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溶解过程—化学变化?物理过程?

作者 :张祖皓更新时间:2012-11-12

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教学内容: 选自武汉出版社出版 武汉版《科学》教材 七下 7.1 《身边的固体物质》

教学过程:

我校是一所边远学校,学生主要来自于周围的社区,学生家长的知识层面并不是很高,学生接触的事物较少,因而对科学课怀有浓厚的兴趣,好奇心强。在课堂发问十分积极,在本堂课中正是学生发问而引起了这次教学活动。
按照我实现设计的教学模式,我展示了食盐、熟石灰、石灰石、烧碱的实物并让学生说出其形态、颜色等物理表征特征后,开始演示其在水中溶解性的实验,按照课本要求,将四种物质分别放入烧杯之后,用玻璃棒搅拌,并请同学描述现象。就在我总结完实验后的分析与思考时,最爱提问的王旭同学举手了。
“老师,这些物质有的能溶解在水中,有的不能,那溶解这个过程是化学变化还是物理变化呢?”
我一愣,在我的教学设计中并没有想到学生会提出这样的问题,不过按照平时上课的习惯,我也准备回答。就在我想说出答案的时候,其他同学也就这个问题发生了争论。
“当然是化学变化了!”
“不对,是物理变化!”
这不正是一个激发学生学习兴趣,培养学生探究的契机吗?学生刚刚接触到化学反应,了解化学变化与物理变化的特征,为什么不利用这次机会来巩固学习成果,培养学生的探究能力呢?
想到这里,我不在准备回答问题,而是向同学们进行了反问。
“大家还记得物理变化和化学变化的区别吗?”
杨权迫不及待的站了起来,“关键是看有没有新物质的生成,生成新物质的变化叫做化学变化,没有生成新物质的变化叫做化学变化。”
“很好,说得很清楚,那判断溶解是物理变化还是化学变化的依据就应该是——?”
“有没有生成新的物质!”同学们大声的回答。
“清楚了这个原理,大家再来考虑一下,溶解过程究竟是什么样的变化呢?”
一段短暂的寂静之后,平时思维比较活跃的徐佳站了起来。“我认为是化学变化。因为物质溶解在水中,物质就消失不见了,生成了新的物质。盐溶解在水中,水就变成了咸的,是因为生成了盐水这种新的物质。就象我爸爸在家里烧排骨的时候,要放一点白酒,白酒溶解在油里面,排骨就变得很香很好吃,就是因为生成了新的物质。所以溶解过程是一个化学变化。”
“我不同意徐佳的看法。”从刚才就一直在思考的冯丹同学提出了她的看法,“水变咸了是因为盐本来就是咸的。咸味是盐本来的味道,不是生成了新的物质。就好象《新课堂》里面把铁粉和硫粉混合在一起一样,铁粉还是铁粉,硫粉还是硫粉,没有生成新的物质。所以溶解过程应该是物理变化。”
“那刚才烧碱溶解在水中的时候,放出了大量的热,化学反应往往都会伴随有这样的现象,课本上也说可以根据这些现象来判断物质是否发生了化学变化呀。”高起同学高高的把课本举在手上。
“判断一个变化是物理变化还是化学变化,关键是看有没有新物质的生成,这个老师刚刚才讲过,而且老师也说过,放出热量那些现象是伴随化学变化而出现的,但是不能就仅仅通过这些现象来说明这个变化就是化学变化。”课代表何蒙也站了起来。
同学们你来我往的开始了讨论,不断的翻看课本和以前做的练习,运用他们所掌握的知识力图来弄清楚这个问题。眼看离下课只有5分钟了,大家还没有得到统一的结论,我不得不制止了同学们的讨论。
“同学们,看来大家对溶解过程是物理变化还是化学变化各有各自的看法和依据,还没有达成一致,那么给大家一天的时间,大家下去搜集资料来验证和完善自己的观点,明天,我们再来一起弄清楚这个问题好吗?”
回到办公室,我也思考这个问题。溶解过程实质上是一个物理变化过程,是由于溶剂的分子间存在有空隙而形成的。但是初一的学生根本就没有接触过分子、原子等物质结构的理论知识,对分子的扩散也完全没有概念。该如何让学生通过自主探究来明白这个问题呢?另外,有些物质,如二氧化硫在水中的溶解是由于其与水发生反应生成了亚硫酸,亚硫酸再溶解在水中。类似这样的问题是应该回避还是应该给学生探索呢?在和其他教师研究探讨后,我决定将所有的问题全部开放给学生,让学生在自身的知识水平的基础上进行探究,来获得知识的认知。教师仅仅提供必要的知识支持,重点应该放在培养学生的探究能力方面。
第二天,我把课堂转移到了实验室,在实验台上分别摆放了食盐,碳酸钠,氧化钠,氧化钙四种化学药品,以备学生探究过程中选用。
接下来,我要求同学们就如何证明溶解过程是物理变化还是化学变化来提出自己的方法时,课代表钱蓉发表了她的看法。
“老师,在学习催化剂的时候,我发现催化剂没有发生化学变化,所以它在反应前后的质量都没有发生改变。我们也可以利用这一点来判断溶解过程是否发生了化学变化。我们把药品溶解在水中,然后再把水蒸干,如果发生了化学变化生成了新的物质,那么留下来的物质的质量就会发生变化的。”看来她是早有准备,也的确是下了一番工夫的。
我原本准备利用化学鉴定的方法来帮助学生进行分析,听了钱蓉的回答后,觉得这个办法更适合让学生来进行探究。毕竟对初一的学生而言,现在引入化学鉴定是过于困难,而且,这个方法能被大多数同学接受。虽然方法不够完美,但是也是符合现阶段学生的认知水平的。因此,在征求了同学们的意见后,我采纳了钱蓉的方法,并协助同学们一起设计了实验表格。

