让学生走近“低碳化学”

让学生走近“低碳化学”

於翠萍江苏南京市临江高级中学211102

一、主题与背景

低碳生活,低碳经济,已经成为生活中的热门话题。人们普遍关注自己的行为对世界造成的不良影响。中学科学教育的目的在于培养能够适应未来生活的合格公民。学生是祖国的未来,倡导“低碳”理念必须要从中学课堂开始,发挥学生主动性和创造性,积极构建课堂中的“低碳化学”。

二、案例分析

在人教版(必修)2“化学能与电能”的教学过程中,在学生完成实验后,我安排了Flash动画模拟“原电池工作原理”。让学生更加直观的看到是,电子从锌电极转移到铜电极上,氢离子从铜片上得到电子产生氢气,所以在铜片上有气泡产生,灵敏电流计发生偏转。但细心观察的学生会发现,锌片的表面也会有大量的气泡生成,气泡的量越来越多。经过仔细的研究与讨论,发现锌片上产生气泡主要有二个原因,一是由于锌片不纯,在锌的表面直接形成一定数量的小原电池,二锌片直接和H+反应,这部分的化学能没有转变为电能,属于资源的浪费。那么我们怎样来克服这种资源的浪费呢?这是一个很有价值的问题,但在一节课之内解决又存在问题,因此我决定让学生课后讨论,查阅资料,并设计相应的实验方案。

第二天一上课,我就让学生表达了他们的想法。

【学生】锌片只要和硫酸接触就会和酸反应,建议将锌和硫酸分离开来。

【教师】很有道理,我们能否通过实验来验证。大家一起设计实验装置,如下图所示,但结果很令人失望,电流表并没有偏转。

【学生】不会吧,怎么会这样呢?

【教师】说明这个装置有问题,请大家仔细比较一下该装置和课本装置的区别,就可以知道问题出在哪里了。

【学生】电流是电子的定向移动,电子带负电,整个体系应该带电荷守恒。

锌片:Zn-2e-=Zn2+

锌逐渐溶解在溶液中,溶液中正电荷增多。

铜片:H++2e-=H2

两电极反应中电荷守恒,Zn\Cu\H2SO4溶液及导线构成闭合回路,电荷定向移动,形成电流。溶液中H+反应,使得溶液中正电荷减少。溶液中H+反应,使得溶液中正电荷减少,但是碳棒,导线及铜片却不能传导离子,无法形成闭合回路,无法产生电流。

【教师】碳棒不能传导离子,能否存在传导离子的道题呢?同学们可以阅读《化学反应原理》中的相关部分。同学们发现的大量的气泡是一种化学能的浪费,怎样才能将这种浪费减少呢?能不能将装置微型化呢?怎么做呢?

【学生】锌电极本身较厚,电阻较大,将电极做小,改成锌丝,减少锌与酸的接触面积。硫酸的较大,减少酸的用量。就是将整个装置微型化。

三、案例分析与思考

该实验装置,是学生集体智慧的结晶,很好地锻炼了学生的创造能力。学生在创造的同时已经贯彻和体会到了“低碳化学”的文化。

1.关于教学观念的思考

重视课堂教学的生成性是时代的呼唤,也是新课改倡导的新理念。我们的教育对象是一个个活生生的青年,他们有着自己的想法,有着巨大的创造力。因此,教学不仅仅是预设的活动,而是师生在特定的教学情境中,通过对话和互动且随着教学活动的展开而自然生成的活动,应当是提倡学生在整个过程中的创造性。

2.关于教材的演示实验的思考

演示实验必须要从学生的角度出发,重新构建实验中的每一个细节。用学生的视角来重新审视每一个实验甚至是实验的每一个步骤。因为实验的每一个细节都蕴含着化学原理的应用。当然,没有必要过于迷信演示实验的现成实验步骤,完全可以从新的角度重新设计与完善。

3.关于“度”的思考

高中阶段的学生对事物的认识没有一个全面深刻的认识,对于很多知识的理解停留在表面,发表观点可能缺乏科学性。教师要培养的是一种新的理念,一种低消耗低排放的理念。这种理念是一种化学思想,贯穿在化学实验的设计中,这也是一种追求。在追求这个目标的同时,也是学习巩固知识,创造性地使用知识的过程。这个过程不可能由学生自己独立完成,教师必须给予指导。但这种指导又不能偏离基本的教学目标,因为学生是要参加升学考试。因此必须精准的拿捏“度”,要成就“思维之活”而非“思维之乱”。

4.关于教学目标的思考

现代教学观认为,当学生遇到困难时,他们学得最好;当学生能够自主的参与探索和创新,他们学得最好。在现代的课堂中,学生越来越关注知识的来龙去脉,更加在乎能力的提高。教师要善于发现平时教学中的容易忽略的细节,发现学生的潜力,教师的劳动就定会闪耀着创造的光辉,师生定能感到生命活力的涌动,真正做到教学相长。

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