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| 《氢气的实验室制法》教学实录与评价
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作者： 点评者：尚志市教师进修学校 / 宋丽萍
发表时间： 2005-9-13 文章出处： 摘自：《尚志教师进修学校》
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执教者：尚志市逸夫学校 / 罗继红
教师：在第二节水的组成中我们知道，水的电解产物之一是氢气。水资源是十分丰富的。如果需用大量的氢气时，可采用电解水的方法来制得；如果需用的量比较少时，则需要用到氢气的实验室制法。
（板书：第三节氢气的实验室制法）
[ 选择药品 ]
师：在实验室里，通常用稀硫酸和金属反应制取氢气。实验室最常见的金属有锌、镁和铁等。你认为哪金属最合适？选择的理由是什么？（学生讨论，一些学生举手）
学生 1 ：我选择铁粉，因为它最常见，。
学生 2 ：我选择锌，因为它很便宜、易得。电池的外皮就是金属锌，可以收集废电池得锌。
学生 3 ：我选择镁带，因为镁带在燃烧的时候非常剧烈，我想它反应的会很快。
教师：大家说的都有一定的道理，到底哪一种药品最合适呢？让我们通过实验来选择。
这个实验需要三名同学合作完成。向三个气球（三种颜色）内分别装入锌粒、镁带和铁粉，向三只试管内分别装入稀硫酸，当这些准备工作做完后，我们小心翼翼地把气球套在三个试管上（注意不要把气球内的药品弄到试管里）。这时，大家齐喊“一、二、三”，三名同学同时把药品倒入试管内。谁愿意到前边来做这个实验？
（学生纷纷举手，请三名学生到前边做实验）
教师：大家看到了哪些现象？
学生 4 ：我看到装有镁带的气球先鼓起来，然后是装有锌粒气球鼓起来，最后是装有铁粉气球。
教师：大家讨论一下，根据现象，说出你选择的金属和选择的理由。
学生 5 ：我选择镁带，因为它与稀硫酸反应速度最快，可以节省时间。
学生 6 ：我选择铁粉，因为它与稀硫酸反应速度最慢，易控制，而且有时间一边收集，一边做其它的实验。
学生 7 ：我认为不能选择铁，因为铁与稀硫酸反应的速度太慢，一节课的时间有限，所以铁不合适。
学生 8 ：我选择锌粒，因为它与稀硫酸反应速度比较适中。
教师：同学们说的都有一定的道理，但考虑到实际情况，大家更同意谁的说法？
学生：张宇同学的。（大多数学生同意第四名学生意见）
教师：好。的确，在这三种金属中，选择的依据主要看反应速度。速度太快不易控制；速度太慢，我们的时间有限，都不合适。所以锌是最恰当的。
[ 评析 ] ：
这是一个典型的科学探究式课堂教学片段。教学按着“提出问题 ------ 建立假说 ----- 收集证据 ----- 论证假说 ----- 得出结论 --- 应用结论”的程序进行。问题是“在铁、镁、锌三种金属中，选择哪种金属制取氢气最合适”，随着问题的提出，学生依据自己的认识，提出了三种选择，也就是三种假说。为了收集证据，论证各自的假说，罗老师精心设计了一个独具特色，新颖而有趣的对比实验。通过对实验现象的分析，学生们很快就得到了一致性结论。学生运用这种类似科学探究的方式学习，不仅可以学到进行科学假说的方法和科学思维的方法，而有效地进行了批判性思维的训练。既学到了知识、学到方法，又培养了能力。
[ 明确反应原理 ]
教师：金属锌和稀硫酸反应，除了生成氢气外，还有别一种产物硫酸锌（ ZnSO4 ）。谁能用化学反应方程式来表示其反应原理？（请一名学生板书化学方程式）
（学生板书：原理： Zn+H2SO4( 稀 )=ZnSO4+H2 ↑）
教师：谁对这个反应还有新的想法？
学生 9 ：老师，方程式中为什么要写“稀”字呢？
