如何有效利用初中化学实验中的“异常现象”

                       西安交大附中分校   张庆伟

摘要：本文针对初中化学中的一些实验异常现象，提出了自己的几点处理方法，如何合理利用能够对学生产生一定的启发，有助于学生的长远发展，让学生感受化学的魅力。

关键词：异常现象   解决问题能力   化学学科美    自主学习

    古代大教育家孔子曾说：学起于思，思源于疑。疑问是思维的火种，思维以疑问为起点，探索知识的思维过程总是从问题开始，又在解决问题中获取知识。在初中化学实验中，有部分实验会出现一些异常现象，这些异常可分为两大类，第一类是由于操作不当、药品使用不合理等导致的现象异常；还有一类现象是合理的，但由于初中学生知识有限，看到的现象与初中知识不符，我们不妨称之为“正常中的异常”。这些异常现象都是很好的“疑”，如果教师合理利用，可以从多角度收获意想不到的效果。

一、利用异常现象，培养学生善于质疑和解决问题的能力。

     长期以来，中国学生在接受家庭教育和学校教育过程中易形成依赖习惯，从心理学的角度看，中小学生依赖父母、依赖老师是意志薄弱的表现之一，比如在进行分组实验时，依赖小组同学，实验中出现障碍时，表现为不去主动思考解决问题，而是直接询问老师。依赖心理制约着学生在学习中的自主性和创造性，因此教师在授课时要给学生多提供一些质疑的机会，异常现象的分析、解决便是很好的一种机会。以下是两个教学案例。

    案例1.有一次，在进行氢气的爆炸实验时，当我点燃了氢气，却没有发生爆炸，纸杯丝毫不动，我稍稍停顿了一下，然后，用一张硬纸片轻轻挑动纸杯，与桌面产生了一点缝隙，瞬间“嘭”的一声，纸杯被高高弹起，学生们欢呼雀跃，要求老师再做一次。这时，我并没有再进行一次实验，而是问了一个问题，同学们，老师第一次点燃氢气为什么没有爆炸，谁能回答这个问题？这时，班里开始变的安静，许久，没有同学说出自己的想法，我顺势引导，大家翻开第三章笔记，找到燃烧与灭火这一节，复习爆炸的定义，结合今天讲的知识，思考可燃物要满足哪些条件才能爆炸？综合学过的知识，学生们可以慢慢分析出可燃物爆炸要符合下列条件：温度达到着火点、与氧气接触、有限空间的剧烈燃烧、在爆炸极限范围内。此时学生利用排除的方法逐一查找原因，慢慢可以发现开始没有爆炸是因为氢气纯度过高，轻轻挑动纸杯后却发生爆炸，是因为漏出缝隙后，氢气有部分逸出，空气进入，改变了氢气的体积分数，达到了爆炸极限。

    案例2.向澄清石灰水中通入二氧化碳，澄清石灰水不变浑浊，是一个大家都很熟悉的教学案例，原因我们一般归结为如下几点：（1）装置漏气 ，（2）澄清石灰水变质，（3）盐酸浓度过大，挥发出的氯化氢与氢氧化钙发生了反应，当然还有其它的可能原因，其实如同上一个实验，教师可以引导学生从源头上分析，CO₂+Ca(OH)₂=CaCO₃↓+H₂O，没有出现浑浊，两种可能性，第一，该反应没有发生，那么两个反应物至少缺少一个，第二，反应发生了，但是生成的CaCO₃又被其它物质很快反应掉了，从这两个角度入手，学生很快就能找到各种可能的原因，然后逐一排查，根据查找出的问题，提出解决方案，如果漏气就改善装置的气密性，如果石灰水变质，就更换试剂，如果盐酸浓度过大，可以将盐酸进行稀释，直至问题得到解决。

以上两个教学案例，教师在处理异常问题的时候，并不是漫无目的的寻找答案，而是引导学生追根溯源，逐渐的给孩子在渗透，遇到异常不要担心，也不要手足无措，只要紧密联系学过的知识，逐一查找原因，一定能找到解决问题的办法。教师用自己处理问题的方式感染和引导着学生，学生会效仿老师，只要学生自己敢于进行一次或几次的尝试，成功解决了问题，一定会充满成就感，感受解决问题的喜悦，久而久之，解决问题的能力会不断得到提升，并成为一种习惯。

二、 利用异常现象，让学生感受化学的学科美。

   提起化学，很多不从事化学专业工作的人都会感到恐惧，因为他们会将化学与空气污染、爆炸、中毒、食品卫生问题等联系在一起，其实这是对化学的一种误解，化学中有很多美丽的东西，如现象之美，结构之美，变化之美，需要化学工作者去向人们宣传这些东西。其实，某些化学中的异常现象就包含了这些美，我们可以在合适的时间给学生进行展示，让学生体验化学之美。

案例3.我们大家都熟悉这样一个现象，向盛有澄清石灰水的试管中通入二氧化碳，澄清石灰水变浑浊，继续通入二氧化碳，过一段时会发现变浑浊的石灰水又变澄清，对于初中学生而言，这就是一个异常现象，很多孩子想搞清原因，在上面的案例2中，学生已经知道石灰水不变浑浊的两种可能性，既然开始变浑浊了，那么变澄清应该是第二种可能性，也就是CaCO₃又被其它物质反应掉了，学生知识受限，这时老师可以给出答案：CO₂+CaCO₃+H₂O=Ca(HCO₃)₂，而Ca(HCO₃)₂可溶于水，学生就理解为什么浑浊后的石灰水又变澄清，紧接着加热试管，发现澄清的溶液又变浑浊，教师可以给学生解释原因，Ca(HCO₃)₂受热易分解，又产生了CO₂、CaCO₃和H₂O，有了两个知识的铺垫，这时教师可以向学生展示美丽的溶洞图片，并讲解溶洞形成的原理：自然界中的CaCO₃遇到溶有CO₂的水时就会变成可溶性的碳酸氢钙，溶有碳酸氢钙的水如果受热或遇压强变小时碳酸氢钙就会分解，重新变成碳酸钙沉积下来，这些沉淀经过千百万年的积聚，渐渐形成了钟乳石、石笋等美丽的景观，学生尽情领略化学在自然界中的鬼斧神工，感受化学的学科美。

三、利用异常现象，为学生的课外自主学习与发展抛砖引玉。

还有一些化学实验中的异常现象，对于初中的大多数学生而言，探究和理解有一些难度，比如：镁条放入硫酸铜溶液中，产生气泡；氢氧化钠溶液浓度较大时，无色酚酞溶液不变色；铁丝放入硫酸铜溶液时，置换出的银开始看不到银白色等，这些异常现象不便于课堂上讲解或探究，但是有一些学生学有余力，初中的化学知识对他们而言有些吃不饱，教师可以鼓励这些学生自己查阅高中教材，或借助于网络，也可以课下和老师单独交流讨论，探究这些异常现象背后的知识，通过自主的学习和探究，这些学生不仅收获了更多的知识，变得更加充实，思维变的更加开阔，而且逐渐养成了自主学习、自主探究的良好习惯，教师的能力是有限的，但学生的潜力是无限的，在科技很发达的今天，学生有很多获取知识的途径，作为教师，要为他们抛砖引玉，用一个点带动一个面，作为学生自主学习的引路人。

    有时候，过于完美的美反而会让人感觉缺少点什么，而略有遗憾的美却会让人眼前一亮，印象深刻，实验中的异常现象便是一种带有遗憾的美，有更多的动西有待我们去欣赏。