王徐標(biāo)

（江蘇省海門市能仁中學(xué)，江蘇海門 226100）

運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn) 助力課堂教學(xué)

王徐標(biāo)

（江蘇省海門市能仁中學(xué)，江蘇海門 226100）

初中化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅能激發(fā)學(xué)生興趣，還能將理論知識直觀地呈現(xiàn)給學(xué)生，加深他們對知識的理解，同時(shí)還能提高學(xué)生的科學(xué)探究能力，故而實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用是其他教學(xué)方式都無法替代的。在化學(xué)教學(xué)中，選好實(shí)驗(yàn)、做好實(shí)驗(yàn)、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，對助力教學(xué)課堂有著重要意義。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)；初中課堂；素養(yǎng)

引言

實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)習(xí)的生命線，在化學(xué)教學(xué)中，教師需要將實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深入而充分的實(shí)踐與研究，積極豐富課堂內(nèi)容，活躍課堂氛圍，并做好實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)，以此來培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維，將化學(xué)實(shí)驗(yàn)的價(jià)值最大化服務(wù)于學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)。

一、做好實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維

實(shí)驗(yàn)?zāi)軒椭鷮W(xué)生清晰直觀認(rèn)識和理解科學(xué)，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維有著重要影響。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的是通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，加深學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)的理解和記憶，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。

例如，在完成初中化學(xué)“制取二氧化碳”實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生將之前制取氧氣和氫氣的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改良設(shè)計(jì)。學(xué)生設(shè)計(jì)出多種裝置后，教師先表示肯定，然后提點(diǎn)學(xué)生：“制作二氧化碳的裝置首要考慮是裝置的氣密性，如果氣密性不好，二氧化碳會(huì)通過氣孔漏掉?！睂W(xué)生綜合意見后，設(shè)計(jì)一個(gè)比較完美的方案：先按照以前制取氧氣的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行安裝，然后將導(dǎo)管通入水槽中，檢查裝置的氣密性，水中有氣泡冒出，則說明裝置氣密性良好。然后通過石灰石和稀鹽酸制作二氧化碳，將二氧化碳收集在集氣瓶中，并用玻璃片蓋好。將一根點(diǎn)燃的木條放在集氣瓶口，若木條馬上熄滅則說明二氧化碳集滿。最后再讓學(xué)生分析各組制作的收集裝置的優(yōu)缺點(diǎn)，并比較哪一組收集的二氧化碳又快又多。比較發(fā)現(xiàn)，氣密性好的裝置，收集的二氧化碳更多，由此說明氣密性確實(shí)會(huì)影響實(shí)驗(yàn)效果。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的是為了讓學(xué)生在課堂上能積極思考，發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性。教師在引導(dǎo)學(xué)生自主探究時(shí)，可以通過提問的方式，激發(fā)學(xué)生深入思考，并給予指導(dǎo)性意見，為學(xué)生搭建自主創(chuàng)建的平臺，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維。

二、選好實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生探究能力

在化學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況，因材施教，有針對性選擇化學(xué)實(shí)驗(yàn)，規(guī)避有危險(xiǎn)的部分，盡量放大實(shí)驗(yàn)的效果，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的探索性。教師可以在實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用對比的方法，讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行自主探究，以增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。

