用学生实验中的错误动态生成教学资源

摘要:利用学习过程中的失败进行教学,把它变成为课堂中的一种财富。经历失败,承认失败,利用失败,从中体会科学的严谨,促进思维的发展,在经历这样的分析失败过程后,相信学生们会获得成功的喜悦。好好地利用这个财富,让我们在失败中前进。

关键词:实验犯错生成

一个案例的启示

源自笔者一次听课的经历。听课内容是苏教版选修模块《实验化学》专题一课题1海带中碘元素的分离和检验。授课教师的教学思路是:通过海带、紫菜等实验物引出碘元素,提出问题:如何设计实验证明碘元素的存在并分离得到。通过学生的交流和讨论,统一课题设计方案,并进行学生实验。桌上的氧化剂有H2O2溶液和新制氯水,还有稀硫酸等其他试剂,任学生选择。经过一段时间后,学生比较试验现象。大多数实验小组都得到了正确的现象。即氧化后的溶液滴加淀粉变蓝,另一部分溶液中加入CCl4下层呈紫红色。而此时有一部分实验小组的学生却看不到正确的现象,学生们都很着急,把求知的目光投向了教师。这时教师不紧不慢的叫这些学生回顾实验的过程,并与其他学生对比,很快大家发现了问题。原来这些粗心的学生选择氧化剂H2O2的同时忘记了书上的一个细节,那就是用稀硫酸酸化。这时教师要求这些组的学生重新按正确滴加顺序操作,并顺势提出问题,稀硫酸的作用是什么呢?

听完这节课,我对自己以往的实验教学认真进行了反思。按照我平时的教学,如果由我来处理这段内容,最大的可能就是先强调实验细节,一一解释清楚,把学生有可能出现的问题先提出来,防患于未然。因为更多的时候我害怕的是学生“犯错”。

“错误”,真的可怕吗

“错误”,对一个学习者来说,这是最常见的事了。其实在学生的求知路上,学生更多的时候是在不断的“纠错”中获得新知。教育心理学家认为,错误就是通向成功的阶梯,学生犯错的过程应看作是一种尝试的过程。通过不断的尝试,学生的认知水平才可能得以不断的提升。所以,“错误”真的不可怕。而且如果教师在课堂教学中有意的让学生“犯错”,随时抓住学生的错误,并且把这种“错误”看作一种教学资源,加以适当开发,就可能收到更好的教学效果。

将“错误”作为生成资源

以化学实验教学为例,新课程苏教版教材“活动与探究”栏目的开设,增加了学生课堂上动手实验的机会。但如果实验前学生疏于预习和思考,实验中重视不够,实验的成功率往往不高。为了避免这种情况的出现,教师在学生的实验操作中,往往讲解的时间比动手操作的时间多,自己一边讲解,一边演示。将每一个环节都讲的非常清楚,然后学生按老师的演示按部就班做一次,看起来现象明显,步调一致,但实际上实验的作用被大大削弱。学生的动手能力、创新能力等都得不到应有的提高。实验中存在的问题没有暴露,潜在的隐患没有消除,所以更多时候教师的讲解变成了低效教学行为,学生的实验探究变成了一种形式。为了提高教学的有效性,我们不应该阻止学生的“犯错”,而应当将学生的实验“错误”作为一种课堂生成资源。

如Al(OH)3两性的实验探究,教师的教学可作如下安排:从胃舒平中的主要成分引出氢氧化铝,并和学生一起回顾研究物质性质的基本程序,引导学生首先制备Al(OH)3,桌上提供有铝盐、NH3・H2O和NaOH等由学生自行选择。有一部分学生用铝盐与NH3・H2O反应,也有一部分学生选择铝盐与NaOH制备Al(OH)3,并且都产生了白色沉淀,但有一小部分同学却没有任何现象。他们想不出是何原因。这时,教师的作用得以体现。先请这部分学生回顾实验过程,尤其是NaOH的用量如何等等加以引导和提示,让其余同学共同思考他们实验中的“意外”,学生们不难发现这实验“错误”的背后竟隐藏着Al(OH)3与NaOH的反应。接着让这部分制备不成功的同学再操作一遍,但这次是往铝盐中逐滴滴加NaOH溶液至过量,仔细观察实验的现象。这样设计的实验,充分利用了学生在实验中可能产生的“错误”,并将“错误”生成拓展铝的化合物性质的教学资源,收到了良好的效果。

诸如此类的实例还有很多,现将学生实验中的“错误”类型及可生成的教学资源归纳如下:

1、实验试剂用量不当的错误

学生常由于实验中试剂用量不当而导致实验的失败,如乙醛被新制的Cu(OH)2悬浊液的氧化实验,用氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液制取新制氢氧化铜。如果氢氧化钠用量较少,后续与乙醛溶液混合加热时就看不到红色的沉淀(往往有黑色沉淀生成)。遇到这种情况,教师一方面可以引导学生根据实验现象推测此时试管中可能发生的反应,另一方面可强调书本实验的操作细节,如保证碱是过量的等等。

2、实验试剂滴加顺序不当的错误

如苯酚和溴水的反应,教材中的操作方法是向稀苯酚溶液中滴加浓溴水,这是用来定性检验苯酚的方法。如果将苯酚溶液滴加到浓溴水中,立即生成白色沉淀,但很快又变成了黄色沉淀(因三秀苯酚与溴继续反应生成2,4,4,6-四溴己二烯酮所致)。所以反应中的试剂滴加顺序也是需要师生共同注意的。

3、实验操作不当的错误

如配制一定物质的两浓度的溶液实验中,定容摇匀后有学生发现液面有所下降,赶紧再滴加蒸馏水制刻度线。再如酸碱中和滴定实验中,有学生用蒸馏水洗涤滴定管后未用待装液润洗等的操作。碰到上述学生实验中的问题,教师可借此来展开实验误差的讨论。

4、实验原理不清的错误

实验室制备气体中,经常有学生对气体的收集和尾气吸收装置处理不当,如氨气的收集,有学生用排水集气法。还有氨气的检验,用干燥的红色石蕊试纸对着试管口,却始终看不到试纸变蓝的现象。洗气的装置导管长进短出还是短进长出的问题等。

5、实验设计不当的错误

如卤代烃中卤素的检验实验,若有学生直接往溴乙烷中滴加氢氧化钠溶液,然后滴加硝酸银溶液,那他就得不到预想的结果。同样在多糖水解程度的检验中,溶液酸碱性的控制等实验细节,学生在实验设计中往往会欠缺考虑到。但经历过实验的失败,他们获得的经验是最深刻的。

综上所述,在化学实验中学生不可避免地会产生错误,虽然错误的原因、形式不同,但只要不是安全性的事故问题,教师在实验探究活动中尽可能让学生放手去做,让学生暴露出问题,这些都是学生认知过程中的正常现象。教师只要做好分析与纠正,通过善待错误,充分合理的利用错误资源,同样可以达到好的教学效果。总而言之,在新课程的课堂教学中,多给学生动手的机会,多让学生在“错误”中感悟真知,即用学生认知过程出现的错误动态生成教学资源,是新课程教学实践中教师应坚持的基本教学理念。

参考文献

①中华人民共和国教育部制定,《普通高中化学课程标准(实验)》,人民教育出版社,2003

②梁慧姝,郑长龙 化学实验论 南宁:广西教育出版社,1996:4-6 11

③王祖浩主编.全日制义务教学化学课程标准解读[M].武汉.湖北教育出版社.2004

④张昕.任奕奕主编.新课程教学设计[M].北京.北京理工大学出版社.2004