反思实验开放性带来的挑战
北京12中分校孙震老师的“质量守恒定律”一课对于实验的处理开放度最大，因而也是最富有挑战性的。对此，孙老师进行了如下反思——
反思实验开放性带来的挑战
质量守恒定律是初中学生接触到的第一个化学定律，并且始终贯穿于学生初高中化学学习的过程之中，因此真正理解定律对学生今后的化学学习非常关键。
定律的产生是科学家们根据无数的实验事实归纳出来的，因此，我在设计时把归纳质量守恒放在了比较突出的位置，并设计了六个分组实验：氢氧化钠和硫酸铜、碳酸钠和氯化钙、铁丝和硫酸铜、铜片和硝酸银、碳酸钠和稀盐酸、碳酸钙和稀盐酸。每组学生分别对其中两个化学变化前后物质的总质量是否变化进行探究，全体同学再对六个实验的结果共同分析、初步归纳出化学反应前后物质的总质量不变的结论，并结合化学史进一步分析得出质量守恒定律，这样学生可以感受发现质量守恒定律的科学历程，体会归纳的科学方法。
由于所有实验都需要测定反应前后物质的质量，因此我将学生探究学习的关键定位于如何选择并设计定量实验装置上，并给每组同学都准备了试管、烧杯、塑料烧杯、锥形瓶、人字形管、人字形管架、空饮料瓶、滴管、带气球的导管、胶塞、单孔胶塞、双孔胶塞等可以设计出不同的装置的仪器。每个小组都有产生气体的实验，学生为自己组的实验设计出不同的装置，就可能得到不一样的实验结论，由此可以引发学生对定量实验何时采用密闭体系的深入思考。
在教学过程中，我针对以往学生在进行实验时将大量时间耗费在托盘天平称量操作的情况，让学生分组实验使用精确的电子天平进行研究。通过电子天平的显示屏可以快捷准确的读取出被称量物体的质量，这样每组学生都可以在有限的时间内通过两个实验来探究化学反应前后物质质量之间的关系，确保了学生可以通过更多的实验事实得出结论，从而体验归纳的方法。同时，由于使用了精确到0.01g的电子天平，学生就可以关注到由于装置不密封以及气球体积变化而引起的天平示数变化（0.04~0.08g），从而对与外界发生物质交换或由体积增大引起的浮力增大对称量质量的实验产生的影响进行深入分析，从中体会对于有气体参加或生成的反应称量质量时密闭体系的重要性，进一步感受严谨的科学精神，而这些都是以往使用精确度较差的托盘天平所无法实现的。
对于质量守恒定律发现的化学史，本课的教学设计将发现史有机地融入探究及对定律的深入理解等教学环节中。第一，从蜡烛燃烧、波义耳实验、拉瓦锡实验三种化学变化前后，反应物和生成物质量不同的结论，引发学生的思维冲突，从而产生探究问题：化学变化前后，反应物和生成物的质量到底是减少、增加还是不变？在介绍拉瓦锡的实验时，点出拉瓦锡使用密闭容器得出了“反应前后物质的总质量相等”的结论，为学生在实验时设计密闭容器做铺垫。第二，在学生初步认识质量守恒定律后，引导学生深入分析蜡烛燃烧实验得到质量减少、波义耳加热金属实验得到质量增加的结论的原因，将学生对定律中的参加化学反应的各物质与反应后生成的各物质的深入理解与质量守恒定律的发现历史资料结合在一起。第三，课的最后介绍我国古代学者王夫之等人的论述，把我国历史上对物质在化学变化中不会消失以及金属汞加热等问题的研究早于欧洲近一百年的史料介绍给学生。从以上三方面把化学史教学有机地融入课堂教学的多个环节中，可以摆脱呆板的先讲解知识再介绍化学史的重复说教，学生可以在学习过程中形象地体会科学家的研究过程，感受归纳的科学方法，深入理解定律的内涵。
［课后反思］
由于本节课学生实验开放程度较高，又采用了精确的电子天平，因此课上学生对实验探究反应前后物质质量关系与各种不同的实验仪器非常感兴趣，并设计出了很多能分别放置反应物，共同称量质量的不同实验装置。学生设计出了以下装置：
同时，出乎意料的是，学生将饮料瓶装置用于铁丝和硫酸铜的反应。由于各组分别有六次实验都涉及到产生气体，因此学生设计的不同装置以及不同的实验结果（由于1、2、3、5装置气体外逸使体系质量减少，8、9装置浮力变大使天平示数减少，6装置反应前后质量不变）使学生产生了强烈的思维碰撞，经过讨论最后对称量质量实验何时采用封闭体系的问题有了更深层次的认识，达到了预期的目的。
对于质量守恒的原因这一环节，我回避了老师们普遍采用的动画模拟带来的科学性问题，由教材微观示意图引导，让两个学生简单表演电解水时分子的变化，其他同学数水分子、氢氧原子的种类数量变化情况，从而使学生轻松地归纳出了质量守恒的原因——原子“三不变”，突破了难点。
为了让学生体会归纳的科学方法，分组实验量与实验分析量加大了，因此课上省略了从反应前后质量不变的实验结论向守恒定律转化的分析过程，在后续课程中还要占用一定时间带学生进行分析。学生实验由于开放程度过大，装置过多，特别是准备了不带孔的胶塞，原意是想让学生产生更多的思维冲突，结果由于学生的误操作（将产生气体的装置密封且倒了过来）造成了药品喷出的情况。对于人字形管如何使两侧药品发生反应我也讲解得不够，因此不少学生使用此装置最后不知如何反应。还有学生在饮料瓶中进行铁丝和硫酸铜的反应，绿色的饮料瓶影响了学生对于红色新物质的观察，应当改为无色饮料瓶。总的说来，这节课的不足之处还是由于装置太多、时间有限，因此多数问题都是学生对装置的使用失误造成的。如果我在下次授课时向学生提前交待各种特殊装置的用法，应该会收到更好的课堂教学效果。
