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张云生 东莞实验中学，广东东莞523120
笔者从化学教学实践中发现，引导学生从化学实验的异常现象中选取研究性学习的课题，深入探究，不仅切实可行，而且能有效地培养学生的创新精神和实践能力。
1.实验异常现象的探索中孕育着创新
化学史上许多发现都起源于实验异常现象的探索。溴的发现就是一例。1826年法国青年波拉德想从海藻中提取碘，他把海藻烧成灰，用热水提取，再往里通氯气，得到紫黑色的固体——晶体碘。然而奇怪的是，在提取后母液的底部，总沉着一层深褐色的有刺鼻气味的液体。查阅了许多资料后对此都得不到解释。于是波拉德对这种液体进行了深入的研究，最后终于证明这液体是人类尚未发现的新元素的单质——溴。波拉德关于溴的论文——《海藻中的新元素》发表后被德国化学家利比息看到了，读完后他深为后悔。因为他在几年前也做过和波拉德相似的实验，看到过同样奇怪的现象，但他没有深入地钻研下去，只凭空断定这深褐色的液体是氯气和碘形成的化合物氯化碘，从而与这一重大发现失之交臂。
现行的中学化学教材有几十个学生实验，学生在完成这些实验时经常会遇到形形色色的异常现象，如有时做验证蔗糖不发生银镜反应的实验时却产生了银镜；又如苯酚与溴水的反应，按教材介绍只产生有白色沉淀的现象，而事实上的现象经常是：先产生白色沉淀又立即消失，再加溴水才会产生白色沉淀不消失，有时最后还产生黄色沉淀。还有甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但用无水醋酸钠与碱石灰制出的甲烷往往使酸性高锰酸钾溶液褪色……此外，在一些定量实验如中和滴定、硫酸铜晶体中结晶水分子数的测定，一定温度下硝酸钾溶解度的测定等，学生实验得出的结果经常与理论值相距甚远，误差极大，也可视为异常现象。从传统的眼光看来这些情况是实验的失败，但从另一个角度看这又可能是好事，它可以转换成为我们培养学生创新精神和实践能力的宝贵资源。但这种转换需要教师的引导。这种引导的方式就是将有价值的实验异常现象作为研究性学习的课题。
2.探索实验异常现象的化学研究性学习的步骤
步骤1：对实验现象的预言
在有实验的新课或实验课的预习中，安排学生填写下表：
实验现象观察记录分析表
其中，实际现象与异常现象的原因两栏留待课后填写。
步骤2：观察实际的实验现象
首先要告诉学生观察化学实验的方法。观察化学实验主要是观察反应前试剂的状态、颜色等物理性质，反应中发生的颜色变化、状态变化、气味变化或发光发热等现象，实验后产物的颜色、状态等。其次要教育学生，观察现象必须细致，不放过任何细小的或转瞬即逝的现象，因为这种易被人们忽视的现象往往是人们认识的盲点，很有探究价值。还要告诉学生，许多实验现象特别是有机实验现象的出现需要较长的时间，因此要有耐心，善于等待。最后要训练学生养成做观察记录的习惯。学生实验时，应由两人组成一组，一人操作，另一人记录。此外演示实验要尽可能安排成学生实验，确实安排不了的，也要请几位学生作观察员到讲台前仔细观察，并及时将现象通报给全班，使每个学生都能做记录。
步骤3：筛选研究性学习的候选课题
当观察到的实验现象与预期现象不同时，就可认定出现了异常现象。但是，许多异常现象产生的原因很简单，课堂上立即就可以找到答案。例如高一新教材中介绍金属钾与水反应，生成的H2会燃烧，并有轻微的爆炸，而金属钠无此现象。但实际上不少学生做钠与水反应实验时也出现了这些现象，原因是这些学生将该实验连续重复了多次，使水温升高了许多，如果后加的钠块稍大一些，就会引起氢气燃烧并发生轻微爆炸。又如中和滴定的实验产生了较大的误差，只要认真查对一下实验步骤就可以消除。这类异常现象一般探索价值不大，要求学生课堂上解决，填入《实验现象观察记录分析表》即可。另外有些实验异常现象原因比较复杂，例如某蔗糖溶液反常地发生了银镜反应，仔细分析原因可能是多方面的，既可能是蔗糖中混有还原糖，如果糖、葡萄糖等，又可能是蔗糖溶液在新装修的房子里配置或久置而溶解了部份甲醛，还可能是实验的试管未洗干净沾有还原性物质，更多的可能是我们未预料到的原因，有待我们查找资料或进一步实验去发现。这类的问题不是课堂上能当场解决的，需要课后下大量的功夫去探究。因此它可以作为研究性学习的侯选课题而提出。
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