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铜箔表面的油污如何才能除净?④电子线路为什么要用油漆来描?⑤为什么把描好电子线路的敷铜板放入浓三氯化铁溶液中就可以制电路板?针对以上问题,学生通过专业文献检索、互联网文献检索等可以了解到敷铜板的制作是用电镀的方法将铜镀到塑料板上去的;由于在生产,储存和运输过程中,敷铜板不可避免会接触油污,而油污覆盖后会影响三氯化铁对铜的腐蚀,故必须将油污用洗涤剂或汽油(相似相溶原理)清洗干净;而用油漆描电子线路实际上是用油漆将不需腐蚀的铜保护起来,就像铁栏杆需要涂油漆的原理一样,裸露在外面的铜箔接触到三氯化铁后就会被腐蚀,最终剩下一条条细小的电子线路;Fe3+有强氧化性,可以发生如下反应:
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,从而将铜箔溶解掉。当学生了解了以上化学科学知识以后,就可以很顺利地进行接下去的探究活动了。故在每个“活动与探究”栏目中,均蕴含着丰富的科学知识,只要学生投入到探究活动中,就能够发现并掌握到很多的科技知识。
借助“活动与探究”,可以培养学生的科学思维
科学思维就是用科学的方法进行思维,它是科学方法在个体思维过程中的具体表现。反过来,我们也可以把科学本身看成是一种思维方式,科学探究过程就是用科学的思维方式获取知识的过程。因此,科学探究和科学思维在本质上是相通的。那么,如何来培养学生的科学思维呢?科学思维的培养,有三个关键性的实践要点:第一步是对问题的猜想;第二步是事实的验证;第三步是理性的思考。而我们苏教版教材中的“活动与探究”栏目,恰恰是一种实现上述要求的最有效的途径。如在进行“探究H2O2分解速率的影响因素”过程时,学生首先会对这个问题产生以下猜想:①双氧水为什么会分解?②双氧水分解速率的影响因素有哪些呢?是温度、浓度、压强,或者是催化剂呢?学生就可以根据以上问题,查阅相关文献资料,设计对比实验去验证温度、浓度、压强和催化剂等各个因素对双氧水分解是否存在影响,并完成实验现象的记录。
然后,学生通过对自己所设计的各个实验的现象进行汇总、分析,得到温度、浓度和催化剂会对过氧化氢的分解速率产生影响,而压强的变化则不会影响过氧化氢的分解速率。最后,学生会对自己得到的结论进行反思:为什么温度、浓度和催化剂对过氧化氢的分解速率有影响,而压强却对其没有影响呢?从而引发学生好奇心,继续对反应速率的影响因素进行深入探究。而这部分知识在化学反应原理中将会详细阐述,教师在这儿也可以提示学生去查阅化学反应原理的相关内容,以解开学生心中的疑问。
借助“活动与探究”,可以锻炼学生的探究能力
化学探究活动设计的原则之一是实践性原则,而化学探究实验是化学课程探究学习活动的主要方式,其地位和作用是其他任何形式和方法无法代替的。通过化学实验开展探究活动,能够激发和培养学生的化学实验兴趣,发挥学生做实验的主观能动性。故苏教版在设置“活动与探究“栏目内容时,都是从实践性角度出发,重在培养学生的科学探究技能。如在进行“乙酸性质探究”过程中,学生必须要完成如下图中实验1和实验2的操作,才能对乙酸性质进行深入探究。
特别是在进行实验2过程时,涉及到了较多的实验技能。如通过实验2,学生可以掌握不同溶液混合时试剂加入的先后顺序及其操作,反应装置的选择与反应条件、反应物和产物状态关系问题,实验装置的装配,试剂的用量及取用试剂的操作,产物的收集方法等等。虽说上述操作均是实验的基本操作,但通过各种“活动与探究”栏目中学生探究实验的锻炼,学生可以熟悉并掌握不同的基本实验操作技能,从而全面提升学生的实验探究能力。故“活动与探究”可以起到锻炼学生的科学探究技能的作用。
借助“活动与探究”,可以端正学生的科研态度
任何一个探究活动,均涵盖了阅读、思考、设计、试验、观察、比较、完善等多个步骤,这就要求学生在进行活动与探究实验时,要用科学的态度来对待每一个探究实验,才能得到正确的结论。
如在进行“氯水性质探究”探时,首先学生必须要阅读课本有关氯气的知识,了解氯气的颜色、水溶性、氧化性及其与水反应的情况;再根据氯气与水反应生成产物的情况,思考氯水中可能有哪些成分;然后根据各成分设计针对性的实验去验证;最后通过实验,观察各组实验的现象,比较氯水和氯气性质的异同,并找出实验中的缺陷并加以完善,从而得到最终的结论。以上每一个过程,缺少任何一项都有可能使你的探究所得结论与理论不相符合,故学生必须要养成科学严谨的思维方式和实验态度,才能完成好每一个探究实验,得到正确的结论。
又如在进行“自制水果电池和燃料电池探究”时,通过让学生用从废旧电池上拆下的锌片与铜片分别插入到纯碱溶液中、家用白醋中、橙子中、芦柑中或者柠檬中,然后让学生观察能否形成电流,或用多瓤橘子串联后接上发光二极管,观察二极管是否发光。可以让学生深切地感受到化学的神奇,感受到化学与人类生产、生活的紧密相连,从而激发学生学习化学的热情和掌握化学知识的成就感和自豪感。
作者:钮庆丰单位:吴江市盛泽中学