微型實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的應(yīng)用
——“電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能”教學(xué)有感

◇　江蘇　雷　潔

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微型實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的應(yīng)用
——“電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能”教學(xué)有感

◇江蘇雷潔

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是20世紀(jì)80年代由美國(guó)Mayo博士提出并發(fā)展起來(lái)的一種新的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法,其特點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)藥品微量化及實(shí)驗(yàn)儀器微型化．由于它具有一些常規(guī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn),因此成為當(dāng)前化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的一大趨勢(shì)．

在講到蘇教版《必修2》“電解”這塊內(nèi)容時(shí),筆者認(rèn)為教材上電解飽和氯化銅溶液的裝置存在一些缺點(diǎn):用U型管做電解池,2個(gè)電極之間的距離比較大,電解的速率較慢,要看到濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙變色需要較長(zhǎng)的時(shí)間;陽(yáng)極產(chǎn)生的氯氣擴(kuò)散到空氣中,會(huì)造成空氣污染,對(duì)師生的健康不利;裝置笨重,不能進(jìn)行學(xué)生實(shí)驗(yàn),只能教師演示實(shí)驗(yàn),但后排的學(xué)生看不清楚,上課效果差．因此筆者對(duì)裝置進(jìn)行了一些改進(jìn):

1) 將一張浸有飽和氯化銅溶液的濾紙放在培養(yǎng)皿上,用導(dǎo)線將電源、電流計(jì)和碳棒連在一起,并將碳棒放在濾紙的兩端,形成閉合回路．

2) 打開(kāi)電源,觀察現(xiàn)象(電流計(jì)、碳棒),用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙靠近有氣泡產(chǎn)生的那根碳棒．

3) 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,關(guān)閉電源,并在培養(yǎng)皿中滴加少量氫氧化鈉溶液．

這樣改進(jìn),整套裝置體積較小,操作簡(jiǎn)單且不容易出錯(cuò),更容易實(shí)現(xiàn)人手一套實(shí)驗(yàn)裝置．用濾紙培養(yǎng)皿代替U型管,能減少試劑用量,降低排廢量,同時(shí)在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后會(huì)滴加氫氧化鈉溶液來(lái)減少環(huán)境污染,符合實(shí)驗(yàn)“綠色化”的環(huán)保宗旨．同時(shí)也能強(qiáng)化學(xué)生“低碳”的生活理念.用學(xué)生實(shí)驗(yàn)代替演示實(shí)驗(yàn),使學(xué)生能近距離地看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,聞到氣味,更直觀的獲取相關(guān)信息,能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,方便學(xué)生對(duì)知識(shí)的再現(xiàn);試劑的減少又大大縮短了反應(yīng)時(shí)間,使實(shí)驗(yàn)的靈活性和原料的利用率都得到了很好的提高,為接下來(lái)的開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)奠定了基礎(chǔ)．

本節(jié)課學(xué)生需要解決的重、難點(diǎn)是:通過(guò)分析氯化銅溶液的電解了解電解池的工作原理,并學(xué)會(huì)判斷陰陽(yáng)極的產(chǎn)物,能用電極反應(yīng)式進(jìn)行表達(dá)．同時(shí),我們必須清楚地認(rèn)識(shí)到這是必修的內(nèi)容,學(xué)生還沒(méi)有文理分科,因此本課時(shí)總體知識(shí)難度要求不高,只需要學(xué)生學(xué)會(huì)判斷陰、陽(yáng)極的產(chǎn)物,會(huì)寫(xiě)電解氯化銅溶液的電極反應(yīng)式,不涉及例如離子放電順序之類的知識(shí)．然而,一節(jié)成功的實(shí)驗(yàn)課不僅僅要能夠讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握書(shū)本上的基本知識(shí)點(diǎn),更要培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和科學(xué)素養(yǎng)．新課程改革的目標(biāo)之一就是要改變課程實(shí)施現(xiàn)狀,倡導(dǎo)學(xué)生勤于動(dòng)手、樂(lè)于探究、互動(dòng)合作,從而培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析解決問(wèn)題能力以及交流合作能力,教會(huì)學(xué)生用聯(lián)系和發(fā)展的觀點(diǎn)看問(wèn)題,為將來(lái)的終身學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)．為了在課堂上向這一目標(biāo)邁進(jìn),筆者特意增加了”頭腦風(fēng)暴”的環(huán)節(jié),而微型實(shí)驗(yàn)的引入為頭腦風(fēng)暴的順利開(kāi)展提供了基礎(chǔ)．

1)要使同學(xué)們的意見(jiàn)互相啟發(fā),就要將思維限制在特定范圍內(nèi),這一范圍就是主題．在學(xué)生已經(jīng)進(jìn)行了電解氯化銅溶液的實(shí)驗(yàn)并且對(duì)電解的原理了解清楚的前提下,引出課題:如何設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)電解飽和食鹽水,使得操作更簡(jiǎn)單,現(xiàn)象更明顯．

2) 發(fā)表意見(jiàn)．這是頭腦風(fēng)暴法的主體,是同學(xué)們自由的、不受評(píng)價(jià)的發(fā)表意見(jiàn)的階段．在一個(gè)同學(xué)發(fā)言時(shí),其他同學(xué)會(huì)受到啟發(fā),吸取自己認(rèn)為正確的部分,不斷修正自己的方案,力求使其更加完美．

3)動(dòng)手實(shí)施．微型實(shí)驗(yàn)由于所用試劑的量少、儀器的規(guī)格小,反應(yīng)的時(shí)間會(huì)大大縮短. 在有限的時(shí)間和試劑資源內(nèi)可完成的微型實(shí)驗(yàn)數(shù)量較常規(guī)實(shí)驗(yàn)要多,而且不受實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的限制,學(xué)生可容易獲得所需信息,便于學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案．微型實(shí)驗(yàn)的引入使學(xué)生在頭腦風(fēng)暴中更能充分發(fā)揮合作與探究能力,使學(xué)生具備提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、解釋與結(jié)論、表達(dá)與交流等科學(xué)探究的基礎(chǔ)．

新教材與舊教材最大的差別就在于新教材更注重以生產(chǎn)生活引入化學(xué)知識(shí),更注重學(xué)生的心理發(fā)展規(guī)律,更強(qiáng)調(diào)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)科學(xué)探究精神．筆者對(duì)微型實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用進(jìn)行了研究并開(kāi)設(shè)了上述公開(kāi)課后,有以下感受．

這節(jié)課較好地完成了預(yù)先設(shè)置的教學(xué)目標(biāo),不僅向?qū)W生傳授了新知識(shí),更重視學(xué)生的主動(dòng)參與和主動(dòng)探究,注意了研究問(wèn)題的方法的滲透,潛移默化地引導(dǎo)學(xué)生如何進(jìn)行知識(shí)的學(xué)習(xí)和問(wèn)題的探究,所以無(wú)論從知識(shí)掌握上,還是學(xué)生的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展上看,課堂效率都比較高．同時(shí)由于微型實(shí)驗(yàn)的引入使學(xué)生耳目一新,開(kāi)拓了學(xué)生的眼界,增加了學(xué)習(xí)的趣味性,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情,避免了枯燥的知識(shí)灌輸．

江蘇省蘇州市第一中學(xué)校)