以“钠与水的实验”为例浅谈探究式实验教学在中学化学课堂中的应用

季静雯 丁 鑫 陆 钰 王 健

江苏师范大学化学与材料科学学院 江苏 徐州 221116

化学作为自然科学的一个分支，从近代和现代化学开始形成至今，已发展成为一门与人类社会、国计民生有着紧密关系，又与整个科学技术密切相关的科学。正如美国化学家布里斯罗所概括的“化学是一门中心的、实用的和创造性的科学”，化学在我们当下的生活中有着举足轻重的地位。而如今，如何将化学课堂变得生动活泼、如何将化学知识变得通俗易懂成了中学课堂中的难题。作为化学师范生，我们不仅要掌握扎实的理论知识，还要有丰富的教育知识。探究式实验教学作为近年来被推广应用的教学方法，在中学化学课堂中表现出其不凡的成效。以下，将以高中化学必修一中“钠与水的实验”为例进行说明。

一、课堂引入，激发学习兴趣

正所谓，兴趣是最好的老师。所谓课堂引入，就是要将学生的注意点吸引到课堂上来，并且在此过程中应当注重使用趣味性内容进行引入，最大程度激发学生的学习兴趣。

在钠与水的实验课堂中，课堂开头就可以播放滴水点灯小视频进行课堂引入，利用金属钠与水发生化学反应放出大量的热，使温度迅速升高达到酒精的着火点而点燃酒精灯，以此来设置疑问，为什么酒精灯遇水就会点燃了呢?该课堂引入不仅结合实验视频同时也留下了问题待学生思考，使教学活动显得尤为生动有趣。

二、温故知新，进行合理推测

如何巧妙地在旧知识与新知识间建立联系，构建更加完整的知识体系是教师终身所要学习的课题。化学是一门反应客观世界复杂事物关系的学科，学生对化学中呈现的客观世界的认识过程，理应是一个不断深入的过程。即便是相同的知识点在不同的时期，也会有不同的研究面，并呈现出不一样的表现形式。

除此之外，对于高中的学生来说，一个陌生的实验反应呈现在眼前时，引导学生根据反应物本身性质以及所学知识对生成物进行合理推测是至关重要的，而不是将实验教学变成“满堂灌”模式，要从根本上将“探究式实验教学”运用在课堂。

在初中，学生就已经学习过原子结构示意图，而钠的电子排布为2-8-1，钠原子的最外层为一个电子，容易失去，再联系高中所学的氧化还原反应知识点可知钠容易失电子、化合价升高，因此表现出还原性。此时再回归课堂——钠与水反应的实验，既然钠体现还原性，那么谁表现出了氧化性呢?显然，在H2O中，O元素已达最低氧化值，无法再降低，那么只有H元素可以降低至常见氧化值0价，因此推测表现出氧化性的是水中的H元素，而可能的生成物则为氢气。再看钠元素的化合价，只能升高至最高价态+1价，那么如果Na和O元素结合则生成钠的氧化物:氧化钠或过氧化钠；如果Na、O和H元素结合则生成钠的氢氧化物:氢氧化钠。经过以上合理推测，教师再组织学生进行实验时就可以带着问题、有针对性地设计实验了。

三、设计实验，验证反应产物

化学是一门以实验为基础的科学，实验是化学的灵魂和生命，因为任何化学的原理、规律无一不是从实验中得出的。对于实验前要准备的猜想步骤已完成时，就要思考如何通过实验现象来验证猜想。教师在这一步应当以自己的扎实学识为学生提供帮助，如何帮助同学从理论上或是实验中推翻错误猜想、验证正确猜想是实验是否成功的关键。

在钠和水的实验中，学生猜想H元素化合价降低生成氢气，教师可提供爆鸣法来为学生验证这一猜想。除此之外，学生猜想Na元素化合价升高生成钠的氧化物或者过氧化物，教师可提示同学们预习下一节钠的氧化物相关内容，不难得出钠的氧化物与水也不能共存，以此推翻生成钠的氧化物的猜想。那么钠是否生成氢氧化物呢?教师引导学生自行设计如何验证是否有氢氧化物的产生的实验。以上，学生可以一一验证猜想的正确与否，符合探究式实验教学中学生提出猜想、自主探究的要求，充分发挥了学生的主观能动性，将知识点以形象生动的方式输入到学生的脑中，将教与学更好地结合。

四、由表及里，归纳总结反思

当实验开始进行，实验现象的整理固然很重要，但更重要的是实验结束后如何由表及里，从实验现象深入本质，挖掘出埋藏在实验现象后的化学知识。归纳、总结、反思是能力，教师要在实验教学过程中注意培养学生的这些能力，开发学生思维，从现象入手，认真思考现象反映出反应的何种特征。

在钠和水的实验中，学生根据上述猜想提出在反应容器中加入几滴酚酞试液检验是否有氢氧化物的生成，教师帮助学生验证氢气的存在。那关于钠和水的实验还需要掌握的五字口诀——“浮、熔、游、响、红”又要如何提示学生观察到这些现象呢?以“浮”为例，教师可在实验前要求学生观察钠在反应中与水的相对位置，如此实验结束就可以得出“浮”的实验现象，从而得出本质结论:钠的密度比水小。针对学生需要掌握而又不易自主发现的现象，教师可在实验前要求学生注意观察反应物的状态、位置等变化，以此引导学生发现实验现象，从而挖掘反应本质。

五、结束语

新课改下，化学学科核心素养包括“宏观辨识与微观探析”、“变化观念与平衡思想”、“证据推理与模型认知”、“科学探究与创新意识”、“科学态度与社会责任”，探究式实验教学不应该再是纸上谈兵的文字，而应该加快运用到中学化学教学中去，真正做到激发学生学习化学的兴趣，发挥学生主观能动性，为化学学科的学习打下扎实的基础。