基于國產(chǎn)動(dòng)畫的趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

李金燕 劉英濤 柴玉

[摘? ?要]將學(xué)生熟知的國產(chǎn)動(dòng)畫片《熊出沒》中的故事情節(jié)與“過氧化氫制取氧氣”實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，設(shè)計(jì)趣味小實(shí)驗(yàn)“阿拉丁神燈”，將化學(xué)知識(shí)融入動(dòng)畫中，以期達(dá)到寓教于樂的效果，提高教學(xué)質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]國產(chǎn)動(dòng)畫;趣味化學(xué);實(shí)驗(yàn);設(shè)計(jì)

[中圖分類號(hào)]? ? G633.8? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? ? A? ? ? ? [文章編號(hào)]? ? 1674-6058（2021）14-0076-02

互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)步入5G新時(shí)代，給人們帶來了豐富多彩的視覺體驗(yàn)[1]，譬如AR、VR、MR以及3D動(dòng)畫影院，這些技術(shù)所帶來的有趣、生動(dòng)、夸張的影視動(dòng)畫將人們牢牢地吸引住，尤其是中小學(xué)生更是對(duì)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(shí)的相關(guān)資料，但因缺乏思考和實(shí)踐，導(dǎo)致動(dòng)手能力欠缺，尤以對(duì)探究性知識(shí)的學(xué)習(xí)影響最為嚴(yán)重。針對(duì)該狀況，本文以學(xué)生熟知的動(dòng)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(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)趣味小實(shí)驗(yàn)“阿拉丁神燈”，并編寫漫畫風(fēng)格的實(shí)驗(yàn)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(gè)亟待解決的重大課題開拓了思路。

一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路

1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選取

播放動(dòng)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(shí)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?yàn)闆]有實(shí)現(xiàn)愿望而傷心，就想辦法幫熊二實(shí)現(xiàn)愿望。在實(shí)施計(jì)劃的過程中，熊大被一個(gè)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(shí)現(xiàn)三個(gè)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(shí)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(jiān)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(shí)有一團(tuán)白色煙霧為切入點(diǎn)，結(jié)合教材中“過氧化氫制取氧氣”的知識(shí)點(diǎn)，將其設(shè)計(jì)成趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)。

2.實(shí)驗(yàn)指南的編寫

純文字傳遞信息較為單一，讀起來也比較費(fèi)時(shí)。在這個(gè)信息快餐時(shí)代，將所要表達(dá)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(shí)，同時(shí)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(shí)代”的我們，要想將自己的觀點(diǎn)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(diǎn)，深受廣大學(xué)生的喜愛。筆者將化學(xué)知識(shí)與動(dòng)畫故事情節(jié)相結(jié)合設(shè)計(jì)的趣味實(shí)驗(yàn)“阿拉丁神燈”編寫成漫畫風(fēng)格的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)之一，該實(shí)驗(yàn)會(huì)出現(xiàn)大量的白霧，與《熊出沒》中阿拉丁燈神出現(xiàn)時(shí)冒出一團(tuán)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(diǎn)，結(jié)合過氧化氫與二氧化錳反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)趣味實(shí)驗(yàn)“阿拉丁神燈”，并編寫相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)指南讓學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)進(jìn)行參考，對(duì)實(shí)驗(yàn)中白霧效果的影響因素進(jìn)行探究。

二、實(shí)驗(yàn)藥品及儀器

二氧化錳、30%的H2O2、去離子水;錐形瓶（50 mL）、電子天平。

三、實(shí)驗(yàn)過程

1.過氧化氫溶液的配制及藥品的稱量

量取20 mL 30%的H2O2加入到50 mL的1號(hào)錐形瓶中，再加入10 mL去離子水，配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的H2O2;向另一個(gè)50 mL的2號(hào)錐形瓶中加入10 mL 30%的H2O2，并加入20 mL去離子水，配制成為10% 的H2O2;稱取兩份0.1 g的二氧化錳。

2.實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象

分別向1號(hào)和2號(hào)錐形瓶中加入稱取的二氧化錳，觀察到1號(hào)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(shí)間較2號(hào)錐形瓶短，錐形瓶口燙手。2號(hào)錐形瓶口飄出白霧，反應(yīng)比較緩慢，錐形瓶口溫?zé)帷６邔?duì)照來看，1號(hào)錐形瓶產(chǎn)生的白霧的量大于2號(hào)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(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)，此環(huán)節(jié)不僅考查了學(xué)生對(duì)“溶液稀釋”知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，還采用“控制變量法”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生思考和解決問題提供思路。根據(jù)1號(hào)和2號(hào)錐形瓶的反應(yīng)現(xiàn)象，教師引導(dǎo)學(xué)生用已有知識(shí)分析兩個(gè)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(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究，找出做“阿拉丁神燈”趣味實(shí)驗(yàn)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(huì)影響反應(yīng)速率。在此固定二氧化錳的質(zhì)量為0.1 g，對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10% ∽ 30%（以5%為間隔）的過氧化氫進(jìn)行探究，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如表1所示。

通過以上對(duì)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(shí)，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(shí)，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(dá)到30% 時(shí)，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(qiáng)。經(jīng)探究發(fā)現(xiàn)，25%的H2O2與0.1 g MnO2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(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，鍛煉了合作能力、觀察能力和實(shí)踐操作能力，學(xué)會(huì)用科學(xué)的方法去解決問題，并基于安全節(jié)約等因素進(jìn)行全方位考量，最終確定實(shí)驗(yàn)的最佳反應(yīng)用量。

四、實(shí)驗(yàn)說明

（1）實(shí)驗(yàn)中用到的過氧化氫濃度較高，具有較強(qiáng)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(jì)時(shí)（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(shí)驗(yàn)開發(fā)設(shè)計(jì)了“阿拉丁神燈”趣味實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)探究了過氧化氫與二氧化錳用量對(duì)實(shí)驗(yàn)效果的影響。本實(shí)驗(yàn)將化學(xué)知識(shí)融入動(dòng)畫中，并編寫了漫畫實(shí)驗(yàn)指南，具有趣味性濃、視覺效果好等特點(diǎn)。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(shí)，本實(shí)驗(yàn)也響應(yīng)了2019年教育部出臺(tái)的重要配套文件中所提出的“強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐操作、情境體驗(yàn)、親身感悟和創(chuàng)新創(chuàng)造”的號(hào)召。

總之，本實(shí)驗(yàn)將課本中的知識(shí)與動(dòng)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(xiàn)? ?]

[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(jī)”趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)[J].化學(xué)教學(xué)，2019（2）：66-69.

（責(zé)任編輯 羅? ?艷）