“異常實驗”在化學實驗教學中的應用

在實驗教學中，往往會有一些“不合規矩”的“異常實驗”出現，對于這些“異常實驗”教師是應舍棄呢？還是“求真求實”？對于實驗中的異常現象，如果可以充分運用，則可以使學生獲取知識、技能及構筑知識框架。那么，如何充分利用“異常實驗”化“危機”成“契機”，達到為我所用呢？

一 可充分調控“異常實驗”，激發學生的學習興趣和樹立探究意識

在課堂上為了提高演示實驗學生的關注度和糾正一些錯誤的實驗操作，可以讓一些學生參與演示實驗。在一次實驗室制取二氧化碳的課堂演示實驗中，學生拿起稀硫酸注入長頸漏斗和錐形瓶里的石灰石進行反應，結果在冒出細小的一串氣泡后，實驗靜止了。看到無氣體產生，實驗的學生非常不解，下面觀察的學生起哄：“失敗！失敗！”通常的做法是教師會指出學生實驗不夠認真，藥品加錯，教育學生應注意實驗的嚴謹性，然后重新加入正確的藥品，觀察到正確的現象。但這種方式不僅會讓學生的實驗熱情受挫、實驗思維狹窄，更會讓許多學生認定：化學實驗就是按方抓藥。從而喪失實驗的探索和探究意識，讓剛接觸化學的學生本應萌生的科學探究的小芽就這樣被掐去了。

轉而想到：這或許是激發學生探究設計實驗室制取氣體的良好契機嗎？于是表揚了那位實驗學生：“你的勇敢嘗試為我們提出一個很好的課題：在實驗室氣體的制備中應怎樣選擇藥品？這節課我們在學習了氧氣的實驗室制法后一起探究實驗室如何制取二氧化碳！”這一由失敗實驗引出的提問有效地吸引了學生的注意力，引發學生的設想、討論、爭辯，甚至有學生提出了用木炭在氧氣中燃燒也可制取二氧化碳的設想，對學生第一次樸素的探究設想我也予以尊重，先制取氧氣，再將燒紅的木炭伸入瓶中。其實在實驗的過程中，學生就在嚷著“這個方法不行”，還列舉了這種方法種種的不利，在對幾種設想進行實驗后，這節課圓滿結束。其實，這種在深層次的情感體驗中經歷探究過程而獲得的智力發展也是探究學習要達到的目標。這種方式既激發學生學習興趣又樹立學生探究意識，從而播下了一顆科學種子。

二 增強“異常實驗”的啟發性，讓學生在教師的有效指導下進行探究

隨著新課程改革的進一步深入，師生共同進行的合作性教學活動中會遭遇“異常實驗”，這就要求教師不斷地在實踐中摸索，把課堂活動中出現的“異常實驗”發展成為激發學習的主動性，促使學生主動學習、主動構建知識的科學探究素材。

例如，把二氧化碳氣體慢慢倒入放有燃著高低兩支蠟燭的燒杯中，操作時，卻時常會出現燒杯中高處蠟燭先熄滅低處蠟燭后熄滅的情況，這種異常現象讓伸長脖子在觀察的學生發現后很是意外，幾個同學依次嘗試后，學生們就發現造成異常現象的原因與二氧化碳受熱后密度減小有關，要在實驗中控制好倒入二氧化碳的速度和角度。緊接著又趁熱打鐵提問：“高低不同的兩支蠟燭罩在大燒杯里，哪支蠟燭會先熄滅呢？”再用高低差別大和高低差別小的兩組蠟燭進行對比實驗，在對比兩組實驗的現象后學生討論得出：蠟燭燃燒產生的二氧化碳受熱后密度較小，氣體會飄在上方且由于氣體不流通造成上方空氣中氧氣被消耗。緊接著又提問：“兩組實驗后你認為在火災現場逃生中，我們應采取站立的還是屈蹲的姿勢才能安全的逃離火災現場？”

利用演示實驗中的異常現象，增強實驗的啟發性。創設能引導學生主動參與的情境，培養更多學生運用知識的態度和能力，獲得能力上的發展。因此，“異常實驗”不應在教學中被忽視，只要教師在教學中善加利用、合理改造，在教師的有效指導下，它也是構架出學生與科學之間的“探索橋梁”的有效手段。

三 利用“異常實驗”可提高教學有效性，提高學生的探究能力

學生掌握科學探究的考察往往是通過實驗探究題的方式進行，為了“命根”，通常作法就是做題、做題、再做題。結果考分是高分，探究能力是低分。因此，新課程改革標準的另一重要目標提出，“改變以往強調被動接受、死記硬背、機械訓練的學習方式，倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手的‘探究式學習’。”

對于氫氧化鈉、氫氧化鈣變質的實驗探究題學生能在大量訓練后準確答題，卻又在機械訓練失效后，認為是氧氣讓它們變了質。這就是被動接受、死記硬背的弊端：短期有效、長期失效、高分低能。實際上，往氫氧化鈉溶液中滴入鹽酸時，除了酚酞變色、放熱還會有一些小氣泡冒出，通常教師會解釋這是氫氧化鈉部分變質而一帶而過。如能就此“異常”引出氫氧化鈉變質的探究，通過討論設計諸如：（1）氫氧化鈉溶液中通入氧氣和二氧化碳后再滴入鹽酸；（2）往新配制的氫氧化鈉溶液和存放較久的氫氧化鈉溶液中滴入鹽酸的對比實驗。學生就能透過探究發現氫氧化鈉變質的原委，既提高教學有效性，又提高學生的探究能力。

總之，用“異常實驗”產生實驗問題，引發學生的討論、問答、爭辯，通過這種方式的合作交流使學生對實驗的探究過程保持著極大的關注。又會在思考、實驗、觀察、或是失敗、再設計、再實驗的過程中體會科學探究的過程，像“小科學家”一樣發現問題、解決問題，并在探究的過程中獲取知識、發展技能、特別是在這一過程中構建了學生基本的實驗探究能力。這既促使學生掌握基本的科學探究方法、又能樹立樸素的科學探究精神。

〔責任編輯：肖薇〕