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科学处理实验意外，优化实验教学效果北京市房山中学 刘文芳化学学科的重要特征之一就是以实验为基础，化学实验有助于激发学生学习化学的兴趣，创设主动活泼的教学情景，帮助学生理解和掌握化学知识和技能，启迪学生的科学思维，训练学生的科学方法，培养学生的科学态度和价值观1。实验教学的一般进行程序为：提出问题、设计实验、动手操作。但在实际实验教学过程中，由于分析问题不全面或是学生联想错误等原因，有时会发生理论欲设与实验结果不符的意外情况，如果处理不当会对学生产生负面的影响，影响教学效果；意外的实验结果更能激起学生的探究兴趣，正确、科学的处理实验意外，有助于优化实验教学效果。 一、 科学处理意外结论，有助于提高学生的创新能力由于青少年具有丰富的联想能力，在实际实验教学过程中，有时会联想到教师并未预设的知识或实验，如果回避学生的问题，将错误引导学生认为“遇到问题不必进一步探究” ，如果直接指责学生联想没有方向性，可能会错误引导学生，感到“不要创新”，同时还打消学生学习的积极性。在人教版新课程高中化学必修2 第二章、第一节化学反应与热量的教学过程中，为了感受化学反应从外界吸收能量，预设了NH4Cl 和Ba(OH)28H2O的反应中能量的变化检验（第30页）。我们当时两名同学组成一个小组进行合作实验操作，将约20 g Ba(OH)28H2O晶体研细后与约10 g NH4Cl晶体放入烧杯中，并将烧杯放在滴有几滴水的玻璃片或小木板上，用玻璃棒快速搅拌，闻气味，用手触摸杯壁下部，试着用手拿起烧杯，观察现象。同学们通过实验操作明显闻到有刺激性气味产生，也感到烧杯下壁温度降低了，烧杯下的小玻璃片有的还粘在烧杯上了。同学们迅速的就归纳出了结论：NH4Cl 和 Ba(OH)28H2O反应是一个吸热反应。可是马上就有一位同学进一步总结：实验室制取氨气用氯化铵和氢氧化钙反应，在持续加热的条件下进行的，所以，铵盐和碱的反应都是吸热反应。听完该同学的总结，我当时一愣，大脑迅速思考：当堂打住，还是鼓励同学们探究？因为结论我心里也没底，但课上没有时间犹豫，我迅速估量了一下时间，决定站在发展学生创新、探究精神的角度，鼓励学生要勇于探究寻找准确的知识答案。于是我迅速整理思路后，对同学们提出了三个问题： 本实验为什么选用的是NH4Cl 和Ba(OH)28H2O反应，而不是选用NH4Cl 和Ba(OH)2反应呢？ 本实验为什么没有选取NH4Cl 和大家最熟悉的碱NaOH，而选取了Ba(OH)28H2O呢？ 铵盐和碱反应都是吸热反应吗？经过简单讨论，在实验室允许的条件下，我们迅速的制定了下列实验方案： 将NH4Cl 和Ba(OH)28H2O分别配成溶液反应，测定温度变化； 将NH4Cl 和NaOH分别配成溶液反应，测定温度变化。为了节约时间完成教学任务，我们将两个探究实验分给两组完成，然后交流结论，药品不计量。实验过程安排如下：第一组，将四药匙氯化铵加入盛有约40毫升水的烧杯中，用玻璃棒搅拌，配置氯化铵溶液，将氢氧化钡两药匙加入另一盛有40毫升水的烧杯中，分别测定溶液温度，待都恢复至室温，将两溶液混合，测定反应后溶液温度。第二组，将四药匙氯化铵加入盛有约40毫升水的烧杯中，用玻璃棒搅拌，配置氯化铵溶液，将氢氧化钠两药匙加入另一盛有40毫升水的烧杯中，分别测定溶液温度，待都恢复至室温，将两溶液混合，测定反应后溶液温度。刚将氯化铵溶于水，就有同学惊喜的喊了出来：“冰手，氯化铵溶于水吸热！”。我微微笑了笑说“好，非常好，节约时间，请同学们想办法让溶液迅速恢复到室温”。