分組實驗在化學教學中的實施初探

許環環

摘 要：以魯科版選修化學反應原理第1章第3節“化學能轉化為電能——電池”第1課時為例，探討了新課程背景下，教師如何通過創設合理的分組實驗，實現實驗教學與課堂教學的有機結合。

關鍵詞：新課程；化學能轉化為電能——電池；探究實驗

一、新課程背景

高中化學新課程提出讓學生“獲得有關化學實驗的基礎知識和基本技能，學習實驗研究的方法，能設計并完成一些化學實驗”，提高學生的實驗能力需要增加學生實驗的機會，盡可能讓他們親自動手操作。

因此，在教學“化學能轉化為電能——電池”中，根據教學需要，共設計了三個實驗。以水果電池實驗引入，以銅鋅原電池原理→原電池的形成條件→新型電池展望為知識主線，在一系列合作實驗、分組討論、相互評價中完成教學。

二、案例實驗環節設計

“化學能轉化為電能——電池”選自魯科版選修化學反應原理第1章第3節。本課題融合了氧化還原反應、金屬的性質、電解質溶液等知識，還涉及物理電學的相關知識，體現了學科內、學科間的綜合。本節課的重點在于化學能轉變成電能的裝置的研究，難點在于學生第一次接觸一個氧化還原反應分為兩個半反應在兩個不同場所發生，可以利用多媒體輔助和探究實驗解決困惑。

整節課，設計了以下3個探究實驗。

【探究實驗1】教學引入——水果電池。

大家看，我用兩個西紅柿，銅鋅兩極制作了一個水果電池。這個電池能不能產生電流？請你來親身體驗吧。

【學生活動】請兩位學生到講臺上，用舌頭感受水果電池產生的微弱電流。

【設計意圖及完成情況】原電池教學引入傳統方法之一就是利用水果電池串聯靈敏電流計，電流計指針偏轉確定電流產生。實驗能不能更有趣些？本節課嘗試讓學生用舌頭體驗。學生反映相當熱烈，雖然一開始有點害怕，但小心翼翼地將導線放在舌尖感受后發現確實有電產生。這到底怎么回事？課堂掀起一個小高潮。

【探究實驗2】原電池的工作原理。

第一步，把一塊鋅片和銅片分別插入盛有稀硫酸的燒杯里。

第二步，用導線將鋅片和銅片連接起來。

第三步，在導線中接入一個靈敏電流計。

【學生活動】兩人配合，進行分組實驗，記錄實驗現象。思考：電流表為什么偏向銅？導線連起來后為什么銅極上有氣泡？電極移動為什么電流表會有變化？……

【設計意圖及完成情況】教師演示實驗距離遠的學生看不清，改為學生分組實驗，讓學生在老師的引導下動手實驗，學生在體驗、實驗、討論中發現問題，解決問題，從而完成知識的建構和內化。學生通過小組討論得出原電池反應的原理，既培養了學生的概括能力，又培養了學生的合作精神。

原電池工作原理是一個抽象的微觀過程，完成實驗探究后，再用Flash動畫演示微觀過程——還原劑所失去的電子通過導線轉移給氧化劑。請學生配合動畫進行解說，鍛煉其語言表達能力，加深對知識的理解。

【實驗探究3】原電池的形成條件。

利用桌子上提供的材料設計一個原電池裝置，畫出設計的“原電池圖”。教師選取具有代表性的幾種“原電池”圖，讓學生分組裝配，并接入電流表檢驗是否可形成原電池。

【學生活動】在本子上設計幾種原電池裝置。

結合課本內容分析：

1.哪些裝置可形成原電池？

2.是原電池的，請判斷正負極，寫出電極反應式。

3.分析原電池的組成條件。

【設計意圖及完成情況】培養學生的實驗設計能力，并讓學生進行探究實驗得出結論。教師在學生探究實驗的基礎上，幫助學生將零碎的實驗信息形成知識網絡，實現教學目標。四個小組經過認真的實驗、分析和討論，最終得出原電池形成的條件。

三、教學反思

本節課始終圍繞著化學轉變成電能這一核心問題展開，亮點在于更注重探究實驗在知識生成過程中的作用。水果電池實驗引入，調動學生的積極性；原電池原理及最后原電池的形成條件的分組探究實驗，實現不同層次學生之間的交流和合作。整節課的課堂教學過程，實現了課堂教學與實驗教學的有機融合。教師設計一系列問題，引導學生逐步深入探究實驗。使學生的思維從感性認識到理性認識，實現認識水平的上升。若能堅持實驗教學常態化，不僅能使學生在雙基、技能、能力等各個方面得到提高和發展，還可以培養學生的實驗技能、觀察能力、思維能力和創造能力。

根據課堂實時反饋和學案完成情況看，本節課學生知識層面上，了解了原電池與氧化還原反應之間的關系，認可原電池的形成條件，會判斷簡單原電池的正負極，書寫相應的電極反應式；過程與方法層面，能根據裝置圖進行驗證性實驗，得出相關實驗信息，并詳細記錄，一部分學生能有條理地設計出相應實驗方案，進行驗證，得出規律。

參考文獻：

王祖浩，張天若.化學問題設計與問題解決[M].高等教育出版社，2003-08.

編輯 魯翠紅