教师：这个问题问得很好。“稀”字，表示稀硫酸。与稀硫酸相对的是浓硫酸。稀硫酸与浓硫酸的性质不同，浓硫酸与金属反应不能生成氢气，稀硫酸与金属锌反应才能生成氢气，所以书写化学方程式时必须注明。
[ 评析 ] ：
限于学生的知识水平，学生暂时还不能直接写出锌与稀硫酸反应的化学方式。为了让学生真正参与到构建反应原理知识的过程中来，罗老师采取了平坡搭桥的办法，也就是给学生提供了必备的知识背景，“锌与稀硫酸反应就产物中除有氢气外，还有另一种产物硫酸锌（并写出硫酸锌的化学式）”，这一点做得恰到好处。
在这一教学环节中，还体现了教师的问题意识比较强。“还有谁对这个化学反应有新的想法？”一句话，看似平平常常，恰恰为学生提供了宽松的思维空间，诱发学生去积极思考，不断地发现新问题。
[ 展示设计与答辩 ]
教师：现在，展示你们设计的制取氢气的实验装置图。（前一次课布置的课后作业），谁愿意把你的作品给大家展示一下？（许多同学举手）
（用实物投影仪展示，同学之间、师生之间展开答辩）
学生 10 ：（作品一，作品二，略）
我设计的装置图中用到的仪器有两个广口瓶、燃烧匙、酒精灯、导管和止水夹，药品有锌粒、稀硫酸、红磷和铜丝。实验开始的时候我先点燃酒精灯给铜丝加热，经过热传导引燃红磷，红磷燃烧消耗氧气，瓶内压强降低，稀硫酸就会被压入瓶内与锌粒接触发生反应，这时把止水夹关闭，氢气就会从左边的导管排出。
学生 11 ：红磷的着火点是 240 ℃，铜丝热传导的温度能有这么高吗？
学生 10 ：我相信如果时间够长应该会的。
学生 12 ：我觉得把红磷点燃后再放进去会更好，可以加快点燃的速度。
教师：大家觉得怎么样？
学生 13 ：这样可能会好些，但是气密性能保证吗？
学生 10 ：我可以塞的紧一些呀。
学生 14 ：我想帮他改进一下，把药品换成白磷。
教师：为什么？
学生 14 ：因为白磷的着火点低，反应会很快。
教师：是个好方法。但老师还是觉得麻烦，我不想用酒精灯和铜丝了，我想用一个凸透镜对准药品，大家看会怎么样？
学生们：也可以！
学生 15 ：我觉得还有一个错误，进酸的导管应该长些，排气的导管应该短些。
教师：他的建议对不对？
学生们：对！
学生 16 ：（作品二）我用到的仪器在生活中都能找到，有两个矿泉水瓶，一个小药瓶（内有锌粒），钻有圆孔的活塞，打点滴用的输液管，还有一个鱼缸。当小药瓶与稀硫酸接触时，反应开始，放出的氢气用排水法收集。如果想让反应停止，关闭按扭，瓶内压强增大，会把活塞压上去，锌粒与稀硫酸分离，反应就能停止。
教师：我有一个问题，导管上的按扭起什么作用？
学生 16 ：可以随时控制反应的士发生或停止。
学生 17 ：如果活塞上不去怎么办？
学生 16 ：我可以在活塞壁上抹润滑油。
教师：嗯，是个好主意！大家觉得这个作品怎么样？
学生们：好！
[ 评析 ] ：
从建构主义的立场出发，学生对装置的每一种创造性设计，都是他们依据所具有的实际知识和经验主动建构的产物，都蕴含了极富个性的思维。在学生的设计中，不管哪种设计的“含金量”是高是低，罗老师都能用“慧眼”和“机智”去辨识，发掘出隐藏其中的“真金”。“是个好办法。”“嗯，是个好主意”。。。。罗老师是在用真诚的欣赏去接纳每一位学生，为学生拓展了创新思维的时空领域，使学生有了个性发展的广阔舞台。“给点阳光就灿烂”，的确，“给学生一片阳光，就会灿烂得闪闪发光”。由于学生有独自设计装置的机会，有了展示自己作品的机会，有了答辨争论的机会，才有可能激起学生的创造欲望，才有可能发生思维的碰撞而激起更多创造性思维的火花。在这里，学生奇妙的思维，奇妙的想象，得以淋漓尽致地发挥，所以才有“作品一、作品二、作品……”的理化知识、化学与生活知识大胆整合的创意，才有“我想帮他改进一下”的民主氛围。这一过程，不仅体现了探究式学习的问题性、过程性特征，而且充分体现了开放性特征。
