探究學(xué)習(xí)中遇到的一些尷尬問題

　　摘要：以實(shí)驗(yàn)為載體引導(dǎo)學(xué)生開展探究學(xué)習(xí)，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的最佳途徑。然而學(xué)生探究學(xué)習(xí)的成果，時(shí)有不被某些聯(lián)考或調(diào)考所認(rèn)可，甚至被認(rèn)為是錯(cuò)誤的。如有命題者認(rèn)為：銅與濃硫酸共熱反應(yīng)到后來濃硫酸變?yōu)橄×蛩岱磻?yīng)停止了；過量鋅與一定量濃硫酸反應(yīng)到后來有氫氣產(chǎn)生。學(xué)生做這些探究實(shí)驗(yàn)時(shí)所得結(jié)論不是這樣的，但考試時(shí)學(xué)生的科學(xué)答案被認(rèn)為是錯(cuò)的，使組織探究學(xué)習(xí)的教師遇到尷尬，使進(jìn)行探究學(xué)習(xí)的學(xué)生無所適從。
　　關(guān)鍵詞：探究學(xué)習(xí)；科學(xué)結(jié)論；化學(xué)教學(xué)
　　文章編號(hào)： 1005–6629(2012)4–0077–03 中圖分類號(hào)： G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B
　　教育改革的核心就是要提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和科學(xué)素養(yǎng)，著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和探究精神。是此，新課程強(qiáng)烈地向師生傳遞著這種改革的信息，并且以實(shí)驗(yàn)為載體引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究學(xué)習(xí)，在實(shí)驗(yàn)提供的情景中展開創(chuàng)新思維。然而，有些探究成果時(shí)常不被某些考試認(rèn)可，甚至視為錯(cuò)誤，使組織探究學(xué)習(xí)的教師遇到尷尬，使探究學(xué)習(xí)的學(xué)生無可適從。更為嚴(yán)重的是把學(xué)生的探究精神扼殺在搖籃之中。
　　下面介紹本人所經(jīng)歷的幾例。
　　 1 銅與濃硫酸共熱反應(yīng)過程中是否存在硫酸濃度的量變而引起化學(xué)反應(yīng)的質(zhì)變問題
　　做銅與濃硫酸共熱實(shí)驗(yàn)時(shí)，有的學(xué)生持續(xù)加熱較長時(shí)間，后來發(fā)現(xiàn)試管底部有灰白色固體物質(zhì)出現(xiàn)。學(xué)生報(bào)告這種情況后，我沒有讓學(xué)生停止實(shí)驗(yàn)，而是引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)加熱，觀察現(xiàn)象。同學(xué)們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)銅過量時(shí)，液態(tài)硫酸可全部反應(yīng)完，試管里的液體最終全變成灰白色固體。此探究實(shí)驗(yàn)說明了銅與濃硫酸共熱反應(yīng)過程中不存在硫酸濃度的量變而引起化學(xué)反應(yīng)的質(zhì)變問題。其原因是：濃硫酸的沸點(diǎn)338 ℃，水的沸點(diǎn)100 ℃，持續(xù)加熱時(shí)，反應(yīng)過程中生成的水變?yōu)樗魵鈸]發(fā)，濃硫酸未被稀釋，因此，實(shí)驗(yàn)時(shí)只要有銅存在，加熱時(shí)濃硫酸就可將銅氧化，直至硫酸反應(yīng)完。
　　聯(lián)考題1（原題大意，下同） 過量的銅與一定量的濃硫酸在試管中加熱反應(yīng)。設(shè)問：隨著反應(yīng)進(jìn)行會(huì)看到什么現(xiàn)象？解釋原因。
　　[學(xué)生答案]開始加熱時(shí)，銅片表面變黑，生成的黑色小顆粒向溶液中擴(kuò)散，當(dāng)溫度升高至濃硫酸沸騰時(shí)，黑色小顆粒溶解得藍(lán)色溶液，持續(xù)加熱時(shí)銅不斷溶解，有灰白色固體析出。當(dāng)銅過量時(shí)，硫酸可全部反應(yīng)，最后得灰白色固體。原因：濃硫酸的沸點(diǎn)為338 ℃，持續(xù)加熱時(shí)，反應(yīng)過程中生成的水變?yōu)樗魵鈸]發(fā)，濃硫酸未被稀釋，濃硫酸可與銅繼續(xù)反應(yīng)，直至硫酸反應(yīng)完。
