高中化學實驗生活化教學實踐研究

李敬東　劉玉秀　常江　董靜　李寧　賈慧彩

摘? 要：焰色反應是高中化學必修一模塊中一個趣味性很強的實驗。通過這些實驗，很容易激發學生學習化學的興趣。但課本上的實驗操作起來比較麻煩，現象不夠明顯。基于此我們對課本上的焰色反應實驗，做了一些改進，使得實驗操作更加簡單，現象更加明顯。并且，我們重新設計實驗教學過程，使整個教學過程，始終貫穿著“理論+常識推導結論”這樣一種認知模式。這樣以來，無論實驗設計還是教學過程的設計，都更加貼近生活，并且可以更好培養學生的認知模式和科學思維。

關鍵詞：焰色反應;實驗生活化;生活化教學

焰色反應是高中化學必修一模塊中一個趣味性很強的實驗。通過這些實驗，很容易激發學生學習化學的興趣。但是，課本實驗，在實際的課堂操作中，有一些我們無法忽視的弊端〔1〕。如酒精燈火焰本身帶黃色，干擾觀察火焰焰色;鉑絲價格昂貴，并且每次實驗后都需要洗滌，過程復雜。這些存在的問題不僅影響課堂實驗效果，而且實驗現象不明顯且實驗設計與生活聯系不密切，學生很容易會失去學習的興趣。

針對這些問題，我們對課本實驗做了一些改進〔2〕，使得實驗操作更加簡單，現象更加明顯。并且，我們重新設計實驗教學過程，使整個教學過程，始終貫穿著“理論+常識推導結論”，這樣一種認知模式〔3〕。讓焰色反應實驗與生活聯系更加密切，更加貼近生活。

希望通過這些工作，不僅能夠激發學生的求知欲，而且，在學生潛意識里，確立了“常識+理論知識?解決問題”這種科學而適用的思維方式。通過實驗教學過程，就是學生發現問題?分析問題?解決問題的過程，確立透過現象看本質的科學學習方法。

通過我們的工作，無論是焰色反應的實驗設計，還是焰色反應的教學過程的設計，都更加貼近生活。培養學生的認知模式和科學思維。

并且，我們最后通過教學調研數據，考察這種模式下，學生知識的學習程度、課后自主探知和思考知識的情況。以及碰到新的問題，是否能夠應用“常識+理論知識?解決問題”的認知模式？是否形成了發現問題?分析問題?解決問題的科學思維？下邊，我把我的整個教學過程記錄如下：

一、實驗儀器和試劑

無水乙醇一瓶、鐵坩堝若干、火柴一盒、。鐵絲若干，酒精燈若干、鹽酸溶液、KCl固體、NaCl固體、CaCl2固體、BaCl2固體、CuSO4固體、CuCl2固體。

二、實驗操作和步驟

取五只鐵坩堝，里面分別放入少量的KCl固體、NaCl固體、CaCl2固體、BaCl2固體、CuSO4固體，然后分別向五只鐵坩堝中倒入適量的無水乙醇，先后點燃，請同學們觀察五顏六色的“煙花”。

三、課堂實錄

整個教學過程，采用問題式探究教學模式。通過校本課程實驗內容安排，結合生活實際，設置問題，逐漸引出核心問題。然后，結合生活常識尋找問題答案。

環節1：設立情景，激發興趣，引入新課。

【教師活動】：今天我們一起在教室觀看“煙花”。

【演示實驗】：

取五只鐵坩堝，里面分別放入少量的KCl固體、NaCl固體、CaCl2固體、BaCl2固體、CuSO4固體，然后分別向五只鐵坩堝中倒入適量的無水乙醇，先后點燃，請同學們觀察五顏六色的“煙花”。

【教師提問】：五顏六色的火焰，像不像五顏六色的煙花？那么，火焰為什么是五顏六色的？

【學生猜測】：酒精燃燒。

【教師演示】：另取一只坩堝，里面倒入無水乙醇，點燃。

【學生觀察】：只有黃色一種焰色。沒有出現五顏六色。

【學生猜測】：KCl固體、NaCl固體、CaCl2固體、BaCl2固體、CuSO4固體。

環節1：教師指導下，學生自主探索。

【教師指導】焰色反應基本操作。

儀器：鉑絲（或鐵絲）（鉑、鐵無焰色）

操作：洗（鹽酸洗，易揮發）、燒、蘸（固體藥品）、燒、洗。

【教師指導】：那么到底是哪種物質使火焰呈現了五顏六色呢？請同學根據課本實驗操作，分小組實驗。

【學生得出的結論】：是因為加入的KCl固體、NaCl固體、CaCl2固體、BaCl2固體、CuSO4固體。火焰呈現五顏六色。加入KCl的火焰呈紫色，NaCl的火焰呈黃色，加入CaCl2的火焰呈磚紅色、BaCl2的火焰呈黃綠色，加入CuSO4的火焰呈綠色。