溶解前物质的质量 蒸干后物质的质量


因为学生并没有学习过蒸发的操作,于是我便又给学生演示和讲解了蒸发操作的步骤和注意事项;由于实验室的天平精度不高,于是我要求学生用15毫升水尽量的多溶解药品,以减少药品在实验中的损耗所带来的误差;从时间和操作方面来考虑,我要求一组同学只选用一种药品来进行实验。
刚刚把仪器和药品分发给学生,下课的铃声便响起了。看着学生失望的表情,我想,不能让学生刚刚激发起来的激情就这样跑掉。正好我下一节没有课,于是,我找到上下节课的余老师,把这节课要了过来。看到学生雀跃的神情,我感到我的决定是正确的。
20分钟过去了,各个小组的实验也都陆续的完成。我将各个小组的数据列在黑板的表格上之后,和同学们一起进行了数据分析,同学们发现,食盐和碳酸钠的质量改变并不是很明显,减少量大约在一到两克之间,而氧化钠与氧化钙的质量变化却达到了七、八克,有的小组超过了十克。对与这样的结果,学生显然是没有料到的。一时间,学生显得很迷惘。
我开始引导,“质量改变不明显的我们可以看成质量没有变化,因为仪器和大家操作的关系,误差是一定有的;而质量变化很大的说明了什么呢?大家实验得到的数据又说明了什么问题呢?”
在同学们讨论以后,余灿同学说:“有的物质溶解前和蒸干后的质量变化不大,说明它发生的是物理变化,没有生成新的物质,有的物质溶解前和蒸干后的质量改变很大,说明它发怔了化学变化,生成了新的物质,所以质量改变了。”
徐佳接着说,“这样来看,溶解过程有可能是物理变化,有可能是化学变化。”
“是呀,是呀”。同学们纷纷附和着,看来他们都赞同了徐佳的观点。看的出来,同学们为解决了这一问题而感到自豪。而我却犯了难,经过短暂的思考,我决定尊重学生的探究成就。因为在目前的知识水平上学生只能达到这样的认知高度,一旦轻易否定,会伤害到他们的成就感,对今后的探究以及学生的学习热情会造成影响。关于知识上的偏差,通过以后的学习过程学生也能利用知识来完善他们的结论。想到这里,我便肯定了学生的成果。
“溶解的过程是一个比较复杂的过程,大家通过探究和实验而获得的结论是十分珍贵的,也是具有一定的科学价值的。生活中还有许多的奥秘等待我们一起来发掘!同学们,让我们一起学习更多的知识,来揭开更多的奥秘好吗?”
“好!!!”,学生们整齐而嘹亮的回答不但回荡在教室里,校园里,也回荡在我耳边,我的脑海中。

教学反思:

虽然我一共花了三课时的时间才将原本应该是一课时的内容上完,但是我觉得学生的收获远比单纯的告诉学生结果,按教学计划完成教学任务呀要好的多。在教学过程中,我感受到了学生的求知欲和由求知欲带来的活跃的思维,由此,我想到对学生的教育,一直以来,都是教师、家长对学生进行灌输和教育,并没有考虑到学生本身的想法,是以“书本位”为基础发展起来的一套教育理念和教学模式,但是,充分的发挥学生的主观能动性这个方面却远远做的不够。在教学改革中,如何激发学生的学习欲望,如何让“要我学”转化为“我要学”,一直是广大教师探索的重要课题。通过这次探究活动,我感到,调动学生的情绪,激发学生的学习欲望,不关是要选取好的教材和教法,更应该把握学生的每一个细小的思维和活动,从每一个小细节注意学生的想法,来调整教学的手段和方式,激发学生的兴趣。教师应该将自己的定位由知识的传授者转变为知识获得的指导者,巧妙的指导学生自主的获取知识,感受到成就感,从而调动学生情绪,培养学生的素质,这才是更重要的。《科学》课程的开展,在很大的范围和程度上给教师提供了更多让学生探究的机会,也给了教师更好的转变教育思想理念的平台。鼓励学生多动手,多用脑,甚至允许学生得到错误的结论,目的就在于培养学生科学探究的能力,教授学生学习的方法。学生单纯的学习知识,仅仅是对他在学生阶段有所帮助,学生掌握了方法,却是终生收益的。

评价:
什么是知识?什么是科学?教师需要传授给学生的不仅仅是这些,更重要的是要教授学生如何去获取知识,如何来探究科学。这是一节《科学》课,是在“科学学习以学生为主体,以探究为载体”的教学理念指导下的科学课。放在过去,不会发生这样的故事。张老师不会放弃课堂教学的主动权,不会放弃自己的教学计划,跟着学生去探究一个目前教科书并不要求研究的问题。但是,经历了课改实验和《科学》理念培训的张老师体会到,只有将学生做为科学学习的主体,教学活动才会充满生机。因此,他拿出时间,引导学生开动脑筋,自己分析,自己思考,集体讨论,让学生在理论分析之后进行实验,得出结论。当我们再一次把目光投向学生的时候,我们可以感受到这次教学带给学生的,不仅仅是了解了溶解过程是一个复杂的过程,得出了溶解过程哟可能是物理变化,有可能是化学变化这样的一个结论;不仅仅是感受到了科学的奇妙,体会到了科学分析和实验在科学研究过程中的重要;更重要的是,张老师让学生们感受到自己在科学学习中的位置,他们已不再是被动的知识接受者,他们对于课堂教学的进程也同样具有发言权,并且,科学学习因他们的主动参与、因他们的能动作用而增添了价值
相信,这次探究不会就此终止,它势必会引发学生更多的思考和探究活动。
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