在这里，罗老师改变了传统教学中的教师讲学生听，学生被动接受的教学方法，教师是以建构知识的组织者、引导者的身份，平等地和谐地参与到学生的学习活动之中。“ …… 我想用一个凸透镜对准药品，大家看会怎样？”“我有一个问题，导管上的按扭起什么作用？”老师以一个普通的学习者的姿态，用平和的语言，征求意见的语气，向学生发问。充分体现了新课程倡导的转变教师行为、转变教师角色的理念。
[ 推知氢气密度、溶解性 ]
教师：其实这位同学的设计非常类似启谱发生器。大家请看，这就是启谱发生器（老师从讲台下面拿出启谱发生器展示）。从这个导管放出的就是氢气，我把导管一端伸向洗涤剂水中，蘸一下，会看到有气泡产生。哪位同学想来吹一吹？
学生 18 ：表演吹泡。
教师：老师这里还有一个“七彩筒”，谁愿意来吹泡泡？
学生 19 ：表演吹泡。
教师：谁能说出两位同学吹的泡泡有什么不同？
学生 20 ：我看到启谱发生器中排出的氢气吹出的气泡向上飞，吹七彩筒里的液体，吹出的气泡向下飘落。
教师：这一现象说明了什么？谁能解释？
学生 21 ：氢气密度比空气小，所以向上飞；吹七彩筒里的液体，吹出的泡泡中是二氧化碳，二氧化碳的密度比空气大，所以向下飘落。
教师：如果让你收集氢气，你采用什么方法呢？
学生 22 ：向下排空气法。
教师：对。实际上收集氢气还可以用排水法。由此，可推知氢气的溶解性应该是怎样的？
学生 23 ：难溶于水。
教师：非常好！还有好多同学的设计非常精彩，有创意，老师真为你们感到骄傲！由于时间的关系，现在不能一一展出了，课后大家再进行交流。老师也设计了一套装置（按教材上的实验装置图设计的），请大家看：铁架台、试管、带胶塞的导管、水槽和集气瓶。这套装置有什么特点？
学生 24 ：非常简单。
学生 25 ：不能控制反应。
教师：是的，在实验室制取小量氢气时，一般情况下，就是用这样的简易装置。大家思考一下，利用这个装置制取氢气时，应该注意些什么 ?
学生 26 ：先要检查装置的气密性，注意要先把导管放进水中，再握住试管外壁。
学生 27 ：等气泡均匀冒出时再收集。
学生 28 ：用排水法收集氢气时，集气瓶要先灌满水，不要留有气泡。
教师：大家说的都很对，接下来，我们开始利用这套装置制取氢气，谁愿意来试一试？
学生 29 ：演示实验。
[ 评析 ] ：
“吹泡泡”表演生动有趣。有表演者，有观众，学生们在轻松愉快的气氛中亲自参与亲自体验了吹泡泡游戏，同时进行了合情合理的推断、猜想。由感而悟，由悟而知其结果
[ 小结与作业 ]
教师：这名同学做的非常好。今天的学习内容就是这些。谁来总结一下这节课学习的知识、学习的方法，谈谈这节课学习的体会？
学生 30 ：通过这节课 , 我学到了实验室制取氢气的方法。
学生 31 ：通过这节课 , 我学到了通过实验来证明自己的猜想。
学生 32 ：通过这节课，锻炼了我的动手能力，增强了应用所学知识解决实际问题的能力。
教师：老师通过这节课 , 从同学们身上学到了敢于大胆猜想，敢于去做的精神！
作业：根据自己设计的装置图组装一套制取氢气仪器。
[ 评析 ] ：
课堂教学小结是点睛之笔，更有“编筐关键在收口”之重要作用。罗老师在这一教学环节中，一改传统教学中“你学会了什么？”的总结方式，而是巧妙地融入新课程理念，不仅让学生归纳了知识，而且还让学生回顾了一节课的学习过程，总结学习方法，畅谈学习体会。尤其可贵的是教师不失时机地真诚地鼓励学生。
布置的课后作业，也体现了新课程倡导的“实践中学习”的理念。
总之，这是一个典型的、成功的“探究式学习”课。教学的全程均以问题为中心，在各个环节，多角度、多层面地体现了探究学习三个基本特征，即问题性、过程性、开放性特征。教师的教学观念、教学行为、教师角色等都发生了根本性的变化，从而导致了教学方式变革，并由此实现了学习方式的变革。在这样的课堂上，学生不仅学习到了知识，学会了方法，而且培养了能力，学生必将获得长效的收获。
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