：哇……鋁與鹽酸反應太快了，有大量氣泡產生，還放熱，好燙！

老師：鐵與銅如何？

學生1：鐵反應很慢，銅幾乎沒有變化。

學生2突然站起來：老師，我發現鐵和鹽酸反應的這個溶液變成綠色了。

老師：知道綠色是什么嗎？

學生2：是不是生成的一種新物質啊？

老師：想想看，怎樣才能證明？

學生2：我將少量綠色液體加熱蒸發了，發現析出了淺綠色的固體，這是不是就是生成的新物質？

老師：對！大家還記得曾經學習過的實驗室制取氫氣的方法嗎？

學生：記得，剛才反應中生成的氣體就是氫氣，另一種物質溶解在液體里。剛剛蒸發得到的就是另一種生成物。

學生根據以前所學知識總結：

②金屬與鹽酸反應：

學生：老師，我又發現了一個新問題，銅與鹽酸也反應。

老師：反應嗎？說說你是怎樣發現的？

學生：我為了使銅與鹽酸能反應，所以先給銅加熱了，然后將它放入鹽酸中，發現鹽酸變成綠色了，與剛才鐵與鹽酸反應的現象很象。

老師：你有沒有注意銅加熱后有什么變化？

學生：沒注意，只看見放入鹽酸中液體的顏色變了。

老師：那你再試一遍看看，注意一下加熱后銅的變化，以及放入鹽酸后銅的變化。

學生：（繼續探究）我發現銅加熱后變黑了。

老師：放入鹽酸后呢？

學生：黑色物質消失了，液體卻變成了綠色。

老師：你能否猜想一下，這綠色是什么物質？怎么生成的？

學生：噢，我知道了。

老師：知道了什么？說說看。

學生：我估計是銅加熱后生成的氧化銅與鹽酸反應了，而銅與鹽酸是不反應的。

老師：你的回答真棒！根據實驗，你們感覺一下，這幾種金屬哪種最活潑？哪種最不活潑？

學生：鋁最活潑，銅最不活潑。

老師：說得對！

教師總結常見金屬的化學性質：各種金屬的活動性并不相同。（1）有些金屬極易與空氣中的氧氣反應，而有些金屬則需要加熱或點燃后才能被氧化。（2）有些金屬能與冷水發生劇烈反應（如鉀、鈣、鈉），而絕大多數金屬與冷水不反應。（3）有些金屬與稀酸反應劇烈，在實驗室里常用它們來制取氫氣，而有些金屬則不與稀酸發生反應。

老師：金屬的性質我們就探討到這兒好嗎？

學生：好！

老師：不過金屬的性質遠遠不止這些，我相信今后同學們一定能夠探究到更多的金屬的性質。現在，我們知道了金屬的這些性質以后，大家能夠解釋下列這些問題嗎？

（1）為何鐵制鍋鏟需要加上木柄或塑料柄？

學生：因為鐵導熱性能很好，加上木柄就不會燙手了。

老師：大家認同她的觀點嗎？

學生：同意。

（2）銀的導電性比銅好，為何不用銀制造電線、電纜？

學生1：銀太貴了。

學生2：銀的儲藏量沒有銅大。

老師：對，同學們說得沒錯，物以稀為貴，所以我們要找最適合我們的。

（3）選擇鑄造硬幣的金屬材料需要考慮哪些因素？

學生1：首先應該選擇不導電的，否則人在使用時萬一碰到一個帶電體觸電怎么辦？

老師：但我們今天學習的金屬都有導電性呀。

學生1：那也應該選擇導電性能差一些的。

老師：呵呵，我建議把你的想法寫進鑄幣論中。

其他同學議論紛紛，情緒無比高漲。

學生2：應該選擇硬度大一些的，不能太軟。

學生3：應該選擇不易被氧化的。

老師：為什么呢？

學生3：否則生銹后變成一堆廢銅爛鐵還有什么用啊。

老師：說的對！但是如果被氧化后生成的是一層致密的氧化膜，反而起著保護作用，那不是更好嗎？

學生：點頭認同。

學生4：我認為既然是制造錢幣就應該用貴重的金屬，這樣才能與錢本身的價值相當。

老師：你的想法很有趣，我可以告訴你，在我國清朝時期，外國人就專門用洋貨換取我國的銀圓，結果造成我國白銀大量流失。

學生5：我覺得選擇的金屬應該是比較輕的，否則放在身上太重了，不方便。

……

老師：好，大家想的真周到，或許制幣專家都沒有你們想得這么全面呢。大家還有什么見解，我們課后再繼續討論好嗎？

今天這節課就上到這兒，請每位同學回去根據你們的體會，寫一篇《我是金屬》的小論文，可以嗎？

學生意猶未盡地：好……

張老師的課結束了，但課堂上的諸多情景在我的大腦里依然清晰，給我留下了無盡的回味……

張老師這節課之所以能成功，首先，是因為這節課是從學生熟悉的生活切入，這就為探究奠定了基礎，繼而研究學生熟悉的東西，極大地調動了學生的熱情。你看，那實驗1的設置無形中考察了學生在日常生活中的觀察能力，而觀察正是問題探究的第一要素。實驗2的設置又體現了充分尊重學生的自主意識，任其選擇探究，發展興趣，而興趣則是問題探究的動力。

其次，是因為張老師那幽默、平易近人的授課風格。你聽，張老師那“你說的沒錯！”、“你真棒！”、“你懂得可真多！”“你考慮的問題很有趣”等話語都充滿了對學生的肯定、鞭策和鼓勵，學生在這種親切又隨和的的氛圍中怎能停止對知識的渴求呢？在這兒我想到有不少老師在開課之前都反復叮嚀學生：“一定要與我默契配合啊！”，其實，配合是否默契哪是強求而得的呢。你看這節課，學生整個沉浸在實驗探究的樂趣中了，他們在知識的海洋中蕩漾，相互切磋，激烈討論，此刻，師生交流、生生活動完全成了一種自發的行為，沒有了課堂的約束、時間的束縛，他們如入無人之境……這種效果絕對不是課前反復囑咐或課前預演能夠達到的。

第三，張老師充分發揮了學生的想象力，敢于讓學生說話，從不把自己的看法強加于學生，即使有時學生的回答有欠妥之處，他都是婉轉地用一段史實或以讓大家討論的形式加以更正，而不是直截了當地說“你錯了”，極大的保護了學生的積極性。所以，學生敢于發表自己的見解，敢于在一個問題還未深思熟慮之前就脫口而出。要知道，科學的發現往往就來自于突然間萌發的念頭。

第四，張老師收放自如。放出去學生能夠探究出名堂，收回后就能夠得出結論。實驗探究課的課堂不可能象教師一言堂那樣安靜，學生總是處于不斷的討論甚至于是在爭論以及儀器的碰撞聲中，這時對教師的教學組織確實加大了難度，這就要求教師能以一種引力把學生的注意力在某一個需要的時刻集中起來。在這方面，張老師無疑是有辦法的，或者說是有魅力的。你聽，張老師是這樣把學生的注意力集中起來的：“我們剛才的實驗看到了這么多的現象，如果光看熱鬧不找門道那就可惜了。一個蘋果砸在一般人的頭上只是感覺疼，而砸在了牛頓的頭上，卻砸出了萬有引力。所以，我們遇到問題不能只看表面現象，而是要追根溯源看本質。”當學生的闡述被別的聲音打斷時，張老師會說：“我們既要自己研究，也要聽取別人的見解，或許他的話對你很有啟迪呢……”