霍秋菊 周金權(quán)

[摘 要]

實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生形成概念，獲得知識和技能，培養(yǎng)觀察能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。?yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅能夠增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的趣味性，提高教學(xué)效率，還能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的意識、科學(xué)探究的精神，落實(shí)化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)。

[關(guān)鍵詞]

初中化學(xué);優(yōu)化實(shí)驗(yàn);創(chuàng)新意識

化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中提出，要讓學(xué)生通過化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成正確價值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力，也就是要培養(yǎng)具有化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的人。

化學(xué)課程是科學(xué)教育的重要組成部分，也是發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要途徑。化學(xué)教育要引導(dǎo)學(xué)生更全面地認(rèn)識物質(zhì)世界的變化規(guī)律，重視科學(xué)、技術(shù)與社會的相互聯(lián)系，倡導(dǎo)多樣化的學(xué)習(xí)方式，強(qiáng)化評價的診斷、激勵與發(fā)展功能，有助于學(xué)生更好地適應(yīng)現(xiàn)代社會生活，提高學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。

實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分，其目的就是讓學(xué)生體驗(yàn)到，科學(xué)探究是進(jìn)行科學(xué)解釋和發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造和應(yīng)用的科學(xué)實(shí)踐活動;能發(fā)現(xiàn)和提出有探究價值的問題;能從問題和假設(shè)出發(fā)，確定探究目的，設(shè)計(jì)探究方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究;在探究中學(xué)會合作，面對“異?！爆F(xiàn)象敢于提出自己的見解。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，同時也是化學(xué)教學(xué)的重要組成部分，教師應(yīng)充分認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)教學(xué)在化學(xué)教學(xué)中的地位和作用，切實(shí)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，幫助學(xué)生獲得實(shí)驗(yàn)知識和實(shí)驗(yàn)技能，還能培養(yǎng)實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和學(xué)習(xí)方法，最終成為一名有化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的人。

在實(shí)際教學(xué)中，筆者發(fā)現(xiàn)，有些實(shí)驗(yàn)使用藥品量過大會造成環(huán)境的污染，有的實(shí)驗(yàn)存在一定的安全隱患，有的實(shí)驗(yàn)操作復(fù)雜不易完成，有的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的不夠完美不能充分說明問題。因此，在教學(xué)中實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)就是非常必要的。

無論什么樣的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)都應(yīng)該是為教學(xué)服務(wù)的。實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)首先考慮的問題就是要有明顯、快速的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，通過現(xiàn)象足以說明問題。其次，就是應(yīng)該在簡單、安全、環(huán)保等方面多加考慮，以完成教學(xué)時既定的目標(biāo)。而更重要的是，要多引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注實(shí)驗(yàn)、體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究的方法和思路，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新精神。下面就談?wù)勗诮虒W(xué)中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的一些思考。

一、關(guān)注細(xì)節(jié)，確保實(shí)驗(yàn)成功

準(zhǔn)確、明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高教學(xué)效果。對于有些不易成功的實(shí)驗(yàn)，教師只要稍作改進(jìn)，就能加大成功概率且能有明顯效果，再與教材上的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對比，能大大激發(fā)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的興趣。

比如：在做階梯蠟燭熄滅的實(shí)驗(yàn)中（圖1），倒入的二氧化碳?xì)怏w使一高一低兩蠟燭先后熄滅，不僅可以說明二氧化碳不燃燒不支持燃燒，還可以同時說明二氧化碳密度比空氣大。但實(shí)驗(yàn)中常常會因?yàn)榈谷脒^快，氣流把高的蠟燭先撲滅引起實(shí)驗(yàn)失敗而無法說明問題。如果蓋在集氣瓶瓶口的玻璃片打開一半放在低的蠟燭一側(cè)，再迅速地倒入二氧化碳，就順利多了。

再如：在空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的測定實(shí)驗(yàn)中，很容易出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，使實(shí)驗(yàn)測定不準(zhǔn)。我們可以在這兩處加以改動解決漏氣的問題：①在膠塞邊緣處涂抹一些水解決膠塞與試劑瓶之間的漏氣問題;②把膠管折疊后用彈簧夾夾緊解決彈簧夾夾不緊的問題。

二、巧妙設(shè)計(jì)，增強(qiáng)趣味

化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的是為更好地啟發(fā)指導(dǎo)學(xué)生探索總結(jié)規(guī)律，調(diào)動學(xué)生的積極性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，若通過改進(jìn)把實(shí)驗(yàn)變得更有趣味性，使平淡的課堂教學(xué)變得妙趣橫生，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，使學(xué)生看過實(shí)驗(yàn)之后回味無窮，教學(xué)效果會更好。