有同学迅速的就将烧杯放入了水槽中晃了几晃，几十秒的工夫就恢复到了20度，如法炮制了氢氧化钠溶液和氢氧化钡溶液，两组实验结果：反应后两组溶液的温度都略微有所升高。 两个小组的同学归纳的结论为： NH4Cl溶液和Ba(OH)2溶液反应放热； NH4Cl溶液 和NaOH溶液反应放热； 不是所有的碱与铵盐反应都吸热； NH4Cl 和Ba(OH)2 8H2O固态反应吸热。通过本次实验探究，同学们的学习兴趣明显高涨，事实证明：科学处理意外结论，有助于提高学生的创新能力。二、 科学处理意外现象，有助于提高学生的探究精神一般课堂实验，在课前教师都进行了较为充分的理论预设，但在真实的课堂操作过程中，由于教师知识的局限或对实验规范的疏忽，会在课堂实验过程中出现意外的实验现象。对意外的实验现象，不加任何处理，回避实验现象，只让学生记住正确的实验结论，就失去了实验教学的意义，同时学生面对错误的实验现象和教师强调的正确实验结论会感到茫然，思路转不过弯，降低了实验教学效果；科学的处理实验意外现象，会正确引导学生：认真分析、勇于探究的科学态度和价值观。在人教版新课程高中化学选修4第三章第三节盐类的水解的教学过程中，为了体会离子发生水解后使不同的盐溶液呈现不同的酸碱性，本节预设了测定不同盐溶液的pH， 40名同学共分成20个小组，两名同学组成一个小组合作实验操作，每小组试剂中均包含不同的强酸弱碱盐、弱酸强碱盐、强酸强碱盐，每四个小组的试剂是完全相同的，共有五组预设结果。但由于考虑不周，未加提醒同学们在测定不同的试剂时，将玻璃棒洗净后并擦干，结果在实验结果呈报时出现了不同小组测定的同一试剂具有不同的pH。所有小组同学所测强酸弱碱盐的pH都小于7，显酸性；弱酸强碱盐的pH都大于7，显碱性；而强酸强碱盐所测结果却各不相同，如不同小组测定的Na2SO4溶液的pH，有的小组测定结果显示pH约为56之间，显酸性；而有的小组测定结果显示pH约为7，显中性；有的小组所测pH约为910之间，显碱性。意外的实验现象背后一定有意外发生的原因，在处理完强酸弱碱盐pH都小于7和弱酸强碱盐pH都大于7的原因之后，同学们对水解的基本理论有了一定的了解，于是，我首先找同学分析Na2SO4溶液的pH应该是什么，接下来提出问题：为什么不同小组所测Na2SO4溶液的pH却不相同呢？并请小组之间进行讨论。在讨论的过程中，同学们自己就找到了答案，所有测定Na2SO4溶液的pH小于7的小组，都是先测定了强酸弱碱盐溶液的pH之后再测定Na2SO4溶液的pH；而所有测定Na2SO4溶液的pH大于7的小组，都是先测定了弱酸强碱盐溶液的pH之后再测定Na2SO4溶液的pH；面对同学们自己解决了问题之后的满脸成功感，我也有种意外收获的感觉。接下来我又追问了一个问题：通过上述实验，归纳一下测定pH有什么注意事项？同学们进一步深刻体会了测定溶液pH 时的玻璃棒，不仅要洁净还需要干燥。分析完意外现象出现的原因，马上就有同学动手正确的测定Na2SO4溶液的pH，当观察到正确的实验现象时，还有的同学惊喜的说：“老师，真的，我们分析真的是对的！”由此我们能够看出：科学处理意外现象，有助于提高学生的探究精神。三、科学处理意外“事故”，提高学生的知识应用能力和操作的规范性 在每节有实验的课前，教师一般都会对整个实验过程进行预设、尝试、分析，所以在课上实验中很少会有实验“事故”发生，但百密一疏，在课堂实验中由于时间的紧张、心情的急切等难免会有教师没有考虑周全导致的“事故”发生。如在讲授苯酚一节课时，欲探究苯酚的性质，由于苯酚在试剂瓶中凝结较严重，于是，我课前用一支粗大的尖头玻璃棒用力在试剂瓶内攒动苯酚，产生一些小颗粒的苯酚，在课堂实验时用钥匙即可取出。