湖北省应城市第一高级中学(432400) 邢泰宇
化学课不只是方程式,不只是卷子上的实验题,它的世界其实是彩色的、神奇的。
1 案例背景
“铁的重要化合物”是化学必修1第3章第2节“几种重要的金属化合物”中的一部分。铁的化合物种类较多,实验易于开展且现象丰富,既可以增强学生的学习兴趣,又可以体现化学思维方法。笔者和学生在实验室展开了这堂实验探究课。
2 案例过程
2.1 教学片段
学生分组实验,探究Fe3+和Fe2+的相互转化。他们时而聚拢讨论问题,时而细心观察实验现象,时而奋笔疾书,忙得不亦乐乎。某小组学生检验产生的Fe3+的时候,不小心把液体滴到书上了,形成一个红色的心形图案,他们组的学生都笑了。该学生不以为然,顺手拿个笔在红色的心形图案画了几笔,居然变得像模像样了。
他突然问道:老师,你看这些实验材料的颜色很丰富,能用它来画画吗?
这个突如其来的问题让笔者愣住了,笔者说:“应该可以,你可以试一试呀。”
该组学生在他的带领下都跃跃欲试了,笔者也加入到了他们的活动中。
2.2 实验探究
2.2.1 探究活动一
他们先用铁盐在白纸上画了个鱼,再快速地在鱼上涂上KSCN溶液,开始还能看到红色的鱼,但是一段时间后图形模糊成一块,看不清楚了。图形显示时间极短,实验效果不理想。
后来他们先用KSCN溶液画了个鱼,再快速地在鱼上涂上铁盐,实验结果和上组情况一样,也不理想,他们有些气馁。
笔者鼓励道:画得不错,就是时间短了点。并提醒他们:水溶液在纸上扩散得太快了,要想办法减慢其扩散速度,可能图形显示的时间会长些。
结论与解释:
纸的主要材料是植物纤维,它们有极细的孔隙、管道等,水溶液沿着孔隙向四周扩散,形成毛细现象。纸的质地,纸本身的吸水力,纸的大小、形状和水溶液的多少都会影响到毛细现象的发生。
2. 2.2 探究活动二
经过上两次不太成功的实验,他们做了如下改进:①减少溶液的用量;②待前一种液体稍许晾干,再涂少许第二种液体。
结果图形显示时间变长,效果较理想。因为实验的初步成功,他们的情绪明显高涨了起来。笔者对他们说:“不错,你们太棒了。”并希望他们再做改进,延长图形显示的时间,学生又高兴的忙开了。
结论与解释:水溶液用量的减少,在一定程度上降低了毛细现象的发生。
2.2.3 探究活动三
他们又经过多次实验,并做了如下改进:①换一张表面更光滑,质地更细腻的纸画画;②先用铅笔描出图片轮廓,再用细毛笔在图片上涂上少量浓溶液,待稍许晾干后,再用细毛笔涂少许第二种浓溶液。
结果图形显示时间明显变长,效果理想,他们的脸上都露出了成功的喜悦之情,高兴地向教师展示他们的画作。
结论与解释:
先用铅笔描出图片轮廓,便于用细毛笔涂溶液,并且可使图画轮廓更清晰,显示效果更好;用细毛笔、浓溶液等都可以减少水溶液的用量,表面光滑的纸本身的吸水力小,水溶液用量的进一步减少,都一定程度降低了毛细现象的发生。
2.3 案例后续
该组学生下课后,感觉实验很有意思,意犹未尽,他们组成了化学兴趣小组,一起来到了教师的办公室。他们觉得画只有红色太单调了,想把画做成彩色的。笔者指导他们查阅了相关资料,知道铁盐还可以和很多物质反应显现出漂亮的颜色,如铁盐和KI溶液作用显现褐色,和K4Fe(CN)6溶液作用显现蓝色,等等。
他们经过多次实验后,设计了这样一个化学魔术——清水作彩画,清水写彩字。
实验过程:①用毛笔分别蘸取KSCN浓溶液、KI浓溶液、K4Fe(CN)6浓溶液在白纸上画画或写字,把纸晾干待用,重复2~3次效果更佳;②另用毛笔浸于浓FeCl3溶液中,一段时间后取出晾干待用;③取烧杯等容器,倒入少量浓FeCl3溶液浸泡,晾干待用;④把少量清水倒人已浸泡过FeCl3溶液的烧杯中,用浸泡过FeCl3溶液的毛笔蘸水在步骤①中的白纸上作画或写字。
实验原理:
3 案例反恩
3.1 分组探究实验凸显学生能力
课例中学生采用动手实验、合作探究的学习方法,在实践中,学生的主动性、创造性得到锻炼,自主探索、合作交流和实践能力也得到培养和提高。既锻炼了学生的能力,也使得他们对化学学习产生了更为浓厚的兴趣。
3.2 激发学生兴趣引导求知情感
兴趣是最好的老师,是求知的内驱力,可以使学生对学习充满热情,并推动学生积极探索,敏锐观察,丰富想象,深刻思维,集中力量去获取知识,创造性地完成学习任务。案例中一位学生因为一次误操作,看到铁盐的多彩颜色,想到利用其画画。教师在这个过程中应因势利导,进一步激励学生对新的问题进行自主探究,充分调动学生的积极性,培养学生的问题探究能力,使学生感受化学世界的多彩与神奇。
3.3 学生的自信心需要教师去保护和激发
心理学家赫茨伯格的双因素理论研究表明“激励因素”能令心情舒畅,充分调动人的积极性和主动性。教师应激励学生主动提出有创意的新观点,并在课堂互动中与别人交流和商讨自己的观点和方法,激发学生的主动性,给学生在集体讨论中自主选择话题的机会。作为教师要充分了解学生,做学生的知音,才能因材施教,让学生品味和体会成功的滋味,让学生去感受成功的喜悦,让学生体验到自己的价值。
收稿日期:2014-11-25