分组实验在化学教学中的实施初探

许环环

摘 要：以鲁科版选修化学反应原理第1章第3节“化学能转化为电能——电池”第1课时为例，探讨了新课程背景下，教师如何通过创设合理的分组实验，实现实验教学与课堂教学的有机结合。

关键词：新课程；化学能转化为电能——电池；探究实验

一、新课程背景

高中化学新课程提出让学生“获得有关化学实验的基础知识和基本技能，学习实验研究的方法，能设计并完成一些化学实验”，提高学生的实验能力需要增加学生实验的机会，尽可能让他们亲自动手操作。

因此，在教学“化学能转化为电能——电池”中，根据教学需要，共设计了三个实验。以水果电池实验引入，以铜锌原电池原理→原电池的形成条件→新型电池展望为知识主线，在一系列合作实验、分组讨论、相互评价中完成教学。

二、案例实验环节设计

“化学能转化为电能——电池”选自鲁科版选修化学反应原理第1章第3节。本课题融合了氧化还原反应、金属的性质、电解质溶液等知识，还涉及物理电学的相关知识，体现了学科内、学科间的综合。本节课的重点在于化学能转变成电能的装置的研究，难点在于学生第一次接触一个氧化还原反应分为两个半反应在两个不同场所发生，可以利用多媒体辅助和探究实验解决困惑。

整节课，设计了以下3个探究实验。

【探究实验1】教学引入——水果电池。

大家看，我用两个西红柿，铜锌两极制作了一个水果电池。这个电池能不能产生电流？请你来亲身体验吧。

【学生活动】请两位学生到讲台上，用舌头感受水果电池产生的微弱电流。

【设计意图及完成情况】原电池教学引入传统方法之一就是利用水果电池串联灵敏电流计，电流计指针偏转确定电流产生。实验能不能更有趣些？本节课尝试让学生用舌头体验。学生反映相当热烈，虽然一开始有点害怕，但小心翼翼地将导线放在舌尖感受后发现确实有电产生。这到底怎么回事？课堂掀起一个小高潮。

【探究实验2】原电池的工作原理。

第一步，把一块锌片和铜片分别插入盛有稀硫酸的烧杯里。

第二步，用导线将锌片和铜片连接起来。

第三步，在导线中接入一个灵敏电流计。

【学生活动】两人配合，进行分组实验，记录实验现象。思考：电流表为什么偏向铜？导线连起来后为什么铜极上有气泡？电极移动为什么电流表会有变化？……

【设计意图及完成情况】教师演示实验距离远的学生看不清，改为学生分组实验，让学生在老师的引导下动手实验，学生在体验、实验、讨论中发现问题，解决问题，从而完成知识的建构和内化。学生通过小组讨论得出原电池反应的原理，既培养了学生的概括能力，又培养了学生的合作精神。

原电池工作原理是一个抽象的微观过程，完成实验探究后，再用Flash动画演示微观过程——还原剂所失去的电子通过导线转移给氧化剂。请学生配合动画进行解说，锻炼其语言表达能力，加深对知识的理解。

【实验探究3】原电池的形成条件。

利用桌子上提供的材料设计一个原电池装置，画出设计的“原电池图”。教师选取具有代表性的几种“原电池”图，让学生分组装配，并接入电流表检验是否可形成原电池。

【学生活动】在本子上设计几种原电池装置。

结合课本内容分析：

1.哪些装置可形成原电池？

2.是原电池的，请判断正负极，写出电极反应式。

3.分析原电池的组成条件。

【设计意图及完成情况】培养学生的实验设计能力，并让学生进行探究实验得出结论。教师在学生探究实验的基础上，帮助学生将零碎的实验信息形成知识网络，实现教学目标。四个小组经过认真的实验、分析和讨论，最终得出原电池形成的条件。

三、教学反思

本节课始终围绕着化学转变成电能这一核心问题展开，亮点在于更注重探究实验在知识生成过程中的作用。水果电池实验引入，调动学生的积极性；原电池原理及最后原电池的形成条件的分组探究实验，实现不同层次学生之间的交流和合作。整节课的课堂教学过程，实现了课堂教学与实验教学的有机融合。教师设计一系列问题，引导学生逐步深入探究实验。使学生的思维从感性认识到理性认识，实现认识水平的上升。若能坚持实验教学常态化，不仅能使学生在双基、技能、能力等各个方面得到提高和发展，还可以培养学生的实验技能、观察能力、思维能力和创造能力。

根据课堂实时反馈和学案完成情况看，本节课学生知识层面上，了解了原电池与氧化还原反应之间的关系，认可原电池的形成条件，会判断简单原电池的正负极，书写相应的电极反应式；过程与方法层面，能根据装置图进行验证性实验，得出相关实验信息，并详细记录，一部分学生能有条理地设计出相应实验方案，进行验证，得出规律。

参考文献：

王祖浩，张天若.化学问题设计与问题解决[M].高等教育出版社，2003-08.

编辑 鲁翠红