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    熄灭的是蜡烛火焰,点燃的是智慧火花
    作者:何灿华    文章来源:作者惠赐    点击数:    更新时间:2007-9-24
     

    编者按:0610月,我们网站发布了武汉市水果湖二中孙华老师的《<探究二氧化碳>公开课的启示》一文,引起了广大网友们的关注和讨论。现在,就同样的教学内容,在不同的课堂上从不同的角度又再次引起了反思和研究。对这些观点,您是怎么看的呢?把您的独到见解和我们一起分享吧!

    熄灭的是蜡烛火焰,点燃的是智慧火花

                                   ——初中科学“二氧化碳”课堂教学片断的透析

    浙江省绍兴市越城区文教局教研室 何灿华

    2007411,在越城区的第三届情满课堂――教师综合素质比赛活动中,3位初中科学教师上课比赛的课题是“二氧化碳”。这是一堂带有实验的课,其中二氧化碳使蜡烛火焰自下而上熄灭的实验(图2-56,如右图)是一个重要的教学内容。按照以往的教学方式,教师通常是拿出一瓶事先收集好的CO2,在点燃烧杯中梯形铁皮架两个阶梯上的小蜡烛后,做一个教学演示:向烧杯中倾倒CO2,使阶梯上的蜡烛由低到高依次熄灭,以此证明CO2密度比空气大。

    不过,今天的3堂课,与以往相比已经有了不少的改变。在学生们提出:高蜡烛先灭,低蜡烛后灭;低蜡烛先灭,高蜡烛后灭;两支蜡烛同时灭等三种假设后,1位教师用一瓶雪碧代替集气瓶中的CO2,用带导管的橡皮塞塞紧瓶口,并把导管的另一端通到烧杯底部,摇晃雪碧瓶,CO2随着导管逸入烧杯,阶梯上的蜡烛由低到高依次熄灭。第2位教师参照教学参考书的要求,在倾倒CO2时用漏斗导流(如右图),让CO2从烧杯底部缓缓上逸,阶梯上的蜡烛由低到高依次熄灭。第3位教师则按照教科书的要求,直接向烧杯中倾倒CO2 ,意外的是高蜡烛先灭,低蜡烛后灭。从传统的“好课”标准上去判断,老师们都会觉得12位教师的课是十分完美的,因为他们的实验现象明显。而我却认为,第3位教师的课最真实,因为在他的实验中,熄灭的是蜡烛的火焰,而点燃的却是学生的智慧。

    那么,第3位教师的实验到底好在哪里呢?

    众所周知,现代科学课程理念指明,亲身经历以探究为核心的学习活动是学生理解科学本质的主要途径,因此,初中科学课程应教给学生科学加工的方法,给他们提供一种思想的工具,对于提高学生的科学素养是十分有益的。前面两位教师所做的实验,学生虽然被调动起来,不停地随着教师的演示顺利地看到实验现象。可是,仔细分析实验步骤,学生的行为和思维实际上是对教师指令的被动回应:把CO2通入装有阶梯蜡烛的烧杯中,使之产生一种预设的现象(蜡烛由低到高依次熄灭)。这样做,看似让学生观察与探究,实质上仍然停留在“告诉事实,验证结论”的水平,在实验过程中,学生思维活动明显不足。第3位教师的实验则完全不同,在学生提出假设后,教师并没有立即开展实验,而是引导学生回忆:O2和空气的密度哪一种大?(生:是O2的密度略大于空气的密度。)你是怎么知道?(生:是课本上看来后记住的,O21.43/, 空气为1.29/升)。然后提出问题,要比较CO2的密度与空气密度的大小,除了告知,还能用别的办法?学生们进行了假设,有的说用教科书(图2-56,下图1)实验;有的说用天平秤称(下图2);也有的说用杠杆测试(下图3)。


    1                               2                            3

    在肯定学生的假设后,老师首先采用教科书实验:向烧杯中倾倒CO2。由于操作方面的原因,烧杯中燃着的蜡烛由高到低熄灭。显然,实验结果没有按预设的那样生成,只能说明CO2不能燃烧和不支持燃烧的性质。于是,老师灵机一动,既然实验没有成功,那么,我们就采用学生提出的“杠杆法”。在一根粗细均匀的竹杆中间,用棉线拴住后悬挂在铁架台上,先让两个充满空气的塑料袋挂在竹杆的两端,设法让竹杆平衡。然后,向其中一只塑料袋中倒入CO2,可以看到,竹杆向装有CO2的一方倾斜,说明CO2的密度比空气的密度大。在这个基础上,老师继续追问,除了实验的方法,还能找到CO2的密度比空气大的依据吗?

    1CO2的相对分子质量比空气的平均相对分子质量大。

    2:岩洞下层CO2的浓度比上层大,因此,进入岩洞或地窖之前要用明火试验。

    3:实验室收集CO2气体往往采用方向上排空气法。

        ……

    一连串的问题激活了学生的思维。从这个教学片段中,倾倒CO2的操作已不再是实验的关键了,重要的是学生如何用实证的方法来获取比较两种气体密度大小的规律,这就是学生的智慧,也是科学教育的本质要求之所在。


    注:本文系浙江省教育科研2007规划课题“初中科学教师专业发展新取向的实践研究”(课题立项编号:SC455)的阶段性成果之一。

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