建构主义教学理论引领下的《电解饱和食盐水》教学

沈向峰

摘 要：本教学案例——《电解饱和食盐水》是一堂高一化学的新授课，是在建构主义教学理论指导下进行设计的，以及对演示实验——电解饱和食盐水做了创新设计，取得了良好的教学效果。

关键词：建构主义教学理论；电解饱和食盐水；教学案例

高一化学《电解饱和食盐水》的教学过程正在进行中：

电解需要一段时间，老师先和同学们回忆了电解水的相关知识，并从元素化合价变化的角度探讨了在阳极上获得O2，阴极上获得H2，实质上是分别发生了得失电子的化学反应，为接下来分析电解饱和食盐水的产物做铺垫。分析完，反应也进行了一段时间。学生观察、汇报，教师记录实验现象：

1.两个电极上都产生了气体。

2.阴极上获得的气体比阳极上获得的气体要多。

老师提问，可能产生了什么气体？学生有以下几种猜测：O2 H2 Cl2 HCl。老师先让学生从理论的角度排除某种气体存在的可能性。学生先排除了HCl，因为HCl极易溶于水。老师又接着问：如果O2 H2 Cl2存在的话，又会在哪个电极上获得？学生根据先前的水的电解的“再认识”，认为O2 Cl2在阳极生成；H2在阴极生成。师生交流了检验H2的方法，并进行实驗，确定了阴极产生的气体为H2。

下面是阳极获得的气体的检验：

学生一致认为先尝试着检验一下该气体是否为O2，可以用带火星的木条检验。

教师听从学生的建议，进行实验，结果带火星的木条没有复燃。学生立即下结论，没有获得O2。教师提问：带火星的木条没有复燃，就一定没有氧气存在吗？学生一开始陷入沉思，后来一下子想到了，纯氧或氧气含量较高的气体才能使带火星的木条复燃，所以，可能氯气和氧气同时产生了。学生又开始思考，究竟如何验证是否产生了O2。后来学生提出把产生的气体先经过一个过滤装置，把可能产生的Cl2吸收掉。此时，有同学注意到，阳极导出气体的玻璃管上连接了一个干燥管。此时老师不失时机地介绍，干燥管中放的是碱石灰，可以吸收氯气，所以，可以确定，阳极获得的气体不是O2。

接下来，老师引导学生运用教师自己设计的电解饱和食盐水的“微型实验”进行对氯气的验证。

红色导线一端与电源的正极连接，另一端连接铅笔（作为电极）；

黑色导线一端与电源的负极连接，另一端连接铅笔；

培养皿中有一张U形的滤纸，滤纸两侧用铅笔分别画了一个小圆圈。

在培养皿中滴入2滴管饱和食盐水，通电2～3秒，然后在阳极处覆盖一张KI——淀粉试纸，看到试纸变蓝。学生通过微型实验验证了阳极所得气体为Cl2，老师又提问是否只有这两种产物呢？学生认为还有NaOH，教师又追问，如果有，又在哪个电极附近产生的呢？学生认为应该是阴极，因为NaOH会与Cl2反应的。学生在刚才的“阴极点”滴了一点酚酞，变为红色。此时老师让学生书写了电解饱和食盐水的化学方程式，并且介绍了该化学反应对现代化工的意义。

接下来教师又让学生进行第2次电解，在原来的基础上只是调换电极，将电极点在现在有颜色的滤纸上。学生发现滤纸两侧的颜色——蓝色和红色都褪去了。教师记录了实验现象，然后让学生讨论，尝试着解释褪色的原因。经过一段时间的讨论，部分同学表示能够解释红色褪去的原因，而且一致认为第一次电解产生NaOH，第二次电解产生Cl2，NaOH会和Cl2反应的，所以红色会褪去。接下来老师取出阴极区的溶液，滴入酚酞，溶液变红，再加入阳极区的溶液，红色褪去，此时学生觉得和他们的解释完全吻合，可接下来老师在褪了色的溶液中又滴加了一滴酚酞，溶液颜色变红，振荡，颜色又褪去，又加一滴酚酞颜色又变红。这时，很多学生陷入了沉思，可有一位学生兴奋地跳起来：“这份溶液有漂白性！”其他同学顿时由疑惑转为茅塞顿开，齐声说：“对！”这时，老师通过投影向大家展示了“84消毒液”以及说明书，大多数学生情不自禁地向提出“漂白性”的那位同学热烈地鼓掌。

最后老师布置了作业，并让大家课后思考“蓝色”褪去的原因可能是什么。

以上教学过程，教师首先是教学情境的创设者，电解饱和食盐水产生了气体，是什么气体，大家围绕这个问题展开思考，也是整个教学过程的核心问题。先是提出几种假设，然后根据水的电解这一已有知识缩小范围，再到学生提出实验验证方案，学生在积极思考、交流，教师是不同意见的融合者。然后，教师进行气体的验证实验，是学习过程的参与者，而氧气验证实验的质疑，教师又马上转换为问题情境的创设者，疑难、困惑刺激学生思考、探究，也让学生意识到，在不同情境下检验氧气的方法的差异，可以说在解决问题的过程中，知识结构得到了调整。最后，学生自己动手进行“微型实验”，验证了氯气和NaOH的生成。整个教学环节，运用到学生很多已有的知识，如水的电解、氧气的检验、氯气的检验等，在“电解水”的基础上进行“顺应”“同化”。但在“第二次电解饱和食盐水”这一新的学习过程中又不完全等同，通过思考、交流又获得了新的知识，通过这样的途径获得知识，有利于学生产生探究的成就感，从而进一步激发其积极的探究动机，久而久之，学生学习的能力大大提高，自然也对本学科产生了浓厚的兴趣。

参考文献：

李静娴.电解饱和食盐水实验优化设计[J].化学教学，2012（1）.