建構(gòu)主義教學(xué)理論引領(lǐng)下的《電解飽和食鹽水》教學(xué)

沈向峰

摘 要：本教學(xué)案例——《電解飽和食鹽水》是一堂高一化學(xué)的新授課，是在建構(gòu)主義教學(xué)理論指導(dǎo)下進(jìn)行設(shè)計(jì)的，以及對(duì)演示實(shí)驗(yàn)——電解飽和食鹽水做了創(chuàng)新設(shè)計(jì)，取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：建構(gòu)主義教學(xué)理論；電解飽和食鹽水；教學(xué)案例

高一化學(xué)《電解飽和食鹽水》的教學(xué)過(guò)程正在進(jìn)行中：

電解需要一段時(shí)間，老師先和同學(xué)們回憶了電解水的相關(guān)知識(shí)，并從元素化合價(jià)變化的角度探討了在陽(yáng)極上獲得O2，陰極上獲得H2，實(shí)質(zhì)上是分別發(fā)生了得失電子的化學(xué)反應(yīng)，為接下來(lái)分析電解飽和食鹽水的產(chǎn)物做鋪墊。分析完，反應(yīng)也進(jìn)行了一段時(shí)間。學(xué)生觀察、匯報(bào)，教師記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

1.兩個(gè)電極上都產(chǎn)生了氣體。

2.陰極上獲得的氣體比陽(yáng)極上獲得的氣體要多。

老師提問(wèn)，可能產(chǎn)生了什么氣體？學(xué)生有以下幾種猜測(cè)：O2 H2 Cl2 HCl。老師先讓學(xué)生從理論的角度排除某種氣體存在的可能性。學(xué)生先排除了HCl，因?yàn)镠Cl極易溶于水。老師又接著問(wèn)：如果O2 H2 Cl2存在的話(huà)，又會(huì)在哪個(gè)電極上獲得？學(xué)生根據(jù)先前的水的電解的“再認(rèn)識(shí)”，認(rèn)為O2 Cl2在陽(yáng)極生成；H2在陰極生成。師生交流了檢驗(yàn)H2的方法，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，確定了陰極產(chǎn)生的氣體為H2。

下面是陽(yáng)極獲得的氣體的檢驗(yàn)：

學(xué)生一致認(rèn)為先嘗試著檢驗(yàn)一下該氣體是否為O2，可以用帶火星的木條檢驗(yàn)。

教師聽(tīng)從學(xué)生的建議，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果帶火星的木條沒(méi)有復(fù)燃。學(xué)生立即下結(jié)論，沒(méi)有獲得O2。教師提問(wèn)：帶火星的木條沒(méi)有復(fù)燃，就一定沒(méi)有氧氣存在嗎？學(xué)生一開(kāi)始陷入沉思，后來(lái)一下子想到了，純氧或氧氣含量較高的氣體才能使帶火星的木條復(fù)燃，所以，可能氯氣和氧氣同時(shí)產(chǎn)生了。學(xué)生又開(kāi)始思考，究竟如何驗(yàn)證是否產(chǎn)生了O2。后來(lái)學(xué)生提出把產(chǎn)生的氣體先經(jīng)過(guò)一個(gè)過(guò)濾裝置，把可能產(chǎn)生的Cl2吸收掉。此時(shí)，有同學(xué)注意到，陽(yáng)極導(dǎo)出氣體的玻璃管上連接了一個(gè)干燥管。此時(shí)老師不失時(shí)機(jī)地介紹，干燥管中放的是堿石灰，可以吸收氯氣，所以，可以確定，陽(yáng)極獲得的氣體不是O2。

接下來(lái)，老師引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用教師自己設(shè)計(jì)的電解飽和食鹽水的“微型實(shí)驗(yàn)”進(jìn)行對(duì)氯氣的驗(yàn)證。

紅色導(dǎo)線(xiàn)一端與電源的正極連接，另一端連接鉛筆（作為電極）；

黑色導(dǎo)線(xiàn)一端與電源的負(fù)極連接，另一端連接鉛筆；

培養(yǎng)皿中有一張U形的濾紙，濾紙兩側(cè)用鉛筆分別畫(huà)了一個(gè)小圓圈。

在培養(yǎng)皿中滴入2滴管飽和食鹽水，通電2～3秒，然后在陽(yáng)極處覆蓋一張KI——淀粉試紙，看到試紙變藍(lán)。學(xué)生通過(guò)微型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了陽(yáng)極所得氣體為Cl2，老師又提問(wèn)是否只有這兩種產(chǎn)物呢？學(xué)生認(rèn)為還有NaOH，教師又追問(wèn)，如果有，又在哪個(gè)電極附近產(chǎn)生的呢？學(xué)生認(rèn)為應(yīng)該是陰極，因?yàn)镹aOH會(huì)與Cl2反應(yīng)的。學(xué)生在剛才的“陰極點(diǎn)”滴了一點(diǎn)酚酞，變?yōu)榧t色。此時(shí)老師讓學(xué)生書(shū)寫(xiě)了電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式，并且介紹了該化學(xué)反應(yīng)對(duì)現(xiàn)代化工的意義。

