《基于国产动画的趣味化学实验设计》-理学论文，中学数理化论文-论文范文参考-科学狗论文网

标题

基于国产动画的趣味化学实验设计

范文

李金燕刘英涛柴玉

[摘? ?要]将学生熟知的国产动画片《熊出没》中的故事情节与“过氧化氢制取氧气”实验相结合，设计趣味小实验“阿拉丁神灯”，将化学知识融入动画中，以期达到寓教于乐的效果，提高教学质量。

[关键词]国产动画;趣味化学;实验;设计

[中图分类号]? ? G633.8? ? ? ? [文献标识码]? ? A? ? ? ? [文章编号]? ? 1674-6058（2021）14-0076-02

互联网已经步入5G新时代，给人们带来了丰富多彩的视觉体验[1]，譬如AR、VR、MR以及3D动画影院，这些技术所带来的有趣、生动、夸张的影视动画将人们牢牢地吸引住，尤其是中小学生更是对其爱不释手。学生在这种“泛娱乐化”的网络生态环境[2]中虽然可以快速获得所需知识的相关资料，但因缺乏思考和实践，导致动手能力欠缺，尤以对探究性知识的学习影响最为严重。针对该状况，本文以学生熟知的动画故事情节创设情境，结合人教版化学教材中的“过氧化氢制取氧气”实验，设计趣味小实验“阿拉丁神灯”，并编写漫画风格的实验指南。这种“娱中习知”的教学方式，不仅发展了学生的问题解决能力和探索能力，还为当今网络环境下如何育人这个亟待解决的重大课题开拓了思路。

一、实验设计思路

1.实验内容的选取

播放动画片《熊出没》之“熊二的愿望”（如图1），挖掘其中与人教版初中化学教材知识相关联的故事情节。在该故事中，熊二想在一块地里种什么得什么，心疼弟弟的熊大害怕熊二因为没有实现愿望而伤心，就想办法帮熊二实现愿望。在实施计划的过程中，熊大被一个像酒壶一样的东西给绊倒，他拿起来擦了两下，灯神出现了，熊大这才恍然大悟：“原来这就是传说中的阿拉丁神灯呀！”灯神说：“熊大，是你将我唤醒的，我可以帮你实现三个愿望。”熊大说：“灯神，我弟弟想在那块地里种什么得什么，你帮我实现他的愿望吧！”第二天，熊二起床后就跑到地里去挖自己种的一坛子蜂蜜和一坛子坚果，果然每种东西都变成了两份。接着，以阿拉丁神灯的灯神出现时有一团白色烟雾为切入点，结合教材中“过氧化氢制取氧气”的知识点，将其设计成趣味化学实验。

2.实验指南的编写

纯文字传递信息较为单一，读起来也比较费时。在这个信息快餐时代，将所要表达的信息以图文的方式呈现，不仅能够使读者快速获得所需知识，同时直观、形象、通俗的图片还能让读者加工出更多的信息。处于“读图时代”的我们，要想将自己的观点快速并准确地传递给他人，可采用合适的图片并加上必要的文字这一当前最受欢迎的信息传递方式。譬如众所周知的漫画就符合此特征，它具有图片形象、语言简单幽默等特点，深受广大学生的喜爱。笔者将化学知识与动画故事情节相结合设计的趣味实验“阿拉丁神灯”编写成漫画风格的实验操作指南（如图2）供学生参考，其内容包括情境导入、实验仪器、实验步骤、实验原理等。

以二氧化锰为催化剂，用过氧化氢制取氧气是初中化学的重要实验之一，该实验会出现大量的白雾，与《熊出没》中阿拉丁灯神出现时冒出一团白雾的场景极其相似。因此，可以《熊出没》中阿拉丁神灯的故事情节为切入点，结合过氧化氢与二氧化锰反应的实验，设计趣味实验“阿拉丁神灯”，并编写相应的实验指南让学生在做实验时进行参考，对实验中白雾效果的影响因素进行探究。

