運用探究性教學設計來完善鈉的性質和應用的知識

張菊芳

（大同大學大同師范分校，山西大同037039）

運用探究性教學設計來完善鈉的性質和應用的知識

張菊芳

（大同大學大同師范分校，山西大同037039）

探究性學習是進行自主學習、培養(yǎng)學生探究意識、提高探究能力的重要途徑.探究性教學源于探究性學習，是指在教學中，教師引導學生運用類似于科學研究的方法，對影響學生進行探究的外部因素進行設計，提供可供探究的問題，構建教學中的探究情景，讓學生進行獨立自主探究的一種教學方式.通過體驗探究的過程，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學生學習知識的方法，逐步形成終身學習的意識和能力.

探究性學習；探究性教學；探究性教學設計；引導；獨立自主探究

經(jīng)過了一輪新課程的培訓學習之后，廣大教師在教學觀念和教學方法上都受到了很大的啟發(fā).今天面對新課改后人教版必修《化學1》第三章金屬及其化合物中零散的“鈉的性質和應用”的內容，怎樣進行教學設計才能更符合新課改后教學目標的要求呢？

新課程標準下高中化學課程的基本理念是：以提高學生科學素養(yǎng)為宗旨，構建三維目標相融合，促進學生學習方式的改變，倡導多樣化的學習方式，幫助學生學會主動學習、探究學習與合作學習，培養(yǎng)學生的科學方法、科學態(tài)度和科學精神.使學生學會今后能獨立面對生活中的每一件事，并能以化學的視角尋找解決問題的技巧與策略.

而“鈉的性質和應用”的知識在“金屬及其化合物”一章中又占有著極其重要的地位，因為鈉是金屬中的典型代表，它的金屬性在所有的常見金屬中是非常突出的.因此只要掌握好了金屬鈉的性質和應用的內容，再結合金屬活動順序表，對其他金屬的性質及其應用的學習就會起到鋪墊的作用，掌握起來也就會相對容易的多.

所以，為了實現(xiàn)新課標下的教學三維目標，在本節(jié)的教學中，在講完鈉的性質和化合物之后，運用了探究性教學設計的方法又設計了一節(jié)課，目的是引導學生在已有知識的基礎上進一步進行探究性學習，立足于讓學生自己能夠更深入地認識有關鈉的性質和應用的知識，改變教師以往“灌輸式”的教學方式；并運用以思維為基礎的對話策略，引導學生進行分析問題，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新性思維和應用性思維.

那么，何為探究性學習和探究性教學設計呢？

1 探究性學習和探究性教學設計

1.1 探究性學習

探究性學習是進行自主學習、發(fā)展學生能力的一種重要方式，也是培養(yǎng)學生探究意識、提高探究能力的重要途徑.具體指學生通過類似于科學家科學探究活動的方式獲取科學知識，并在這個過程中，學會科學的方法和技能、科學的思維方式，形成科學觀點和科學精神.探究性學習是一種學生學習方式的根本改變，學生由過去主要聽從教師講授概念、規(guī)律等開始學習的方式變?yōu)閷W生自身通過各種事實來自己發(fā)現(xiàn)概念和規(guī)律的方式.這種學習方式的中心是針對問題的探究活動，當學生面臨各種讓他們困惑的問題的時候，就要作出各種猜測，要想方設法尋找問題的答案；在解決問題的時候，要對問題進行推理、分析，確定解決問題的方向，然后通過觀察、實驗來收集獲得資料，并進行歸納、比較、系統(tǒng)分析，形成對問題的解釋.最后再通過相互討論和交流，進一步澄清事實，得出結論.探究性學習具有主動性、實踐性、過程性和開放性的特點.

探究性教學源于探究性學習，是指在教學中，教師引導學生運用類似于科學研究的方法，對客觀事物進行獨立自主探究的一種教學方式.

1.2 探究性教學設計

探究性教學設計是將探究性學習的理念融合在教學設計中，運用相關教育理論及科學方法做指導，根據(jù)學生的認知水平和學習特征，對影響學生進行探究的外部因素進行設計，并通過評價、反饋對教學計劃進行修正的過程.探究性教學設計需要構建教學中的探究情景，提供可供探究的問題，通過體驗探究的過程，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學生學習知識的方法，逐步形成終身學習的意識和能力.