例如，在上第一節(jié)化學(xué)課時，教師先做了一個“神奇的自我介紹”：教師用玻璃棒蘸取一些液體，在一張白紙上寫下了自己的名字，展示給學(xué)生，學(xué)生們好奇地讀出老師的名字。然后教師用噴壺向紙上噴灑了另外一種無色的液體，紙上字跡立刻變成紅色，學(xué)生吃驚地睜大了眼睛，興奮不已。教師抓住時機(jī)告訴學(xué)生化學(xué)是一門神奇有趣的科學(xué)，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

再如：把二氧化碳與石灰水的反應(yīng)改成魔術(shù)——“清水變牛奶”，利用人呼吸時呼出的二氧化碳，吹進(jìn)澄清石灰水并且可充分調(diào)動學(xué)生的主動性，讓每個學(xué)生都當(dāng)一回“魔術(shù)師”，往“清水”里吹幾口“仙氣”，使“清水變牛奶”，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的趣味性，加深學(xué)生對知識的印象。

三、分組演示，親身體驗(yàn)

教材中的演示實(shí)驗(yàn)非常多，且多數(shù)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生處于被動接受的狀態(tài)，不利于培養(yǎng)學(xué)生多向思維。教師應(yīng)精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，把一些演示實(shí)驗(yàn)改成學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，以學(xué)生發(fā)展為本，盡可能創(chuàng)造條件，增加學(xué)生動手操作的機(jī)會，以學(xué)生探究為主，培養(yǎng)學(xué)生的探究意識和動手操作能力。

“活動是認(rèn)識的源泉，智慧從動作開始?！边@句話非常有哲理。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)操作體驗(yàn)參與的快樂，感知化學(xué)知識，學(xué)以致用。由于學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作量大，且藥品耗用過多，產(chǎn)生廢物較多，因此教材上的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)很少，根據(jù)教學(xué)的需要我們就應(yīng)該大膽地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改革創(chuàng)新，讓學(xué)生多做分組實(shí)驗(yàn)。

例如：在講溶液、懸濁液、乳濁液的區(qū)分時，我們可以讓學(xué)生自己課前準(zhǔn)備好空的礦水瓶，在3個礦泉水瓶中分別裝入豆油、泥土和食鹽，1個礦泉水瓶中裝半瓶水，1個礦泉水瓶中裝入少量的洗滌劑。在上課時，把水倒入豆油、泥土和食鹽中振蕩，通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，區(qū)分溶液、懸濁液、乳濁液。然后在油水的混合物中加入洗滌劑振蕩，通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，來理解乳化現(xiàn)象。

再如：在講微粒的性質(zhì)時，可以讓學(xué)生事先準(zhǔn)備2個礦泉水瓶（白色透明），其中1個礦泉水瓶中裝滿水，少量的鋼筆水（藍(lán)、紅、黑都可）和一塊方糖。在上課時，在瓶蓋封閉好的情況下，用手?jǐn)D壓兩個瓶子，觀察哪個瓶子容易擠壓，驗(yàn)證微粒間有空隙，且氣體微粒間空隙較大，易壓縮。然后把水的一半倒入另一個瓶中，在其中一個瓶子中加入鋼筆水，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，證明微粒在不斷運(yùn)動。在另一個瓶子中放入一塊方糖，并畫出一條橫線，待方糖溶解看不見時，觀察液面的變化情況，證明微粒在不斷運(yùn)動。

四、增加補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生理解化學(xué)原理

化學(xué)實(shí)驗(yàn)的直觀性能夠幫助學(xué)生形成概念、獲得、理解化學(xué)知識。對于重要的知識，雖然教材未安排實(shí)驗(yàn)，但增加是必要的。對一些實(shí)驗(yàn)還可以在原實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上補(bǔ)充，以增強(qiáng)學(xué)生對這方面知識的理解和深化。

比如：在講實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的藥品選擇問題時，為什么不用稀硫酸代替稀鹽酸？為什么不用碳酸鈉或碳酸鈣粉末代替石灰石？教材上并沒有實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)，學(xué)生沒有感官印象也不好理解，這時就可以在原來實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，補(bǔ)充大理石與稀硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，補(bǔ)充碳酸鈉或碳酸鈣粉末與稀鹽酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，就能充分理解其中的原因，且印象深刻，更利于學(xué)生對知識的理解和深化。