由于我连续要在三个班讲授本节内容，实验要重复操作多次，所以到最后一节课时，打开试剂瓶才发现，用钥匙已经无法取出苯酚了。于是，我就迅速拿起大玻璃棒在试剂瓶内攒动苯酚，结果有少量苯酚意外溅落在我的手上，我迅速拔掉酒精灯的灯帽和灯芯，用带有酒精的灯芯迅速的在沾有苯酚的皮肤上进行擦洗。擦完之后，我迅速提出问题：苯酚刚才溅落在我的手上，我用什么迅速的将苯酚从皮肤上擦去？你得出什么结论？根据是什么？同学们很快就归纳出：苯酚在常温下是固体、对皮肤有腐蚀性、在水中溶解度较小、较易溶于酒精等有机溶剂。 通过我就当时的意外“事故” 的处理，同学们切身体会到实验事故的处理方法是根据所学过的该物质的相关知识进行的操作。另外，通过科学处理实验意外，提高学生对规范性操作的认识 从上述实验事故中可以看出，同学们通过感受用不洁净的玻璃棒测出的Na2SO4溶液的pH就会大于或小于7，可以体会到测定溶液pH的玻璃棒必须是干燥、洁净的；通过感受老师迅速拿起酒精灯，拔出灯芯进行清洗皮肤上的苯酚时紧张气氛，体会到对一种未知物质的取用，要按照课本或老师的指定方法进行操作。 综上所述，可以看出在教学过程中，如果出现了预设外的实验问题，不需回避，科学处理更能提高实验教学效果。正确处理教学“意外”，鼓励学生积极探究 杭州市余杭区运河镇亭趾实验学校 沈敏莉【摘要】探究式学习是学生科学学习的主要方式，于是我们在指导学生探究的过程中也变得更为开放，探究氛围变得更为民主和谐，正因为如此，课堂也显得生机勃勃。但是在这种民主和谐的氛围中，学生往往不会一步一步按教师铺就的轨道走，所以常常会导致课堂出现这样那样的“意外”。【关键词】科学探究 意外 科学探究是科学学习的中心环节。科学探究不仅可以使小学生体验到探究的乐趣，获得自信，形成正确的思维方式，而且可以使他们识别什么是科学，什么不是科学。科学探究涉及提出问题、假设、制定计划、观察、实验、搜集证据、进行解释、表达与交流等活动。在科学探究的每个环节都有可能出现各种“意外”。1. 提问阶段：学生对创设的教学情境无动于衷，提出一些毫无关联的问题。2. 假设阶段：学生所作的假设往往是自己的随意猜想，没有思维含量，假设不合理。3. 设计阶段：学生在设计实验时不能在现象与结论间建立联系。4. 观察阶段：学生在观察实验时，长做出与本质无关的事，不能发现与本质有关的事实。5. 研讨阶段：学生要么注重自己的个别发现，要么还是对事务非本质的研讨，游离于结论的外延。对于这些我们所谓的教学“意外”，如果我们在课堂上采取简单粗暴方式：力挑正确的讲下去，对部分学生的提出视而不见随便应付；或责怪埋怨或手忙脚乱不知如何应付。那么我们还能在课堂上保证学生探究的积极性吗？其实在探究的过程中出现的“意外”说“意外”也不“意外”。一、 正确看待教学中的“意外”1. 正确看待学生的探究。刘默耕老师说得好，探究就是要像科学家那样，真刀真抢的搞科学。那么，搞科学是不能一眼就会发现问题，不会一设计一实验一研讨就能轻松得出真理的。可能在这一过程中要走许多弯路，而并非捷径。科学家如此，我们的学生就不允许多走弯路，多犯错误吗？2. 正确看待学生的认知。我们在指导学生探究的过程中，由于对探究的过程、结论达到了“线性化”认识。而学生由于年龄特点，认知特点，对事务的认知是非线性的，而且是片面的，有的甚至是错误的。这就不可避免在探究过程中出现一些幼稚行为和一些好奇想法。3. 正确看待学生的差异。由于学生生活背景不同，兴趣与注意力不同，他们对同一探究活动的探究角度也就会不同。就可能提出无关问题或发现无关现象，交流一些与本质无关的事物，面对你所要叫他们研究的事物模糊不清。只有正确对待教学中产生的“意外”，我们才有可能更好的指导学生进行探究。