2 創(chuàng)設實驗情景，產(chǎn)生認知沖突，激發(fā)求知欲望

在學習完金屬鈉的性質及其化合物之后，結合金屬活動順序表，學生自然而然地會聯(lián)想到這樣一個問題：在硫酸銅溶液中加入鐵釘后會生成銅，那么在硫酸銅溶液中如果加入金屬鈉，是不是會更容易生成銅呢？緊扣影響學生的這一外部因素，在教學中，創(chuàng)設這一能使學生產(chǎn)生認知沖突、激發(fā)探究欲望的探究性教學情境，引導學生進行分析問題并解決問題.

化學是一門以實驗為基礎的自然學科，實驗教學是化學教學的重要手段.通過實驗不僅可以使學生獲得化學知識，學會實驗技能；更重要的是通過實驗創(chuàng)設生動的學習情境，達到啟迪學生的思維、培養(yǎng)學生科學態(tài)度和科學方法的目的.特別是有關“鈉的性質和應用”的知識，更是需要運用實驗手段來體現(xiàn).所以在這里運用了“動手做”的探究性實驗教學模式進行授課.

2.1 “動手做”的學習模式

所謂“動手做”是探究性學習的一種模式，它強調通過做科學來學習科學.這種模式的基本程序是：提出問題——動手做實驗——觀察記錄——解釋討論——得出結論——表達陳述.在這一過程中，學生通過親自參加活動而學習，他們親自動手做實驗，并為理解實驗所帶來的東西而進行討論.教師可以根據(jù)學生的提問或者就實驗的某些情況而提出建議.在美國，大部分動手做活動的課程都是整合到具體學科中，這些動手做的活動為學生提供了多樣化的學習方式，使學生在真實世界中通過親手操作的活動來學習知識.

2.2 具體教學過程設計如下

＜師＞同學們，之前我們學過在硫酸銅溶液中如果加入鐵釘，會生成銅和硫酸亞鐵.今天在學習完鈉及其化合物之后，現(xiàn)在在每個同學的實驗臺上都放有一杯硫酸銅溶液和金屬鈉樣品，如果在硫酸銅溶液中加入金屬鈉是不是也會生成銅呢？

＜學生＞會.

＜師＞一定會生成銅嗎？下面請同學們用實驗親自來證實一下.請用鑷子取出一塊金屬鈉，用濾紙吸干表面的煤油，切一塊綠豆大小的鈉輕輕地放入硫酸銅溶液中，觀察現(xiàn)象.

＜學生＞（親自動手探究、觀察現(xiàn)象）匯報現(xiàn)象：鈉塊在水面上四處游動，先熔成一個小球，并發(fā)出嘶嘶嘶的聲音，同時有火星迸射，最后逐漸變小、消失.燒杯中生成藍色的絮狀沉淀.

＜師＞有沒有紅色的銅生成呢？

＜學生＞（驚訝、疑惑）沒有.

＜師＞看來鈉的性質有別于鐵，有必要對鈉的性質與應用進行深入研究.首先請大家猜想一下：當把鈉投入到硫酸銅溶液時，應該是鈉先與水反應呢，還是先與硫酸銅反應？為什么？

＜學生＞思考：應該先與水發(fā)生反應.因為鈉的性質非?；顫?，與水能發(fā)生劇烈反應.

＜師＞既然如此，那試著書寫一下該化學反應方程式.

＜學生＞動手：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

＜師＞當溶液中有NaOH生成時，那接下來發(fā)生的反應應該是什么？

＜學生＞思考：是生成的NaOH溶液與硫酸銅溶液進行反應.反應方程式為：

GuSO4+2NaOH=Gu（OH）2↓+Na2SO4

以上反應的總反應方程式為：

2Na+2H2O+GuSO4=Gu（OH）2↓+Na2SO4+H2↑

＜師＞由上可見，鈉與硫酸銅溶液的反應明顯不同于鐵與硫酸銅溶液的反應.

究竟有何不同呢？

＜學生＞（對比、分析、歸納總結）這說明鈉的性質比銅的性質要活潑的多.

鐵與硫酸銅溶液的反應只是簡單的置換反應；而當鈉遇到硫酸銅溶液時，首先是鈉與硫酸銅溶液中的水發(fā)生氧化還原反應生成NaOH，然后是生成的NaOH溶液再與硫酸銅溶液發(fā)生酸堿中和反應，最后生成藍色絮狀的Gu（OH）2沉淀，所以并沒有紅色的銅生成.