【教師提問】：CuSO4和CuCl2焰色是否一樣？

【學生分組實驗】

【學生得出結論】：焰色反應是金屬元素的性質。

環節2，焰色反應生活化，引導學生利用身邊的素材，制造“煙花”。

【教師提問】：我們學習了金屬的焰色，也知道不是所有金屬都有焰色的，比如課本實驗上的鐵、鉑，還有鎂、鋁等，都沒有焰色，基于這一點，那我們能不能利用身邊的材料，演示出“煙花”呢？

學生分組討論后

討論結果：

【設想1】將金屬化合物固體抹在打火機口，點燃。

【設想2】棉簽蘸取酒精后蘸取固體藥品，點燃、

【設想3】易拉罐制作焰色反應容器，放入藥品和無水乙醇，點燃。

......

【教師指導】：大家的想法豐富多彩，那么這些“煙花”到底效果如何，請同學們課下動手試一試吧。

【教師提問】：學習了今天的知識，我們對“煙花”的有了一定的了解，那么天空中燃放的絢麗的煙花究竟是怎樣的呢？我們一起來了解下。

【資料】：煙花由四部分組成，它們是燃燒劑、助燃劑、發光劑和發色劑。燃燒劑實際上就是爆竹，用黑火藥做成，成分是KNO3，C，S，比例為三硫二硝一木炭;助燃劑是由硝酸鉀等組成，遇熱會放出大量的氧氣，使燃燒更充分;發光劑是鎂粉或鋁粉或都有，我們放完煙花后看到的白煙，就是它們燃燒后的氧化物;發色劑是煙花的主角，他其實就是利用了金屬鹽的焰色反應，如硝酸鋇發出紅光，硝酸鍶發出綠光，鈉發出黃光，銅鹽發出藍光，鎂粉或鋁粉發出白光等。

【教師提問】：請同學們根據資料，從理論上設計出先紅、后綠、最后黃的煙花？

學生活動：學生提出各種設想。

【教師指導】：大家的想法，找出了生活素材來演示“煙花”，也給真正煙花的制作，提供了很多思路。那么究竟可不可以實現呢？希望我們有機會一起，把大家的想法變成燃亮夜空的美麗的煙花。

環節3，學習焰色反應的應用-金屬離子的檢驗

【教師講解】：焰色反應除了廣泛用于生活中的煙花燃放外，還有一個重要用途—金屬離子的檢驗。

【教師提問】通過上面的學習，我們要掌握鈉和鉀的焰色，它們分別是什么顏色？

【學生回答】鈉：黃色，鉀：紫色（透過藍色鈷玻璃，是為了濾去黃色的光）。

【學以致用】：鑒別四瓶無色溶液，硫酸鈉溶液、硫酸鉀溶液、氯化鈉溶液、氯化鉀溶液。

【學生思考討論與解答】：分別取少量溶液少許于試管中，加入氯化鋇溶液和硝酸銀溶液，加入氯化鋇有白色沉淀的是硫酸鈉和硫酸鉀溶液，加入硝酸銀有白色沉淀的是氯化鈉和氯化鉀，然后對于硫酸鈉和硫酸鉀，氯化鈉和氯化鉀，分組做焰色反應實驗，焰色為黃色的是鈉鹽，為紫色（透過藍色鈷玻璃）為鉀鹽。

【小結】：本節課，我們學習了焰色反應，以及焰色反應的應用，也尋找用生活素材來演示“煙花”，以及給煙花的制作提出了多種設計思路，并學會用焰色反應來檢驗金屬離子。

【課外資料查找】焰色反應的原理。

四、教學調研數據

對全班55人調研：90%焰色反應興趣濃厚;80%有興趣參與煙花的制作;90%能夠解釋出用焰色反應制作煙花的原理;30%的人對煙花的制作提出自己的想法;15%自己查閱了金屬發生焰色反應的原因。

整個教學過程，采用問題式探究教學模式。通過校本課程內容安排，結合生活實際，設置問題，逐漸引出核心問題。然后，結合生活常識尋找問題答案。

學生在無意識中，不斷應用“常識+理論知識?解決問題”，不斷強化這種思維模式。不僅在學生潛意識里，確立了這種科學而適用的思維方式，提升他們自主探究、分析和解決問題的能力，而且，確立透過現象看本質的科學學習方法。

教學過程，就是學生發現問題?分析問題?解決問題的過程。學生在無意識中，不斷應用“常識+理論知識?解決問題”，不斷強化這種思維模式。不僅在學生潛意識里，確立了這種科學而適用的思維方式，提升他們自主探究、分析和解決問題的能力，而且，確立透過現象看本質的科學學習方法。

參考文獻

[1]? 高 潔，聶秉元;七彩焰色壺[J] 教育與裝備研究，2016 年第 5 期

[2]? 賀美珍;微課《焰色反應》教學設計[J] 化工教學，2019年1月

[3]? 肖中榮;基于模型認知，改進焰色實驗[J] 實驗教學，2018年第7期