　　聯(lián)考統(tǒng)一閱卷時(shí)，學(xué)生的答案未被認(rèn)可，都記為零分。學(xué)生感到茫然，這是我們做探究實(shí)驗(yàn)時(shí)看到的現(xiàn)象啊！
　　其實(shí)，這是一道長期存在且引用頻率很高的錯(cuò)題。教材中雖然有此實(shí)驗(yàn)，但很多教師出于對(duì)濃硫酸的畏懼，怕實(shí)驗(yàn)中出安全問題，沒有親自動(dòng)手做此實(shí)驗(yàn)，是此，更談不上學(xué)生做此實(shí)驗(yàn)。只要做了此實(shí)驗(yàn)，一定會(huì)看到加熱初期銅絲表面有黑色物質(zhì)生成并擴(kuò)散到溶液中的現(xiàn)象，標(biāo)答中連這個(gè)最顯眼的現(xiàn)象也沒有，更談不上后面的現(xiàn)象。因此可以肯定，命題者沒有做過此實(shí)驗(yàn)，只是猜想，未經(jīng)實(shí)驗(yàn)論證。
　　 2 足量鋅與濃硫酸反應(yīng)最后會(huì)不會(huì)有氫氣產(chǎn)生
　　講濃硫酸與位于氫之前金屬（Zn、Al、Fe等）反應(yīng)的性質(zhì)時(shí)，我總要做兩個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生觀察現(xiàn)象，產(chǎn)生感性認(rèn)識(shí)。如Zn分別與濃、稀硫酸反應(yīng)，設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)裝置如圖1、圖2所示。
　　 3 處理收集氨氣時(shí)的尾氣是防倒吸為目的還是防其溶于水為目的
　　實(shí)驗(yàn)室關(guān)于氨氣的制取與收集是中學(xué)化學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)，平時(shí)教學(xué)中我作了一些拓展，以此激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。如根據(jù)氨易溶于水的性質(zhì)，收集氨時(shí)為防止處理尾氣的導(dǎo)氣管倒吸，教科書設(shè)計(jì)為用一“倒扣”漏斗置于水面上（漏斗口沒入水中）。實(shí)驗(yàn)時(shí)我先引導(dǎo)學(xué)生分析其防倒吸原理：氨溶于水后漏斗里形成負(fù)壓水被吸入，致使燒杯中水液面下降，漏斗口脫離液面，漏斗中的液體“吐”出來，空氣進(jìn)入，從而平衡了內(nèi)外氣體壓強(qiáng)。然后又引導(dǎo)學(xué)生思考，若這套集氣裝置放置一段時(shí)間，其集氣瓶中的氣體成分仍然是氨氣嗎？為什么？學(xué)生分析，漏斗在不斷地重復(fù)著氨氣溶于水——水倒吸——杯中水液面脫離漏斗口后水“吐”出來——?dú)膺M(jìn)入——氨氣又溶于水……如此循環(huán)直至氨全部溶于水，此時(shí)，集氣瓶中的氣體就變成了空氣。對(duì)此，請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)新裝置，既防水的倒吸，又防空氣“倒吸”，通過討論，防倒吸裝置由圖3改進(jìn)為圖4。
　　這種改進(jìn)可謂是學(xué)生的一種創(chuàng)新思維。
　　聯(lián)考題3 設(shè)計(jì)一套實(shí)驗(yàn)室收集氨氣，并處理其尾氣的實(shí)驗(yàn)裝置，儀器、試劑自選。
　　[標(biāo)準(zhǔn)答案]見圖3。
　　我所帶的學(xué)生中有部分學(xué)生將此實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)為圖4，然而，評(píng)卷老師都未給分。事實(shí)上圖4設(shè)計(jì)既具有創(chuàng)新性，又具有科學(xué)性。不僅可有效地避免水倒吸現(xiàn)象的發(fā)生，還可避免“空氣倒吸”現(xiàn)象的發(fā)生。這是因?yàn)榘彪y溶于非極性溶劑CCl4中，倒吸只是反應(yīng)容器冷卻時(shí)形成負(fù)壓引起。由于CCl4的密度較大，當(dāng)CCl4倒吸一定量于干燥管內(nèi)即可平衡壓強(qiáng)，這種設(shè)計(jì)避免了空氣的倒吸，同時(shí)實(shí)驗(yàn)中用稀硫酸來吸收逸出多余氨氣效果更好。