＜反饋評價＞通過以上的實驗探究過程，學生在矛盾與沖突、假設與猜想、實驗與探究中，自主探究了鈉與水、鈉與鹽的反應規(guī)律，不僅體驗了科學研究的過程，修正補充了先前不完善的金屬鈉的知識體系，而且培養(yǎng)了學生分析問題的科學思維和解決問題的實踐能力.

3 走進現(xiàn)實生活，創(chuàng)設情境探索學習模式，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)

新課程化學《必修1》第三章中對“金屬鈉的保存”這一知識點只是簡單地描述了一句話：在實驗室中，要把鈉保存在石蠟油或煤油中，以隔絕空氣.學生對此概念模糊，識記并不牢固，所以在應用的時候往往不能夠得心應手.多年的教學經(jīng)驗表明關于此知識點的教學應該運用理論聯(lián)系實際的方法，創(chuàng)設情境探索的學習模式，才能更有助于學生的理解和記憶.

在現(xiàn)實生活中，有關鈉的生產(chǎn)和應用其實十分廣泛，相關的事件也常出不斷.為此，在教學中為了解決這一小難點，我們把學生帶進了現(xiàn)實的生活當中，讓他們理論聯(lián)系實際，以便更好地培養(yǎng)學生的應用性思維.教學過程設計如下：

＜視頻播放＞新聞報道：2010年洛陽新安萬基金屬鈉車間發(fā)生鈉燃燒的事故現(xiàn)場.

＜師＞看完新聞報道后，大家對金屬鈉的物理性質有哪些認識？請相互交流.

＜學生＞（討論、總結）可見鈉是危險品，在空氣中易燃燒，遇水易爆炸.所以平時應該密封保存，而且應放在密度比它小的物質中，如煤油或石蠟等.

＜評價＞說的很好，這就是為什么在實驗室當中金屬鈉樣品存放在煤油中的原因.現(xiàn)在請大家將各自桌上剩余的鈉放回煤油中.再想一想：假如金屬鈉著火了，應該用什么方法來滅火？能不能用水來滅？

＜學生＞思考：根據(jù)新聞報道，金屬鈉就是因為受潮才著火的，而且鈉能與水反應放出易燃易爆的氫氣，所以絕對不能用水來滅火.報道里提到能用工業(yè)食鹽來覆蓋.此外，應該用沙土來覆蓋更能滅火.

＜評價＞很好！實驗室當中我們通常就是使用沙土來處理金屬鈉著火的.

＜師＞另外，大家知道水還能與鈉的燃燒產(chǎn)物——過氧化鈉發(fā)生反應，產(chǎn)生助燃劑氧氣.所以如果用水來滅火無疑是雪上加霜！

反應方程式為：

＜學生＞那能用CO2滅火器來滅火嗎？

＜師＞不行.CO2與水一樣，也能與過氧化鈉反應產(chǎn)生氧氣，

反應方程式為：

＜反饋評價＞上述通過將各種不同的情境和相應的探索活動有機地結合起來，使學生在理論知識短缺的條件下結合現(xiàn)實生活中的實例，具體地了解了鈉的應用的知識，不僅自主地獲取了知識，記憶深刻不易忘記；并且在獲得知識的同時，更好的培養(yǎng)了學生自主發(fā)現(xiàn)問題、分析問題的思維能力.

這樣，通過探究性的教學設計，不僅促進了學生的自主學習，使學生對金屬鈉的化學性質有了更深一步的了解；另外通過聯(lián)系生活實際，使學生切實了解并掌握了金屬鈉的保存方法及著火的滅火措施，而且使學生學會了運用化學的思維、視角、化學的知識解決生活中的化學問題，做到理論聯(lián)系實際.這樣的教學有效地轉變了以往“教師講、學生聽”的傳統(tǒng)教學模式，使教師從“知識傳授者”變?yōu)椤皩W習的促進者、引導者和參與者”，而且對于學生科學素養(yǎng)的形成也是大有裨益的.

總之，通過對探究性教學方式的應用，不僅增加了教師在課堂上的教學方式，而且也促進了學生學習方法的轉變，更重要的是培養(yǎng)了學生多方面的能力.

〔1〕孫運利.淺談探究性教學設計的切入點[J].中學化學教學參考，2012（5）.

〔2〕趙豐平.學生自己學會才是真[J].中學化學教學參考，2012（5）.

〔3〕普通高中課程標準實驗教科書（人教版）新課程化學教師培訓手冊[M].北京：人民教育出版社，2007.

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1673-260X（2013）02-0260-03