再如：在講二氧化碳與氫氧化鈉是否發(fā)生反應(yīng)時，就在黑板上“種田”，學(xué)生很難理解，教材上也沒有實(shí)驗(yàn)，我們可以在此處增加一組實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)學(xué)生理解。實(shí)驗(yàn)如下（如圖2）：用空的礦泉水瓶收集兩瓶二氧化碳?xì)怏w，分別加入等量的蒸餾水和氫氧化鈉溶液，然后蓋緊瓶蓋，觀察礦泉水瓶變癟的情況，來說明氫氧化鈉與二氧化碳發(fā)生了反應(yīng)，而不是水。然后把加入氫氧化鈉溶液的礦泉水瓶中的液體少許倒入三支試管中，然后再在3支試管中分別加入稀鹽酸、氫氧化鈣溶液、氯化鈣溶液，通過產(chǎn)生氣泡、生成沉淀、生成沉淀的現(xiàn)象來說明有碳酸鈉生成，進(jìn)而說明二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng)。最后在加入氯化鈣溶液的試管中加入足量的氯化鈣溶液直至不再產(chǎn)生沉淀為止，加入無色酚酞試液，根據(jù)試液是否變紅，來判斷氫氧化鈉是否反應(yīng)完全。

五、強(qiáng)化對比，讓實(shí)驗(yàn)更具說服力

有些探究性實(shí)驗(yàn)，是通過互相比較現(xiàn)象得出結(jié)論的，這類實(shí)驗(yàn)要放在一起做，效果才會更好，而且更能讓學(xué)生體會控制變量法實(shí)驗(yàn)探究中的應(yīng)用。

比如：探究金屬活動性的實(shí)驗(yàn)，把試管改成在培養(yǎng)皿（如圖3），在培養(yǎng)皿中放入兩個垂直交叉的塑料片，形成四個格子，分別放入相同體積鎂片、鋅片、鐵片和銅片，再倒入等質(zhì)量的稀硫酸或稀鹽酸，使四種金屬同時接觸酸液，這樣便于比較實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，更具有說服力。

再如：在驗(yàn)證二氧化硫使高錳酸鉀溶液褪色時，是使用火柴做的實(shí)驗(yàn)，火柴燃燒還會產(chǎn)生二氧化碳，無法說明問題。我們可以在此處把火柴改成木條再做一個同樣的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行對比，通過木條燃燒不能使高錳酸鉀溶液褪色，就更能說明問題。

六、實(shí)驗(yàn)微型化，節(jié)約環(huán)保

所謂微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)，是指用小型儀器、裝置和極少量的試劑進(jìn)行的一類化學(xué)實(shí)驗(yàn)，換句話說是一種以盡可能少的化學(xué)試劑和儀器來獲取所需化學(xué)信息的實(shí)驗(yàn)方法與技術(shù)。教材中有些實(shí)驗(yàn)，藥品的用量有的略多了，在不影響實(shí)驗(yàn)效果的前提下，將其微型化，即可以達(dá)到節(jié)約藥品的目的，又可以減少廢物的產(chǎn)生降低污染，還可以在課堂上讓學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，親手實(shí)驗(yàn)，近距離觀察，提高教學(xué)效果;也為了在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不斷地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)意識和社會責(zé)任，增強(qiáng)環(huán)保意識。

比如：在驗(yàn)證分子在不斷運(yùn)動實(shí)驗(yàn)中，用大燒杯罩住兩只分別裝有酚酞試液和濃氨水的小燒杯，濃氨水盡管只有3～5mL，但氨水揮發(fā)出來的刺激性氣味卻很大，教室里的空氣嚴(yán)重受到污染。我們可以用棉花來解決實(shí)驗(yàn)微型化，減少污染的問題。即用兩團(tuán)棉花分別沾取少量的濃氨水和酚酞試液，放在玻璃片上不接觸，用燒杯罩上觀察現(xiàn)象（如圖4）。

再如：酸堿鹽的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)很多，用試管實(shí)驗(yàn)時要反復(fù)清洗試管，很麻煩且浪費(fèi)藥品，如果改用點(diǎn)穴板，可以節(jié)省藥品的用量。若是改在濾紙上做同樣可以收到良好的效果，并且所用儀器少、藥品用量少、產(chǎn)生廢液少、無需清洗試管，既減少化學(xué)藥品對環(huán)境的污染，又節(jié)約用水，還能開展學(xué)生隨堂實(shí)驗(yàn)。

（1）酸堿鹽溶液的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)：將電流表和電源串聯(lián)，電流表和電源的另一端分別接一個夾子，兩個夾子分別夾在濾紙兩端（兩個夾子之間有一定距離），濾紙放在表面皿（或玻璃片）上，在濾紙上滴幾滴溶液，使兩夾子之間的濾紙濕潤，可觀察到電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。

（2）酸堿性溶液使指示劑變色：將濾紙放在玻璃片上，在濾紙的中間部分滴一滴石蕊試液（酚酞試液），觀察濾紙變色情況，然后在濾紙中滴試液的部分再滴一滴稀鹽酸或氫氧化鈉溶液或氯化鈉溶液等，再觀察濾紙的變色情況，如圖5、圖6、圖7。

