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[摘要]將學(xué)生熟知的國產(chǎn)動畫片《熊出沒》中的故事情節(jié)與“過氧化氫制取氧氣”實驗相結(jié)合,設(shè)計趣味小實驗“阿拉丁神燈”,將化學(xué)知識融入動畫中,以期達到寓教于樂的效果,提高教學(xué)質(zhì)量。
[關(guān)鍵詞]國產(chǎn)動畫;趣味化學(xué);實驗;設(shè)計
互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)步入5G新時代,給人們帶來了豐富多彩的視覺體驗[1],譬如AR、VR、MR以及3D動畫影院,這些技術(shù)所帶來的有趣、生動、夸張的影視動畫將人們牢牢地吸引住,尤其是中小學(xué)生更是對其愛不釋手。學(xué)生在這種“泛娛樂化”的網(wǎng)絡(luò)生態(tài)環(huán)境[2]中雖然可以快速獲得所需知識的相關(guān)資料,但因缺乏思考和實踐,導(dǎo)致動手能力欠缺,尤以對探究性知識的學(xué)習(xí)影響最為嚴(yán)重。針對該狀況,本文以學(xué)生熟知的動畫故事情節(jié)創(chuàng)設(shè)情境,結(jié)合人教版化學(xué)教材中的“過氧化氫制取氧氣”實驗,設(shè)計趣味小實驗“阿拉丁神燈”,并編寫漫畫風(fēng)格的實驗指南。這種“娛中習(xí)知”的教學(xué)方式,不僅發(fā)展了學(xué)生的問題解決能力和探索能力,還為當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下如何育人這個亟待解決的重大課題開拓了思路。
一、實驗設(shè)計思路
1.實驗內(nèi)容的選取。播放動畫片《熊出沒》之“熊二的愿望”(如圖1),挖掘其中與人教版初中化學(xué)教材知識相關(guān)聯(lián)的故事情節(jié)。在該故事中,熊二想在一塊地里種什么得什么,心疼弟弟的熊大害怕熊二因為沒有實現(xiàn)愿望而傷心,就想辦法幫熊二實現(xiàn)愿望。在實施計劃的過程中,熊大被一個像酒壺一樣的東西給絆倒,他拿起來擦了兩下,燈神出現(xiàn)了,熊大這才恍然大悟:“原來這就是傳說中的阿拉丁神燈呀!”燈神說:“熊大,是你將我喚醒的,我可以幫你實現(xiàn)三個愿望。”熊大說:“燈神,我弟弟想在那塊地里種什么得什么,你幫我實現(xiàn)他的愿望吧!”第二天,熊二起床后就跑到地里去挖自己種的一壇子蜂蜜和一壇子堅果,果然每種東西都變成了兩份。接著,以阿拉丁神燈的燈神出現(xiàn)時有一團白色煙霧為切入點,結(jié)合教材中“過氧化氫制取氧氣”的知識點,將其設(shè)計成趣味化學(xué)實驗。
2.實驗指南的編寫。純文字傳遞信息較為單一,讀起來也比較費時。在這個信息快餐時代,將所要表達的信息以圖文的方式呈現(xiàn),不僅能夠使讀者快速獲得所需知識,同時直觀、形象、通俗的圖片還能讓讀者加工出更多的信息。處于“讀圖時代”的我們,要想將自己的觀點快速并準(zhǔn)確地傳遞給他人,可采用合適的圖片并加上必要的文字這一當(dāng)前最受歡迎的信息傳遞方式。譬如眾所周知的漫畫就符合此特征,它具有圖片形象、語言簡單幽默等特點,深受廣大學(xué)生的喜愛。筆者將化學(xué)知識與動畫故事情節(jié)相結(jié)合設(shè)計的趣味實驗“阿拉丁神燈”編寫成漫畫風(fēng)格的實驗操作指南(如圖2)供學(xué)生參考,其內(nèi)容包括情境導(dǎo)入、實驗儀器、實驗步驟、實驗原理等。以二氧化錳為催化劑,用過氧化氫制取氧氣是初中化學(xué)的重要實驗之一,該實驗會出現(xiàn)大量的白霧,與《熊出沒》中阿拉丁燈神出現(xiàn)時冒出一團白霧的場景極其相似。因此,可以《熊出沒》中阿拉丁神燈的故事情節(jié)為切入點,結(jié)合過氧化氫與二氧化錳反應(yīng)的實驗,設(shè)計趣味實驗“阿拉丁神燈”,并編寫相應(yīng)的實驗指南讓學(xué)生在做實驗時進行參考,對實驗中白霧效果的影響因素進行探究。
二、實驗藥品及儀器
二氧化錳、30%的H2O2、去離子水;錐形瓶(50mL)、電子天平。
三、實驗過程
1.過氧化氫溶液的配制及藥品的稱量。量取20mL30%的H2O2加入到50mL的1號錐形瓶中,再加入10mL去離子水,配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的H2O2;向另一個50mL的2號錐形瓶中加入10mL30%的H2O2,并加入20mL去離子水,配制成為10%的H2O2;稱取兩份0.1g的二氧化錳。