接下來(lái)教師又讓學(xué)生進(jìn)行第2次電解，在原來(lái)的基礎(chǔ)上只是調(diào)換電極，將電極點(diǎn)在現(xiàn)在有顏色的濾紙上。學(xué)生發(fā)現(xiàn)濾紙兩側(cè)的顏色——藍(lán)色和紅色都褪去了。教師記錄了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，然后讓學(xué)生討論，嘗試著解釋褪色的原因。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的討論，部分同學(xué)表示能夠解釋紅色褪去的原因，而且一致認(rèn)為第一次電解產(chǎn)生NaOH，第二次電解產(chǎn)生Cl2，NaOH會(huì)和Cl2反應(yīng)的，所以紅色會(huì)褪去。接下來(lái)老師取出陰極區(qū)的溶液，滴入酚酞，溶液變紅，再加入陽(yáng)極區(qū)的溶液，紅色褪去，此時(shí)學(xué)生覺(jué)得和他們的解釋完全吻合，可接下來(lái)老師在褪了色的溶液中又滴加了一滴酚酞，溶液顏色變紅，振蕩，顏色又褪去，又加一滴酚酞顏色又變紅。這時(shí)，很多學(xué)生陷入了沉思，可有一位學(xué)生興奮地跳起來(lái)：“這份溶液有漂白性！”其他同學(xué)頓時(shí)由疑惑轉(zhuǎn)為茅塞頓開(kāi)，齊聲說(shuō)：“對(duì)！”這時(shí)，老師通過(guò)投影向大家展示了“84消毒液”以及說(shuō)明書(shū)，大多數(shù)學(xué)生情不自禁地向提出“漂白性”的那位同學(xué)熱烈地鼓掌。

最后老師布置了作業(yè)，并讓大家課后思考“藍(lán)色”褪去的原因可能是什么。

以上教學(xué)過(guò)程，教師首先是教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)者，電解飽和食鹽水產(chǎn)生了氣體，是什么氣體，大家圍繞這個(gè)問(wèn)題展開(kāi)思考，也是整個(gè)教學(xué)過(guò)程的核心問(wèn)題。先是提出幾種假設(shè)，然后根據(jù)水的電解這一已有知識(shí)縮小范圍，再到學(xué)生提出實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方案，學(xué)生在積極思考、交流，教師是不同意見(jiàn)的融合者。然后，教師進(jìn)行氣體的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，是學(xué)習(xí)過(guò)程的參與者，而氧氣驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的質(zhì)疑，教師又馬上轉(zhuǎn)換為問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)者，疑難、困惑刺激學(xué)生思考、探究，也讓學(xué)生意識(shí)到，在不同情境下檢驗(yàn)氧氣的方法的差異，可以說(shuō)在解決問(wèn)題的過(guò)程中，知識(shí)結(jié)構(gòu)得到了調(diào)整。最后，學(xué)生自己動(dòng)手進(jìn)行“微型實(shí)驗(yàn)”，驗(yàn)證了氯氣和NaOH的生成。整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，運(yùn)用到學(xué)生很多已有的知識(shí)，如水的電解、氧氣的檢驗(yàn)、氯氣的檢驗(yàn)等，在“電解水”的基礎(chǔ)上進(jìn)行“順應(yīng)”“同化”。但在“第二次電解飽和食鹽水”這一新的學(xué)習(xí)過(guò)程中又不完全等同，通過(guò)思考、交流又獲得了新的知識(shí)，通過(guò)這樣的途徑獲得知識(shí)，有利于學(xué)生產(chǎn)生探究的成就感，從而進(jìn)一步激發(fā)其積極的探究動(dòng)機(jī)，久而久之，學(xué)生學(xué)習(xí)的能力大大提高，自然也對(duì)本學(xué)科產(chǎn)生了濃厚的興趣。

參考文獻(xiàn)：

李靜嫻.電解飽和食鹽水實(shí)驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].化學(xué)教學(xué)，2012（1）.