七、細(xì)化操作，注意安全

化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有一定的危險(xiǎn)性，我們在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中耳聞目睹了不少化學(xué)實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn)情景，在實(shí)驗(yàn)過程中如果操作不當(dāng)或沒有控制好實(shí)驗(yàn)藥品的用量，會產(chǎn)生安全、污染等問題。

比如：一氧化碳有劇毒，且燃燒易發(fā)生爆炸，因此在做一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)時，首先要驗(yàn)純，然后通一氧化碳，排凈空氣避免爆炸，實(shí)驗(yàn)中還要進(jìn)行尾氣處理。

再如：硫在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，我們使用的燃燒匙容易損壞，而且二氧化硫氣體毒性大，刺激性氣味強(qiáng)。我們可以在燃燒匙中先墊一層細(xì)沙子，防止加熱時銅與硫直接接觸反應(yīng)而損壞燃燒匙。為防止產(chǎn)生的二氧化硫污染環(huán)境，應(yīng)在瓶底放少量氫氧化鈉溶液，以吸收產(chǎn)生的二氧化硫。反應(yīng)結(jié)束后，若有硫剩余，應(yīng)立即將燃燒匙伸入水中，使火焰熄滅，以減少二氧化硫的污染。

還有紅磷燃燒產(chǎn)生的白煙也會造成對我們自身的傷害，因此在做利用紅磷燃燒測定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)時，盡可能在密閉容器中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。如在集氣瓶底放少量的沙子，在沙子上放少量的紅磷，在膠塞上插入一根較粗的鐵絲，在酒精燈上燒成紅熱狀態(tài)，然后把膠塞緊，并使鐵絲與紅磷接觸，促使紅磷燃燒如圖8。

八、一器多能，簡單易行

我們教材中的實(shí)驗(yàn)有些是比較復(fù)雜的麻煩的，使用的儀器多，操作步驟多，因此巧用化學(xué)儀器，開發(fā)儀器的多種功能，培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性、敏捷性、嚴(yán)密性、創(chuàng)造性有著更加重要的意義。

比如：筆者在化學(xué)教學(xué)中發(fā)現(xiàn)一種儀器——干燥管，它除了能夠干燥氣體外，還可以在多個實(shí)驗(yàn)中使用。在實(shí)驗(yàn)中使用能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)驗(yàn)微型化，節(jié)約藥品，減少污染的目的;在實(shí)驗(yàn)中使用能夠?qū)崿F(xiàn)省時省力，操作簡便、安全的目的;在實(shí)驗(yàn)中使用能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)象明顯，一器多能的目的;在實(shí)驗(yàn)中使用能夠?qū)崿F(xiàn)更容易進(jìn)行學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的目的。

①可在防倒吸中使用。（如圖9）

②可以用在簡易啟普發(fā)生器中。（如圖10）

③可以在質(zhì)量守恒定律的驗(yàn)證中使用。（如圖11）

④可以在二氧化碳的制取和性質(zhì)檢驗(yàn)中使用。（如圖12）

⑤可以在雙氧水和二氧化錳制氧氣中使用。（如圖13）

⑥可以加熱一些固體。（如圖14）

⑦可以在驗(yàn)證分子運(yùn)動中使用。（如圖15）

⑧可以在水的凈化中使用。（如圖16）

總之，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們不僅要做實(shí)驗(yàn)，而且要因地制宜，利用各種優(yōu)勢資源，多做實(shí)驗(yàn)。有些實(shí)驗(yàn)完全按照教材中提供的方法，操作效果不一定好，這就需要我們做教師的平時多動腦筋，多探索，充分利用有限教學(xué)資源，去尋找科學(xué)、可行、簡易、快速、高效的實(shí)驗(yàn)方法。從而使實(shí)驗(yàn)更加簡便易行，現(xiàn)象更加明顯，體現(xiàn)的原理更加科學(xué)，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)更切合實(shí)際，更便于推廣，從根本上服務(wù)于教學(xué)，為培養(yǎng)具有化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的人添磚加瓦。

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1]鄭長龍.2017年版普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的重大變化及解析[J].化學(xué)教育（中英文），2018（9）.

[2]趙彬.淺談高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與創(chuàng)新[J].中小學(xué)教育，2017（2）.

[3]孫奇文.高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與創(chuàng)新研究[J].化學(xué)教育，2016（5）.

[4]楊秋霞.淺談新課程理念下的初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)[J].學(xué)周刊，2011（7）.

[5]吉寧.例談初中化學(xué)教學(xué)中趣味實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用[J].中學(xué)課程輔導(dǎo)（教師教育），2018（19）.

[6]韓淼，關(guān)立海.初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的幾點(diǎn)挖掘與改進(jìn)[J].教育現(xiàn)代化，2018（35）.

[7]韓曉峰.球形干燥管[J].中學(xué)化學(xué)，2015（3）.

（責(zé)任編輯：張華偉）