二、实验药品及仪器

二氧化锰、30%的H2O2、去离子水;锥形瓶（50 mL）、电子天平。

三、实验过程

1.过氧化氢溶液的配制及药品的称量

量取20 mL 30%的H2O2加入到50 mL的1号锥形瓶中，再加入10 mL去离子水，配制成质量分数为20%的H2O2;向另一个50 mL的2号锥形瓶中加入10 mL 30%的H2O2，并加入20 mL去离子水，配制成为10% 的H2O2;称取两份0.1 g的二氧化锰。

2.实验步骤及现象

分别向1号和2号锥形瓶中加入稱取的二氧化锰，观察到1号锥形瓶有白雾喷出，并且瓶内的液体往外溅，白雾持续时间较2号锥形瓶短，锥形瓶口烫手。2号锥形瓶口飘出白雾，反应比较缓慢，锥形瓶口温热。二者对照来看，1号锥形瓶产生的白雾的量大于2号锥形瓶，效果像极了阿拉丁神灯（如图3）。

将质量分数为30%的H2O2配制成10%和20%两种不同的浓度进行对照实验，此环节不仅考查了学生对“溶液稀释”知识点的掌握情况，还采用“控制变量法”进行实验，为学生思考和解决问题提供思路。根据1号和2号锥形瓶的反应现象，教师引导学生用已有知识分析两个锥形瓶产生白雾量的多少以及白雾在锥形瓶口冒出或喷出的原因，并进行相应的实验探究，找出做“阿拉丁神灯”趣味实验的最佳条件。

在一定量的催化剂下，过氧化氢的质量分数会影响反应速率。在此固定二氧化锰的质量为0.1 g，对质量分数为10% ∽ 30%（以5%为间隔）的过氧化氢进行探究，实验现象如表1所示。

通过以上对相同催化剂下不同质量分数的过氧化氢分解反应的探究发现，当过氧化氢的质量分数为10%时，反应现象不明显，锥形瓶口温热有白雾飘出;当过氧化氢的质量分数为20%时，锥形瓶口有大量白雾冒出，瓶口温度较热;当过氧化氢质量分数达到30% 时，反应剧烈且有液体喷溅，锥形瓶口烫手。可见，随着过氧化氢质量分数的递增，反应的剧烈程度增强。经探究发现，25%的H2O2与0.1 g MnO2的条件下最适合制作“阿拉丁神灯”。此环节中，学生以小组合作的形式进行实验探究，锻炼了合作能力、观察能力和实践操作能力，学会用科学的方法去解决问题，并基于安全节约等因素进行全方位考量，最终确定实验的最佳反应用量。

四、实验说明

（1）实验中用到的过氧化氢浓度较高，具有较强的腐蚀性，且反应剧烈，放出大量的热，有液体喷溅，必须做好相应的安全措施。

（2）以锥形瓶口几乎没有白雾为标准终止计时（也可以锥形瓶内气泡的多少为参考）。

本文基于“过氧化氢制取氧气”实验开发设计了“阿拉丁神灯”趣味实验，系统探究了过氧化氢与二氧化锰用量对实验效果的影响。本实验将化学知识融入动画中，并编写了漫画实验指南，具有趣味性浓、视觉效果好等特点。在探究过程中应用了“控制变量法”，为学生提供了解决问题的思路。同时，本实验也响应了2019年教育部出台的重要配套文件中所提出的“强化学生实践操作、情境体验、亲身感悟和创新创造”的号召。

总之，本实验将课本中的知识与动画相融合，不但有效激发了学生的学习兴趣，而且为互联网大环境下的教育问题提供了新的教学思路。

[? ?参? ?考? ?文? ?献? ?]

[1]? 王学杰.互联网上的中学化学教育资源[J]. 化学教育，2001（6）：33-35.

[2]? 雷以柱，王倩，万亚荔，等.“化学印章”与“化学打印机”趣味化学实验的设计[J].化学教学，2019（2）：66-69.

（责任编辑罗? ?艳）

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