2.實驗步驟及現(xiàn)象。分別向1號和2號錐形瓶中加入稱取的二氧化錳,觀察到1號錐形瓶有白霧噴出,并且瓶內(nèi)的液體往外濺,白霧持續(xù)時間較2號錐形瓶短,錐形瓶口燙手。2號錐形瓶口飄出白霧,反應(yīng)比較緩慢,錐形瓶口溫?zé)帷6邔φ諄砜矗?號錐形瓶產(chǎn)生的白霧的量大于2號錐形瓶,效果像極了阿拉丁神燈(如圖3)。將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的H2O2配制成10%和20%兩種不同的濃度進行對照實驗,此環(huán)節(jié)不僅考查了學(xué)生對“溶液稀釋”知識點的掌握情況,還采用“控制變量法”進行實驗,為學(xué)生思考和解決問題提供思路。根據(jù)1號和2號錐形瓶的反應(yīng)現(xiàn)象,教師引導(dǎo)學(xué)生用已有知識分析兩個錐形瓶產(chǎn)生白霧量的多少以及白霧在錐形瓶口冒出或噴出的原因,并進行相應(yīng)的實驗探究,找出做“阿拉丁神燈”趣味實驗的最佳條件。在一定量的催化劑下,過氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會影響反應(yīng)速率。在此固定二氧化錳的質(zhì)量為0.1g,對質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%∽30%(以5%為間隔)的過氧化氫進行探究,實驗現(xiàn)象如表1所示。通過以上對相同催化劑下不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的過氧化氫分解反應(yīng)的探究發(fā)現(xiàn),當(dāng)過氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%時,反應(yīng)現(xiàn)象不明顯,錐形瓶口溫?zé)嵊邪嘴F飄出;當(dāng)過氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%時,錐形瓶口有大量白霧冒出,瓶口溫度較熱;當(dāng)過氧化氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)達到30%時,反應(yīng)劇烈且有液體噴濺,錐形瓶口燙手。可見,隨著過氧化氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)的遞增,反應(yīng)的劇烈程度增強。經(jīng)探究發(fā)現(xiàn),25%的H2O2與0.1gMnO2的條件下最適合制作“阿拉丁神燈”。此環(huán)節(jié)中,學(xué)生以小組合作的形式進行實驗探究,鍛煉了合作能力、觀察能力和實踐操作能力,學(xué)會用科學(xué)的方法去解決問題,并基于安全節(jié)約等因素進行全方位考量,最終確定實驗的最佳反應(yīng)用量。
四、實驗說明
(1)實驗中用到的過氧化氫濃度較高,具有較強的腐蝕性,且反應(yīng)劇烈,放出大量的熱,有液體噴濺,必須做好相應(yīng)的安全措施。(2)以錐形瓶口幾乎沒有白霧為標(biāo)準(zhǔn)終止計時(也可以錐形瓶內(nèi)氣泡的多少為參考)。本文基于“過氧化氫制取氧氣”實驗開發(fā)設(shè)計了“阿拉丁神燈”趣味實驗,系統(tǒng)探究了過氧化氫與二氧化錳用量對實驗效果的影響。本實驗將化學(xué)知識融入動畫中,并編寫了漫畫實驗指南,具有趣味性濃、視覺效果好等特點。在探究過程中應(yīng)用了“控制變量法”,為學(xué)生提供了解決問題的思路。同時,本實驗也響應(yīng)了2019年教育部出臺的重要配套文件中所提出的“強化學(xué)生實踐操作、情境體驗、親身感悟和創(chuàng)新創(chuàng)造”的號召。總之,本實驗將課本中的知識與動畫相融合,不但有效激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而且為互聯(lián)網(wǎng)大環(huán)境下的教育問題提供了新的教學(xué)思路。
[參考文獻]
[1]王學(xué)杰.互聯(lián)網(wǎng)上的中學(xué)化學(xué)教育資源[J].化學(xué)教育,2001(6):33-35.
[2]雷以柱,王倩,萬亞荔,等.“化學(xué)印章”與“化學(xué)打印機”趣味化學(xué)實驗的設(shè)計[J].化學(xué)教學(xué),2019(2):66-69.
作者:李金燕 劉英濤 柴玉 單位:寧夏大學(xué)化學(xué)化工學(xué)