例如，為了幫助學(xué)生理解“催化作用”與“催化劑”這兩個(gè)概念，教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)氯酸鉀加熱產(chǎn)生氧氣和氯酸鉀加入二氧化錳產(chǎn)生氧氣的對比實(shí)驗(yàn)。取三支試管，第一支試管加入氯酸鉀溶液并用酒精燈加熱，第二支試管加入二氧化錳與水，第三支試管加入氯酸鉀和二氧化錳，用酒精燈加熱，觀察試管中氣泡產(chǎn)生情況。觀察發(fā)現(xiàn)，第一支試管產(chǎn)生氣泡的速度很慢，第二支不產(chǎn)生氣泡，第三支試管產(chǎn)生氣泡的速度很快。為了驗(yàn)證催化劑在實(shí)驗(yàn)前后質(zhì)量不變，教師可以讓學(xué)生將反應(yīng)后的二氧化錳分離出來，將其干燥處理后稱重，發(fā)現(xiàn)二氧化錳的質(zhì)量確實(shí)沒有發(fā)生變化，說明二氧化錳在試驗(yàn)中只是作為催化劑存在，并不與溶液發(fā)生反應(yīng)，僅起了催化作用。而氯酸鉀在常溫下幾乎不分解出氧氣，但在加熱的情況下能產(chǎn)生氧氣，這說明加熱也具有一定的催化作用。第三支試管氣泡產(chǎn)生的速度最快，這也說明了在催化劑和加熱同時(shí)作用下，催化作用達(dá)到最佳。

學(xué)生通過這次實(shí)驗(yàn)，不僅可以深刻理解催化劑“一變二不變”的特征，還可以學(xué)習(xí)這種從實(shí)驗(yàn)中得出結(jié)論的研究方法。讓學(xué)生將實(shí)際生活與化學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，不僅讓學(xué)生有更高的參與感，保持課堂注意力集中，從而達(dá)到良好的化學(xué)課堂效果。

三、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，豐富學(xué)生情感體驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)并不是一成不變的，適當(dāng)對實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，往往能激發(fā)學(xué)生更大的興趣，讓學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗(yàn)有更深的體驗(yàn)。教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生已有認(rèn)知進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，并引導(dǎo)學(xué)生參與其中，讓他們親身體驗(yàn)化學(xué)的奇妙。

在進(jìn)行初中化學(xué)“加熱過氧化氫溶液制取氧氣”實(shí)驗(yàn)時(shí)，教材中提到可以通過將帶火星的木條放在瓶口，木條會(huì)復(fù)燃的方式來檢驗(yàn)氧氣是否充足。但是在實(shí)際操作過程，我們發(fā)現(xiàn)，將帶火星的木條放在瓶口，木條不僅沒有復(fù)燃，反而熄滅了。學(xué)生對此現(xiàn)象也疑惑不已，于是教師引導(dǎo)學(xué)生分析原因，會(huì)不會(huì)是過氧化氫濃度太低造成的，又或者是生成物中的水蒸氣造成。針對這兩個(gè)原因，教師將學(xué)生分為兩組，一組進(jìn)行10%、15%、20%等不同濃度的過氧化氫溶液加熱實(shí)驗(yàn)，觀察目標(biāo)的復(fù)燃情況；另一組增加制氧裝置的導(dǎo)管，讓水蒸氣在導(dǎo)管中冷卻，不進(jìn)入集氣瓶中，再用帶火星木條檢測。結(jié)果顯示，加熱20%過氧化氫溶液這個(gè)實(shí)驗(yàn)，能讓帶火星的木條復(fù)燃，集氣瓶收集氣體也能讓帶火星木條復(fù)燃，這說明這兩個(gè)原因會(huì)影響氧氣濃度。于是教師引導(dǎo)學(xué)生改良實(shí)驗(yàn)，學(xué)生采取兩種實(shí)驗(yàn)方案。第一，用30%濃度的過氧化氫溶液，加熱溫度不要過高，減少水蒸氣，當(dāng)有大量氣泡時(shí)就將帶火星木條伸入瓶口；第二，在密封的集氣瓶中放入生石灰的干燥管，然后用帶火星木條檢驗(yàn)氧氣量。經(jīng)過改良的方案后，發(fā)現(xiàn)木條沒有熄滅，還會(huì)復(fù)燃。

改進(jìn)實(shí)驗(yàn)其實(shí)是一個(gè)發(fā)現(xiàn)問題、探究問題、解決問題的過程，有助于促進(jìn)學(xué)生化學(xué)思維的養(yǎng)成，對幫助學(xué)生構(gòu)建化學(xué)知識體系有著重要意義。此外，改進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生思維的多樣性，提高學(xué)生的探索精神，豐富學(xué)生情感體驗(yàn)。

