張樹(shù)軍
摘 要:小學(xué)科學(xué)教材中涉及到許多跟現(xiàn)實(shí)生活相關(guān)的化學(xué)知識(shí),但化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,帶有“魔術(shù)”色彩的趣味實(shí)驗(yàn),對(duì)學(xué)生更富有吸引力。教學(xué)中如何能巧妙的設(shè)計(jì)一些“現(xiàn)象課本外,原理課本內(nèi)”的趣味實(shí)驗(yàn),可以使學(xué)生好奇心扉怦然開(kāi)啟,激發(fā)學(xué)生的求知欲,進(jìn)而以飽滿的熱情積極主動(dòng)地投入到學(xué)習(xí)中,達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:小學(xué)科學(xué);教育;化學(xué)
化學(xué)則是人類用以認(rèn)識(shí)和改造物質(zhì)世界的主要方法和手段之一,它是一門(mén)歷史悠久而又富有活力的學(xué)科,它的成就是社會(huì)文明的重要標(biāo)志。化學(xué)是重要的基礎(chǔ)科學(xué)之一,在與物理學(xué)、生物學(xué)、自然地理學(xué)、天文學(xué)等學(xué)科的相互滲透中,得到了迅速的發(fā)展,也推動(dòng)了其他學(xué)科和技術(shù)的發(fā)展。例如,核酸化學(xué)的研究成果使今天的生物學(xué)從細(xì)胞水平提高到分子水平,建立了分子生物學(xué);對(duì)地球、月球和其他星體的化學(xué)成分的分析,得出了元素分布的規(guī)律,發(fā)現(xiàn)了星際空間有簡(jiǎn)單化合物的存在。目前,各小學(xué)對(duì)于趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)、規(guī)范研究比較欠缺,設(shè)計(jì)符合小學(xué)科學(xué)教育的趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和熱情,增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手和探索能力,促進(jìn)科學(xué)知識(shí)的灌輸,提高教學(xué)效果,而且還可以使小學(xué)科學(xué)中的化學(xué)知識(shí)因此而形成區(qū)別于其他學(xué)科的特色,而更加受到學(xué)生的青睞。
1魔棒點(diǎn)燈
方法:在蒸發(fā)皿上,放些研細(xì)的高錳酸鉀晶體,向晶體上滴幾滴濃硫酸,輕輕用玻璃棒將其混合均勻,取一根長(zhǎng)玻璃棒或金屬棒,蘸上述混合物,用蘸藥的一端去接觸燈芯,燈芯便會(huì)著火。原理:高錳酸鉀和濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氧化性極強(qiáng)的Mn2O7,一遇到乙醇等易燃有機(jī)物,便立刻燃燒。
2導(dǎo)向?qū)嵺`型趣味實(shí)驗(yàn)
為了使學(xué)生感受到化學(xué)與生活是緊密相連的,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)以致用的意識(shí)和能力,可以生活應(yīng)用為題材,設(shè)計(jì)一些應(yīng)用性強(qiáng),具有可操作性的實(shí)驗(yàn),作為家庭實(shí)驗(yàn)。
蔬菜中維生素C的測(cè)定:
方法:在玻璃瓶?jī)?nèi)放少量淀粉,倒入一些開(kāi)水,并用玻璃棒攪動(dòng)成為淀粉溶液。滴入2~3滴碘酒,你會(huì)發(fā)現(xiàn)乳白色的淀粉液變成了藍(lán)紫色。再找2~3片青菜,摘去菜葉,留下葉柄,榨取出葉柄中的汁液,然后把汁液慢慢滴入玻璃瓶中的藍(lán)紫色的液體中,邊滴入邊攪動(dòng)。這時(shí),你又會(huì)發(fā)現(xiàn)藍(lán)紫色的液體又變成了乳白色。說(shuō)明青菜中含有維生素C。原理:淀粉溶液遇到碘會(huì)變成藍(lán)紫色,這是淀粉的特性。而維生素C能與藍(lán)紫色溶液中的碘發(fā)生作用,使溶液變成無(wú)色。通過(guò)這個(gè)原理,可以用來(lái)檢驗(yàn)一些蔬菜中的維生素C。
3制作“葉脈書(shū)簽”
方法:①選擇外形完整、大小合適、具有網(wǎng)狀葉脈的樹(shù)葉,這是成功的關(guān)鍵,葉脈不硬的就好象煮樹(shù)葉湯;②用水將樹(shù)葉刷洗干凈,放在約10%的氫氧化鈉溶液中煮沸。當(dāng)葉肉呈現(xiàn)黃色后取出樹(shù)葉,用水將樹(shù)葉上的堿液洗凈;③將葉子平鋪在瓷磚或玻璃板上,用試管刷或軟牙刷慢慢刷去葉肉。將剩下的葉脈放在水中輕輕清洗,稍稍晾干后,夾在書(shū)中壓平。原理:葉肉遇到腐蝕性液體就會(huì)發(fā)生腐爛。經(jīng)過(guò)加熱,它會(huì)腐爛得更快。葉脈比較堅(jiān)韌,不容易被腐蝕。因此,可以將一些葉片堅(jiān)硬、葉脈堅(jiān)韌的樹(shù)葉制成葉脈書(shū)簽。
