建構主義教學理論引領下的《電解飽和食鹽水》教學

沈向峰

摘 要：本教學案例——《電解飽和食鹽水》是一堂高一化學的新授課，是在建構主義教學理論指導下進行設計的，以及對演示實驗——電解飽和食鹽水做了創新設計，取得了良好的教學效果。

關鍵詞：建構主義教學理論；電解飽和食鹽水；教學案例

高一化學《電解飽和食鹽水》的教學過程正在進行中：

電解需要一段時間，老師先和同學們回憶了電解水的相關知識，并從元素化合價變化的角度探討了在陽極上獲得O2，陰極上獲得H2，實質上是分別發生了得失電子的化學反應，為接下來分析電解飽和食鹽水的產物做鋪墊。分析完，反應也進行了一段時間。學生觀察、匯報，教師記錄實驗現象：

1.兩個電極上都產生了氣體。

2.陰極上獲得的氣體比陽極上獲得的氣體要多。

老師提問，可能產生了什么氣體？學生有以下幾種猜測：O2 H2 Cl2 HCl。老師先讓學生從理論的角度排除某種氣體存在的可能性。學生先排除了HCl，因為HCl極易溶于水。老師又接著問：如果O2 H2 Cl2存在的話，又會在哪個電極上獲得？學生根據先前的水的電解的“再認識”，認為O2 Cl2在陽極生成；H2在陰極生成。師生交流了檢驗H2的方法，并進行實驗，確定了陰極產生的氣體為H2。

下面是陽極獲得的氣體的檢驗：

學生一致認為先嘗試著檢驗一下該氣體是否為O2，可以用帶火星的木條檢驗。

教師聽從學生的建議，進行實驗，結果帶火星的木條沒有復燃。學生立即下結論，沒有獲得O2。教師提問：帶火星的木條沒有復燃，就一定沒有氧氣存在嗎？學生一開始陷入沉思，后來一下子想到了，純氧或氧氣含量較高的氣體才能使帶火星的木條復燃，所以，可能氯氣和氧氣同時產生了。學生又開始思考，究竟如何驗證是否產生了O2。后來學生提出把產生的氣體先經過一個過濾裝置，把可能產生的Cl2吸收掉。此時，有同學注意到，陽極導出氣體的玻璃管上連接了一個干燥管。此時老師不失時機地介紹，干燥管中放的是堿石灰，可以吸收氯氣，所以，可以確定，陽極獲得的氣體不是O2。

接下來，老師引導學生運用教師自己設計的電解飽和食鹽水的“微型實驗”進行對氯氣的驗證。

紅色導線一端與電源的正極連接，另一端連接鉛筆（作為電極）；

黑色導線一端與電源的負極連接，另一端連接鉛筆；

培養皿中有一張U形的濾紙，濾紙兩側用鉛筆分別畫了一個小圓圈。

在培養皿中滴入2滴管飽和食鹽水，通電2～3秒，然后在陽極處覆蓋一張KI——淀粉試紙，看到試紙變藍。學生通過微型實驗驗證了陽極所得氣體為Cl2，老師又提問是否只有這兩種產物呢？學生認為還有NaOH，教師又追問，如果有，又在哪個電極附近產生的呢？學生認為應該是陰極，因為NaOH會與Cl2反應的。學生在剛才的“陰極點”滴了一點酚酞，變為紅色。此時老師讓學生書寫了電解飽和食鹽水的化學方程式，并且介紹了該化學反應對現代化工的意義。

接下來教師又讓學生進行第2次電解，在原來的基礎上只是調換電極，將電極點在現在有顏色的濾紙上。學生發現濾紙兩側的顏色——藍色和紅色都褪去了。教師記錄了實驗現象，然后讓學生討論，嘗試著解釋褪色的原因。經過一段時間的討論，部分同學表示能夠解釋紅色褪去的原因，而且一致認為第一次電解產生NaOH，第二次電解產生Cl2，NaOH會和Cl2反應的，所以紅色會褪去。接下來老師取出陰極區的溶液，滴入酚酞，溶液變紅，再加入陽極區的溶液，紅色褪去，此時學生覺得和他們的解釋完全吻合，可接下來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，很多學生陷入了沉思，可有一位學生興奮地跳起來：“這份溶液有漂白性！”其他同學頓時由疑惑轉為茅塞頓開，齊聲說：“對！”這時，老師通過投影向大家展示了“84消毒液”以及說明書，大多數學生情不自禁地向提出“漂白性”的那位同學熱烈地鼓掌。

最后老師布置了作業，并讓大家課后思考“藍色”褪去的原因可能是什么。

以上教學過程，教師首先是教學情境的創設者，電解飽和食鹽水產生了氣體，是什么氣體，大家圍繞這個問題展開思考，也是整個教學過程的核心問題。先是提出幾種假設，然后根據水的電解這一已有知識縮小范圍，再到學生提出實驗驗證方案，學生在積極思考、交流，教師是不同意見的融合者。然后，教師進行氣體的驗證實驗，是學習過程的參與者，而氧氣驗證實驗的質疑，教師又馬上轉換為問題情境的創設者，疑難、困惑刺激學生思考、探究，也讓學生意識到，在不同情境下檢驗氧氣的方法的差異，可以說在解決問題的過程中，知識結構得到了調整。最后，學生自己動手進行“微型實驗”，驗證了氯氣和NaOH的生成。整個教學環節，運用到學生很多已有的知識，如水的電解、氧氣的檢驗、氯氣的檢驗等，在“電解水”的基礎上進行“順應”“同化”。但在“第二次電解飽和食鹽水”這一新的學習過程中又不完全等同，通過思考、交流又獲得了新的知識，通過這樣的途徑獲得知識，有利于學生產生探究的成就感，從而進一步激發其積極的探究動機，久而久之，學生學習的能力大大提高，自然也對本學科產生了濃厚的興趣。

參考文獻：

李靜嫻.電解飽和食鹽水實驗優化設計[J].化學教學，2012（1）.