但不管如何，意外实实在在存在着，它对于我们教学要达到一定的方向，一定的目标起着一定阻碍或促进作用。二、 正确处理教学中的“意外”（一） 减少无效的“意外”教学前要熟悉学生现有的水平，充分估计可能出现的各种情况，做好多种准备（包括学生差错的准备）。1.让学生提的问题具有导向性。学生的学习活动总是在特定的教学情况下开始，教师应想方设法让学生进入情境，与原认知产生矛盾，形成需要。例如学热胀冷缩一课，我拿出一只电热茶壶，向里面倒了没热气的一可乐瓶开水，让学生猜烧开了水会多吗？因为学生看到烧开的水从小茶壶中溢出来总以为水会多。于是设计这一过程，与原认知冲突，学生提问题就有方向。同时为了让问题具有价值性，我们还应帮学生构建问题程序：提出问题梳理问题确定问题，使学生择需、择要、择优。2.让学生的假设、设计具有合理性。假设时要求学生围绕问题，通过操作材料在脑海中产生“可能时什么原因产生这样的结果”、“是不是因为这样才那样的”。例如教学声音是产生的一课，学生通过让尺、皮筋等发声发现他们的运动会发出声音，学生会猜测“声音的产生可能与物体的运动有关”，就不会无凭无据乱猜。在设计实验方案时让学生反复思考，充分估计产生的实验现象，这样就能合理推测现象与结论之间的本质联系。在上例中我们可以让学生这样思考、估计：如果声音的产生与物体的振动有关，那么使尺等物体停止振动就（ ），要是停止振动，尺等物体还有声音就说明（ ）。这样学生就不会乱猜，减少了不必要的讨论与思考。3.让学生观察实验具有科学性。首先要求学生按自己的预定程序认真执行。其次一定要如实记录，收集大量事实。尤其在这点上应该设计一些不太繁琐的实验记录单供学生记录，同时指导学生一些记录的方法，如统计、绘图等。这样学生就不会显得很盲目，会比较注重事实，也就更容易发现事物的本质。4.让学生讨论具有争辩性。在研讨中不仅要注重自己的结论，更要说明自己得出结论的整个过程。不管对错教师绝不轻易地去肯定或否定。而后让学生来评价，哪一个充分说明事实及事实产生的结论，哪一种事实不够充分。学生之间学会倾听，学会争辩，使结论不游离于外延。比如在找拱形一课中要让学生理解圆顶形受力的特点，如果仅凭老师的讲解是不能让学生充分理解这个科学道理的。在这个环节中让学生针对“圆顶形受压力时，力会怎样传递”、“圆顶形受压时产生外推力吗”等问题充分讨论或辩论，才能更有效地解决问题。（二）用好有效的“意外”针对教学“意外”，教师如何能处乱不惊，随机应变，因势利导，并且把意外的事与教学内容联系起来，使其转变为新的探究内容，从意外中获得意外收获，那么可以说教师在利用有效“意外”了。它起到了推波助澜的作用，让学生的探究深入形成课堂的小高潮。1.利用有效“意外”作为进一步深入探究的契机。例如在教学热气球一课，前面的过程师生合作得十分愉快，最后一课时让学生自带材料制作热气球进行放飞，谁知绝大多数学生以失败告终。面对这种意外，我讲学生喊回教室，让他们先说说为什么失败？然后写下“如果再来一次你准备怎么做”的计划，最后又花了一节课时间放飞比赛。虽然有失败，但从学生写得“如何让热气球升得高，停留时间长？”、“热气球上升情况调查报告”中看出这意外带给学生的是一次更深入的研究。2.利用有效意外作为新探究的教学资源。在教学两栖动物一课，学生带来了教师意料中的青蛙、蟾蜍以及饲养的各阶段的蝌蚪。正当观察的时候，教室内好“吵”，“田鸡就是田鸡，不是青蛙”、“他们长大会一样”、“他们是一家，长得差不多”。原来很多学生抓来了当地熟称的“田鸡”。过了一会儿看着我等我来裁决。面对这意外怎么办？说继续观察吗？不！这是来自学生的问题可作为探究的一个新资源。于是，我先让他们观察“田鸡”和青蛙，让他们对它们是否是一家人做假设。