微型實驗在教學中的應用
——“電能轉化為化學能”教學有感

◇　江蘇　雷　潔

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微型實驗在教學中的應用
——“電能轉化為化學能”教學有感

◇江蘇雷潔

微型化學實驗是20世紀80年代由美國Mayo博士提出并發展起來的一種新的化學實驗方法,其特點是實驗藥品微量化及實驗儀器微型化．由于它具有一些常規化學實驗無法比擬的優點,因此成為當前化學實驗教學改革的一大趨勢．

在講到蘇教版《必修2》“電解”這塊內容時,筆者認為教材上電解飽和氯化銅溶液的裝置存在一些缺點:用U型管做電解池,2個電極之間的距離比較大,電解的速率較慢,要看到濕潤的淀粉碘化鉀試紙變色需要較長的時間;陽極產生的氯氣擴散到空氣中,會造成空氣污染,對師生的健康不利;裝置笨重,不能進行學生實驗,只能教師演示實驗,但后排的學生看不清楚,上課效果差．因此筆者對裝置進行了一些改進:

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

2) 打開電源,觀察現象(電流計、碳棒),用濕潤的淀粉碘化鉀試紙靠近有氣泡產生的那根碳棒．

3) 實驗結束后,關閉電源,并在培養皿中滴加少量氫氧化鈉溶液．

這樣改進,整套裝置體積較小,操作簡單且不容易出錯,更容易實現人手一套實驗裝置．用濾紙培養皿代替U型管,能減少試劑用量,降低排廢量,同時在實驗結束后會滴加氫氧化鈉溶液來減少環境污染,符合實驗“綠色化”的環保宗旨．同時也能強化學生“低碳”的生活理念.用學生實驗代替演示實驗,使學生能近距離地看到實驗現象,聞到氣味,更直觀的獲取相關信息,能調動學生的學習積極性,加深學生對知識的理解,方便學生對知識的再現;試劑的減少又大大縮短了反應時間,使實驗的靈活性和原料的利用率都得到了很好的提高,為接下來的開放式實驗教學奠定了基礎．

本節課學生需要解決的重、難點是:通過分析氯化銅溶液的電解了解電解池的工作原理,并學會判斷陰陽極的產物,能用電極反應式進行表達．同時,我們必須清楚地認識到這是必修的內容,學生還沒有文理分科,因此本課時總體知識難度要求不高,只需要學生學會判斷陰、陽極的產物,會寫電解氯化銅溶液的電極反應式,不涉及例如離子放電順序之類的知識．然而,一節成功的實驗課不僅僅要能夠讓學生通過實驗掌握書本上的基本知識點,更要培養學生的動手能力和科學素養．新課程改革的目標之一就是要改變課程實施現狀,倡導學生勤于動手、樂于探究、互動合作,從而培養學生的觀察能力、分析解決問題能力以及交流合作能力,教會學生用聯系和發展的觀點看問題,為將來的終身學習打下基礎．為了在課堂上向這一目標邁進,筆者特意增加了”頭腦風暴”的環節,而微型實驗的引入為頭腦風暴的順利開展提供了基礎．

1)要使同學們的意見互相啟發,就要將思維限制在特定范圍內,這一范圍就是主題．在學生已經進行了電解氯化銅溶液的實驗并且對電解的原理了解清楚的前提下,引出課題:如何設計簡單實驗電解飽和食鹽水,使得操作更簡單,現象更明顯．

2) 發表意見．這是頭腦風暴法的主體,是同學們自由的、不受評價的發表意見的階段．在一個同學發言時,其他同學會受到啟發,吸取自己認為正確的部分,不斷修正自己的方案,力求使其更加完美．

3)動手實施．微型實驗由于所用試劑的量少、儀器的規格小,反應的時間會大大縮短. 在有限的時間和試劑資源內可完成的微型實驗數量較常規實驗要多,而且不受實驗場地的限制,學生可容易獲得所需信息,便于學生改進實驗方案．微型實驗的引入使學生在頭腦風暴中更能充分發揮合作與探究能力,使學生具備提出問題、猜想與假設、制定計劃、進行實驗、解釋與結論、表達與交流等科學探究的基礎．

新教材與舊教材最大的差別就在于新教材更注重以生產生活引入化學知識,更注重學生的心理發展規律,更強調提高學生的學習興趣和培養科學探究精神．筆者對微型實驗的應用進行了研究并開設了上述公開課后,有以下感受．

這節課較好地完成了預先設置的教學目標,不僅向學生傳授了新知識,更重視學生的主動參與和主動探究,注意了研究問題的方法的滲透,潛移默化地引導學生如何進行知識的學習和問題的探究,所以無論從知識掌握上,還是學生的長遠發展上看,課堂效率都比較高．同時由于微型實驗的引入使學生耳目一新,開拓了學生的眼界,增加了學習的趣味性,激發了學生學習化學的熱情,避免了枯燥的知識灌輸．

江蘇省蘇州市第一中學校)