抓住实验意外现象?提升实验教学效益--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

抓住实验意外现象?提升实验教学效益

发表时间：2020/6/28 来源：《教学与研究》2020第6期作者：娄朋晓

[导读] 科学实验注重的是培养学生的动手能力、思维能力以及观察能力。

河南省罗山县高级中学娄朋晓

摘要：科学实验注重的是培养学生的动手能力、思维能力以及观察能力。课堂教学，学生通常会遇到一些意想不到的实验现象，而这些意外现象通常是因为失败的实验出现。有一些是在观察实验的过程中偶然发现的现象，有一些是学生观察现象过程中突发灵感想出来的。面对这些实验中的种种意外，我们应该进行重视并加以探究和利用，进而培养学生的创新思维，发挥出实验的真正价值。在本文当中我们以高中化学铁的腐蚀为例，针对如何利用实验意外现象，提升教学效率进行了相关探讨，以供他人参考。
关键词：实验；意外现象；教学效益；铁的腐蚀
        一、结合意外发现，进行实验探究
        生活当中处处都蕴含着科学知识，而科学实验过程中的意外发现，我们也可以巧妙的应用,让其发挥更好的作用，达到培养学生思维能力的目的。最近在高中化学选修教材中学习一节“铁的腐蚀实验”，教师带领学生在课堂上展开了一次活动探究。首先，在还原铁粉当中加入少量的碳粉，二者混合均匀之后，将其撒到内壁附有氯化钠溶液和稀醋酸湿润的两支试管当中，之后再根据实验步骤，将实验装置连接好，几分钟之后将止水夹打开观察，比较导管中水柱出现什么样的变化？
        思考和探索以下问题：第一，还原铁粉中加入碳粉主要是什么作用？第二，二者实验现象有什么差异？第三，出现这一差异的原因是什么？
        最后的实验结论应该分别是：第一支小试管中的液面出现上升，表明氯化钠湿润的试管当中，发生了铁的吸氧腐蚀现象。第二支试管中的导管出现液面下降，表明稀醋酸湿润的试管内，出现了铁的析氢腐蚀现象。
        根据我们预设好的流程有序开展实验，但是实验过程中却出现了意外：在稀醋酸中的铁的腐蚀现象与我们教科书中描述的内容明显不同，小试管内的液面不仅没有下降，反而出现了上升现象。面对实验异常，听课教师都希望执教者能够利用这一意外现象进行探究，进而展示出一番精彩绝伦的示范课。但是执教者却表示无奈说，稀酸稀醋酸实验的试管连接的导管液面本应该出现下降现象，但是出现了上升，表示实验失败。可能是我们进行实验的药品当中存在其他的杂质。之后这堂课就结束了，忽视了这一实验意外现象。接下来执教者仍然按照预设好的正常现象重新对新氢腐蚀和吸氧腐蚀的反应做了深入的分析，即利用氯化钠溶液湿润的试管里，即：在用氯化钠溶液润湿的试管里，负极(铁粉)反应式是Fe+2e-=Fe2+,正极(炭粉)反应式是O2+4e-+2H2O=4OH-，再先后发生Fe2++2OH-=Fe(OH)2和4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3这两个反应;最后，Fe(OH)3分解之后产生了铁锈。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

但是因为在反应过程中氧气被消耗，所以导致了试管的液面上升；而稀醋酸湿润的试管当中，因为发生的是铁粉和什么的反应，所以产生了氢气，导致了试管内的液面下降。
        二、抓住意外现象，展开探究，提高教学效率
        分析优化析氢腐蚀试验，实际的实验操作过程中出现的实验现象与我们预设的现象不同。其实我们应该抓住出现的意外现象进行深入探究。
通过查阅相关资料，我们最终得出教材实验设计过程中，导管内的稀醋酸溶液用量过少，因此醋酸薄膜没有能没有达到有效阻止空气中氧气与铁粉接触的目的，进而导致了吸氧腐蚀现象，所以我们采用图1所示，醋酸浸没铁粉的方式。

        图1
        正因为前边的实验失败，遇到了出乎意料的现象，我们展开了进一步探究。得出了以下实验结论：空气当中的氧气在析氢实验过程中是不速之客，它会影响化学反应以及实验现象；第二酸液层并不能达到完全阻隔氧气和铁粉反应的目的；第三，设计、进行或观察单一的吸氢腐蚀实验，必须要先将氧气这一因素排除在外。
        三、铁的腐蚀实验中意外现象的反思
        在吸氧腐蚀过程中出现与预期实验现象不同的情况，此时作为执教者我们应该进行进一步的探究和优化，进而找到出现这一实验现象的原因，然后在后期的实验过程中有效的避免这些因素等确保实验能够一次成功。
        在实验过程中很经常会出现意外现象，我们可以借助这些案例进行深入的探究，达到锻炼学生动手能力的目的，而且利用实验课可以让学生掌握更多的科学知识和发明常识，利用意外发现将其与其他知识结合，激发学生动手操作的兴趣，让他们对化学学习产生进一步探究的意识。
        四、结束语
        对课本实验大多数教师都只是重视标准实验现象，千方百计的让实验现象与教科书编排相符。因此对于实验中的意外现象及异常现象没有做好充足的应对准备，一旦出现这类现象，教师不应该忽视搪塞，而应该结合这些案例进行深入的探究。因为正是这些看似意外的现象，才使得新的发明和创造不断出现。意外现象的出现正是开展实验研究的良好契机，所以教师要有自觉延伸的问题意识和研究意识，对于一些意外现象能够进行深入的探索，同时做好相应的教学准备，进而在教学过程中出现时能够游刃有余的进行应对，能达到教书育人的目的。
参考文献
[1]王祖浩,吴星,刘宝剑,等.普通高中课程标准实验教科书?化学?化学反应原理[M].南京:江苏教育出版社,2009:22-24.
[2]北京师范大学,华中师范大学,南京师范大学.无机化学?上册?第4版[M].北京:高等教育出版社,2002:422-426.生也对起化学课程产生兴趣