然后讨论，再回去调查、查资料。最后他们写出了“青蛙和田鸡是一家人吗？”的调查报告。（三）善待真正的“意外”当“意外”产生时，我们首先应该发扬教学民主的精神，保持良好的教学氛围，鼓励学生大胆呈现意外，这样才能使学生心里获得安全感，以使他们在接下去的探究中得到支持和帮助。其次应该让学生充分呈现自己的事实感受（包括与大多数同学不同的一件、不同的解释、不同的设想），然后帮助他们分析发生意外的原因。1.鼓励学生的新发现。在水和食用油的比较一课中，有一环节是比较两者的轻重。学生想到了把油倒入水中或把水倒入油中，实验以后学生基本上认为油浮在水的上面，所以油比水清。然而事实并不像老师预设的那样顺利，有一个学生有不一样的发现，他说：“我们小组的杯子里，有一滴油在水底。”此时老师的处理办法是：大多数的小组，油都浮在水的上面。这个意外就这么被处理了。这样是不是打击了学生的探究积极性，这个发现是真实的，是这名学生通过细致观察才发现的，然而老师没有在意，如果长期这样，学生还能实事求是的汇报他的发现吗？我想，首先应该鼓励这个学生，然后再帮助他解决这个问题，比如搅拌一下就浮上来了，或者下课的时候再处理。2肯定学生的新想法。在抵抗弯曲一课中设计研究“纸的宽度和抗弯曲能力”实验方案时，有一生提出：先用宽的纸，再裁掉一半比一比。老师对他提出的方案没有肯定，而是自己提出先用一倍纸，再用2倍纸和4倍纸的方案。学生的方案难道不对吗？相反我倒是觉得更好，这样就不会有其他因素的干扰，比如2倍纸的时候怎么粘起来？如果用双面胶、折起来（纸楞会增加抗弯曲能力）等方法都是不科学的。试想，当一个学生自认为最佳的方法得不到认可或推广时，接下来的时间，学生的学习兴趣是否还能持续？再试想，给学生三年、五年时间，学生来到初中、高中，再遇到教师要求自己预测、设计时，学生还能这么天真的说出自己的想法吗？学生的科学兴趣不是在这一次又一次的失落中被淡去直至消失的吗？只要不把意外扔在一边不管，那么在处理完了以后学生就能建立起他原有基础上的认识，有一种新的“体验”，获得自身基础上的发展，他就能产生信心和动力再去探究。同时，这样的善待也培养了学生在探究中懂得尊重事实的科学态度和勇于质疑、求真、求实的科学精神。发布于2010年09月20日 15:10 | 评论数(0) 阅读数(291)科学技术的进步，使人民生活更加丰富，由此也带来破坏环境的隐患。只有当人们，尤其是中学生普遍树立起环保意识时，才能形成“保护环境，从小做起”的良好社会氛围，才能壮大社会力量，来共同保护人类自身的生活环境。 一、培养中学生环保意识的重要性 目前环保已成为世界性课题。中国工业的迅速发展，人们在享受着巨大物质财富的同时，也遭受着严重污染的危害，如臭氧空洞，温室效应，淡水资源缺乏，酸雨肆虐，光化学烟雾，等等。这些严重污染环境的现象，反映了我们较差的环保意识。因此，我们在实验教学中，除了教给学生实验技能之外，还应该大力培养他们的环保意识。 二、推广微型化学实验，提高环保意识 化学实验不仅可以激发学生的学习兴趣，为学生提供感性认识，而且可以让学生系统地学习掌握知识和科研方法，培养现代思维方式和科学态度，提高实践能力和创新精神。采用微型实验方法即用微型仪器和少量试剂进行实验教学，除了有现象明显、操作简便快速、节省经费、减少污染、安全等优点外，在培养、提高学生的科学素质上也发挥着不可估量的作用。 三、充分利用环保型实验装置 环保型的实验装置，是指某些药品为有毒物质的化学实验，其实验仪器可用密封有该化学药品的成品化的仪器来完成的化学实验。这种仪器操作直接简单，仪器和药品都可循环使用，不存在污染毒害，是绿色化学实验的理想,转自星论文网装置