4系列專題型趣味實(shí)驗(yàn)
根據(jù)一定思路,設(shè)計(jì)一組趣味實(shí)驗(yàn),再附一些有趣的情節(jié),構(gòu)成一個(gè)系列或?qū)n},此類實(shí)驗(yàn)適于搞集體趣味聯(lián)歡。例如,身陷“地雷陣”趣味實(shí)驗(yàn):
方法:稱取1~2g粉末狀的碘于400mL燒杯中,注入50~100mL濃氨水,用木條做攪棒,使碘能與濃氨水充分反應(yīng)。反應(yīng)2min后,過(guò)濾,過(guò)濾時(shí)應(yīng)盡可能使不溶物聚集在濾紙的圓錐中央。過(guò)濾一次后,燒杯內(nèi)仍殘留許多未反應(yīng)的碘,為此應(yīng)將濾液再次倒回原燒杯,以使?jié)獍彼c未反應(yīng)的碘進(jìn)一步反應(yīng),然后再搖動(dòng)燒杯,傾出上層濾液過(guò)濾。重復(fù)以上過(guò)濾過(guò)程,直至碘與濃氨水充分反應(yīng)。最后,將燒杯中所殘留的固體,全部轉(zhuǎn)移到濾紙上。當(dāng)漏斗中僅剩余少量液體未濾出時(shí),即可將濾紙從漏斗中取出,平輔于一塊木板上。這樣,“地雷”就制備完成了。用木條將濾紙上的濾餅撥撒到要進(jìn)行表演的水泥地面上,晾干30~60min后,即可進(jìn)行,試驗(yàn)者將發(fā)現(xiàn),當(dāng)腳踩到該藥品時(shí),會(huì)發(fā)出清脆的爆炸聲,并且隨著腳步的移動(dòng),這種爆炸聲將持續(xù)不斷,使試驗(yàn)者不知如何是好,猶如身陷地雷陣,正是“進(jìn)亦難,退亦難”。原理:在常溫時(shí),碘跟濃氨水反應(yīng)生成一種暗褐色的物質(zhì),通常稱之為碘化氮(實(shí)際上帶有不同數(shù)量的氨),當(dāng)?shù)饣蓵r(shí),極輕微的觸動(dòng)即引起爆炸。如:受振動(dòng),碰撞或腳踩時(shí),極易分解發(fā)出爆炸聲,由于有熱量放出,從而使生成的碘變成紫色的碘蒸氣。
5創(chuàng)新前沿型趣味實(shí)驗(yàn)
設(shè)計(jì)可行的前沿型趣味實(shí)驗(yàn),使學(xué)生初步了解當(dāng)今的生活相關(guān)的前沿化學(xué)知識(shí)。設(shè)計(jì)一些容易實(shí)現(xiàn)的前沿型實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生了解新型功能材料,感悟化學(xué)中的神奇現(xiàn)象。
5.1“污水變純凈水”
方法:取1燒杯自來(lái)水,向其中滴加幾滴紅墨水,紅墨水會(huì)擴(kuò)散于整杯水,然后向其中加入適量納米二氧化鈦,一段時(shí)間后燒杯中的水由紅色變?yōu)闊o(wú)色透明。
原理:墨水顯示一定的顏色只因?yàn)楹杏袡C(jī)色素,納米二氧化鈦是一種新型的材料,可以在可見(jiàn)光的作用下發(fā)揮其自身的催化作用,將有色物質(zhì)降解為無(wú)色無(wú)害的水和二氧化碳,從而實(shí)現(xiàn)污水的處理。
5.2透明的“鋁片”
方法:將1片高純鋁片洗凈、拋光,在草酸溶液中進(jìn)行陽(yáng)極氧化實(shí)驗(yàn),在電流的作用下發(fā)生電解反應(yīng),經(jīng)過(guò)除鋁基、擴(kuò)孔即可得到透明的“鋁片”。在電鏡下可以觀察到“鋁片”上出現(xiàn)了規(guī)則的孔結(jié)構(gòu),孔的直徑在100nm以下。
原理:高純鋁片在草酸中進(jìn)行陽(yáng)極氧化,最后變成了厚度只有10~20μm,孔徑100nm以下的透明的氧化鋁薄膜。
總之,趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)在教育中起到由淺入深的作用,對(duì)于生活中的化學(xué)、社會(huì)中的化學(xué)、科學(xué)技術(shù)中的化學(xué)等可以得到很好的灌輸詮釋,通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的趣味化活動(dòng),使學(xué)生的思維更加活躍,手腦并用的能力更強(qiáng),創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造精神得到充分發(fā)揮,而且還可以使中學(xué)化學(xué)教學(xué)因此而形成區(qū)別于其他學(xué)科的特色,而更加受到學(xué)生的青睞。本論文為小學(xué)科學(xué)教師和科技輔導(dǎo)員提供了可以借鑒的理論依據(jù)及基礎(chǔ)素材。
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