DOC《40小蜡烛,大智慧》

40小蜡烛,大智慧 ――"做中学"的新收获 信晶 单光云 初中化学教材中《燃烧与灭火》一节,以与燃烧有关的各种生活现象为载体,以灭火的原理、促进燃烧的方法等知识为明线,以反应条件控制论为暗线,很好地演绎了物质变化的辩证统一性.

学习这节课时,教师频率极高地启用一个很经典的对比问题考查学生运用所学知识解释生活现象的能力:为什么炉火用扇子越扇越旺,而蜡烛却一扇就灭?该问题主要迁移应用灭火的原理和促进燃烧的方法的知识.灭火有三种原理:隔绝氧气或降温到可燃物的着火点以下或移走可燃物;

而促进燃烧的方法是增大氧气浓度或者增大可燃物与氧气的接触面积.鉴于该问题表面颇具矛盾性,学生往往不能很好地予以阐释,因而教师往往如下解惑:用扇子扇,加速了空气流动,会同时产生两个效果相反的效应:一方面可以带来新鲜空气,补给氧气,等于增大了氧气浓度,则为促进燃烧;

另一方面空气流动使热量散失,温度降低,若温度降到可燃物的着火点之下,则火焰熄灭,为抑制燃烧.其结果究竟如何,取决于上述两个效应中谁占主导地位.前者主导,则越扇越旺,如扇炉火;

后者主导,则扇灭,如扇蜡烛.这一番论述听起来很严密,充满辩证,似乎无懈可击.笔者也查过很多资料,确实基本上都是这样解释的,而且一般学生听后也都能表示信服,于是风平浪静地一直这样跟随着、延续着.但是在一节课上,一位男生嗓门很大地表达了不同的观点:"您以前讲过,蜡烛燃烧是蜡蒸气在燃烧,气体是很容易吹散的.我认为扇蜡烛就是风把蜡蒸气吹散了才导致熄灭的,灭火的原理是移走可燃物,不纯粹是降温."此言一出,学生都觉得颇有道理,究竟谁对谁错?教室里安静下来,教师无法立即回应,只好宣布课下继续讨论…… 这个问题也引起了笔者的关注和反思,究竟真相如何?我也在自己的教学中提出了这个问题,始料未及,竟然引发了同学们一系列的大讨论.有意思的是,归纳起来,学生猜想的灭火原理三种都有:一是认为扇风时,把氧气吹走了,导致缺氧熄灭;

二是认同了降温到着火点以下的缘故;

三是赞成移走可燃物的观点,也就是蜡蒸气被吹散.当然,因为有炉火越扇越旺作对比,第一种猜想很快就被否定了;

第二种观点的原理至少是客观存在的原因之一;

关键是如何甄别第三种猜想的合理性.孩子们的创造力是无穷的,经过群策群力、交流辩论,他们进行了以下环节的探究,中间虽有反复,但最终都证实了第三种猜想确实合理并真实存在.以下为具体探究过程:

一、查阅资料:蜡烛的着火点大约是190℃左右.

二、设计实验:实验原理:制造一股温度高于190℃的空气去吹蜡烛,如果不能熄灭,则猜想三不正确,反之,则成立.依照这个思路,实验的关键在于设法获得一股能监测温度的热空气.学生们设计了如下几种方案: 方案1:用电吹风吹出的高温热空气去吹. 方案2:向粗玻璃管内吹气,用三头酒精灯给吹出的气体加热,得到热气流去吹蜡烛.如图2.(受吹蜡烛经验启发.) 方案3:用三头酒精灯给密闭的粗金属管内的空气加热,用活塞把热空气推出,去吹蜡烛.如图3.(受自行车打气筒经验启发.)

三、方案实施: 对于方案1,简单直接,但热量容易散失,所以效果 对于方案2,在实际操作时,遇到了很大的困难:由于相关连接件采用了橡皮管等不耐高温的材料,容易烧焦,虽然勉强能达目的,但效果不够理想.不过刨除配件的影响因素,该设计还是很有创意的.对该组同学的集体智慧,我给予了充分肯定,并授予其"最佳创意奖". 对方案3,该组的同学着实费了一番脑筋.首先是金属筒,考虑到耐热性和导热性,本来想用铜质的,由于不好找就改用了生活中常见的材料――不锈钢的,一开始是一位同学拿来了自己亲戚家的小朋友玩的钢管水枪,由于其活塞是塑料的,不能耐高温,而且管径细,容气量太小,就改用了制作不锈钢防护栏用的金属管.为了顺利输出热空气,又用两层铁片夹上石棉制成了耐高温活塞.中间几经周折,逐渐完善,比如为方便使用,给活塞焊接上了把手(请防护栏制作工帮忙);

为增强操作的稳定性,架设了底座;

为减小实验误差,设置热源到温度计和到蜡烛等距离.实验的效果真是棒,当把温度高于200℃的热空气推出时,蜡烛火焰立即熄灭了.该组的同学都兴奋地跳起来,成功的喜悦溢于言表.全体同学一致同意该组获得"最佳整体效果奖".

四、获得结论: 以实验为证,扇灭蜡烛,其原理虽然不能说与降温无关,但肯定有"移走可燃物"因素,而且还是很重要的因素.流传已久的、公认的"定论"被学生挑战成功! 从这次探讨得出的启示是:我们说教育要教学生不盲从、敢于质疑,如何教?首先教师要有这样鼓励"百家争鸣"的意识,并主动为学生搭建发挥创造力的平台.并且,化学作为一门以实验为基础的科学,应坚持实践是检验真理的唯一标准,与其争来争去,疑来疑去,不如动手一做.在"做"中培养学生的创新能力,在"做"中成就学生战胜挫折的快乐体验,在"做"中提高学生的学科素养.一滴水也可以折射太阳的光辉,这就是"做中学"的价值所在,这就是创新教育之花绽放的沃土! (山东省淄博高新区实验中学)窗体底端