四、課外實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生學(xué)以致用

學(xué)生的課堂復(fù)習(xí)鞏固形式都是以習(xí)題、背誦、記憶、默寫的形式出現(xiàn)，這些形式讓很多學(xué)生感受到枯燥乏味。其實(shí)，面對這種現(xiàn)狀，我們完全可以開發(fā)“課外實(shí)驗(yàn)”這一環(huán)節(jié)，以此通過課外實(shí)驗(yàn)的開展落實(shí)對課堂知識與規(guī)律、實(shí)驗(yàn)與要領(lǐng)的掌握。

比如，在學(xué)習(xí)碳和碳的氧化物以后，為了進(jìn)一步讓學(xué)生對接化學(xué)與生活、化學(xué)與社會(huì)，我們就可以布置學(xué)生做一個(gè)探究蠟燭的成分的課外實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自己準(zhǔn)備好火柴、蠟燭、玻璃杯、玻璃片、白瓷板等器材。讓學(xué)生在電熱蠟燭后完成以下2個(gè)環(huán)節(jié)的小實(shí)驗(yàn)：首先，將白瓷板置于火焰的上方，然后，把蠟燭放在玻璃杯中，燃燒后，用玻璃片罩住杯口。啟發(fā)學(xué)生對現(xiàn)象和已學(xué)知識的分析與對接，以此進(jìn)一步鞏固本章所學(xué)的知識與技能。比如，學(xué)生在看到白瓷片上的黑色物質(zhì)以后，可以判斷蠟燭中存在碳，這黑色物質(zhì)是碳不完全燃燒而生成的。除此之外，學(xué)生在參與中還無形之中訓(xùn)練了實(shí)驗(yàn)操作技能和分析能力。

五、綜合實(shí)驗(yàn)，對接學(xué)生核心素養(yǎng)

基于學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的真實(shí)需要，我們需要將學(xué)生的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)進(jìn)行全面而深入綜合應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用自身已經(jīng)建構(gòu)的科學(xué)素養(yǎng)進(jìn)行綜合實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用。比如將物理和化學(xué)實(shí)驗(yàn)相綜合，把化學(xué)和生物實(shí)驗(yàn)相綜合等。

比如，我們學(xué)好《分子和原子》以后，我們就啟發(fā)學(xué)生去制作分子模型或晶體結(jié)構(gòu)模型。再比如酒的釀造、酸奶的制作等等，以制作酸奶為例，其中有一個(gè)環(huán)節(jié)是牛奶加熱，而牛奶溫度如過高，會(huì)殺死酸奶中的乳酸菌造成發(fā)酵失敗，如溫度過低又會(huì)造成發(fā)酵緩慢，此時(shí)將物理、化學(xué)、生物的知識綜合應(yīng)用到一起，這些活動(dòng)將學(xué)生的核心素養(yǎng)得以充分訓(xùn)練，并以此促使學(xué)生素養(yǎng)的漸進(jìn)式提升。

結(jié)語

化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生自主探究能力、動(dòng)手能力以及對化學(xué)的興趣。對此，教師可以運(yùn)用選好實(shí)驗(yàn)、做好實(shí)驗(yàn)、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的方式，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中養(yǎng)成良好的科學(xué)態(tài)度、積極求學(xué)、勇于探索的精神，這不僅能提高課堂效率，還將會(huì)使學(xué)生終身受益。

[1]王新全.構(gòu)建初中化學(xué)高效課堂的三點(diǎn)做法[J].廣西教育.2016 (41).

[2]于蘭.初中化學(xué)教學(xué)中存在的問題及對策[J].教師.2017(10).

王徐標(biāo)（1974），男，江蘇海門人，本科學(xué)歷，主要從事初中化學(xué)教學(xué)與研究，中學(xué)一級教師。