初中化學(xué)實驗教學(xué)資源的開發(fā)與利用

鄧會平

實驗教學(xué)資源在化學(xué)課程資源占有重要地位，而實驗資源的開發(fā)與利用，直接影響到化學(xué)教學(xué)課程資源的開發(fā)、利用、拓展，對于提高中學(xué)生在化學(xué)實驗中的自主探究能力、拓寬化學(xué)教材中的研究視野、豐富化學(xué)實驗教學(xué)方法有重要意義.本文以九年級上冊《二氧化碳和一氧化碳》（滬教版）的教學(xué)設(shè)計為例，淺談初中化學(xué)實驗教學(xué)資源的開發(fā)與利用.

一、問題引領(lǐng)，以整合實驗教學(xué)資源

在化學(xué)實驗教學(xué)中，在整合實驗教學(xué)資源基礎(chǔ)上的問題設(shè)計，既體現(xiàn)了教學(xué)思路的清晰引領(lǐng)，又能夠啟發(fā)學(xué)生的思維，使其對化學(xué)實驗產(chǎn)生深入探究的興趣.在《二氧化碳和一氧化碳》的教學(xué)設(shè)計中，教師巧設(shè)問題：為什么在擁擠的人群里，蹲著比站著難受？原因：擁擠的人群中CO2氣體的密度較大，氣體下沉導(dǎo)致低處的有氧呼吸更加困難.這樣，由日常生活現(xiàn)象導(dǎo)入化學(xué)課堂，淺近而有趣.教師在引導(dǎo)學(xué)生對CO2性質(zhì)進(jìn)行探究實驗之前，不妨先讓其自主思考，大膽猜想：將一瓶收集好的CO2氣體，向燃燒著的蠟燭自上而下傾倒，會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？燃燒的蠟燭在CO2氣體的包圍中會自下而上地熄滅，因為CO2本身不能燃燒，也不能支持燃燒.在探究CO2氣體與水反應(yīng)的實驗中，教師設(shè)計問題：裝有碳酸飲料的礦泉水瓶子常常會變癟，請用所學(xué)化學(xué)原理對這種現(xiàn)象加以科學(xué)解釋.學(xué)生分組討論，分析原因，得出結(jié)論：二氧化碳溶于水.教師繼續(xù)拋出問題，以引導(dǎo)學(xué)生的自主思考：二氧化碳溶于水，是物理變化還是化學(xué)反應(yīng)？請設(shè)計實驗方案，加以驗證.

二、方案設(shè)計，以創(chuàng)新實驗教學(xué)資源

化學(xué)實驗前的猜想，是為了鼓勵學(xué)生多維度思考，推動他們的自主性探究，使其培養(yǎng)對化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣.然而，對于猜想結(jié)論的驗證，需要嚴(yán)密的方案設(shè)計及實驗步驟.在探究CO2的溶解性問題時，教師引導(dǎo)學(xué)生分組探討驗證方法，并對實驗方案進(jìn)行自主設(shè)計：①向集滿二氧化碳的塑料瓶中倒入約1/3的水；②立即擰緊瓶蓋；③將裝有二氧化碳與水的水瓶振蕩.學(xué)生觀察現(xiàn)象并描述實驗結(jié)果：礦泉水瓶子變癟.探討實驗現(xiàn)象背后的化學(xué)原理：二氧化碳溶于水.教師再度提問：在日常生活中，有沒有其他的可能性也使二氧化碳的體積縮小呢？碳酸飲料配料表，即碳酸水.隨著新課程理念的深入發(fā)展，在化學(xué)課堂中的學(xué)生主體地位的提高，越來越多的簡易演示實驗可以創(chuàng)新方案設(shè)計，形成探究性小實驗，以推動學(xué)生的自主思考意識，促進(jìn)他們積極參與課堂互動.在前面實驗的基礎(chǔ)上，得出“二氧化碳溶于水”的結(jié)論后，教師質(zhì)疑：CO2溶于水，是不是意味著CO2與H2O能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生新的化學(xué)物質(zhì)？學(xué)生結(jié)合所學(xué)，對問題進(jìn)行大膽猜想，并設(shè)計探究實驗，對CO2與H2O能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的猜想加以驗證：①要證明二氧化碳與水發(fā)生了反應(yīng)，需要借助紫色石蕊試劑，因為石蕊作為一種酸堿指示劑，遇到酸可以顯出紅色；②向盛有醋酸溶液的試管中滴入紫色石蕊試液；③將CO2與H2O實驗中的礦泉水瓶中的液體倒入試管中，并滴入紫色石蕊試液，加以檢驗.

三、反思評價，以優(yōu)化實驗教學(xué)資源

在化學(xué)實驗教學(xué)中，實驗結(jié)論的猜想未必合理，方案的設(shè)計未必科學(xué)，需要在探究中加以驗證，在實驗結(jié)果產(chǎn)生后，加以反思評價，去偽存真，以優(yōu)化實驗教學(xué)資源.在上述探究實驗中，得出結(jié)論：CO2與H2O反應(yīng)使石蕊溶液變紅.教師可以引導(dǎo)學(xué)生對實驗進(jìn)行反思評價，在反思評價的基礎(chǔ)上，形成新的猜想與探究實驗.CO2與H2O反應(yīng)使石蕊溶液變紅，有三種可能：①CO2使石蕊溶液變紅；②H2O使石蕊溶液變紅；③CO2與H2O反應(yīng)產(chǎn)生新的化學(xué)物質(zhì)，這種新的化學(xué)物質(zhì)使石蕊溶液變紅.如何通過探究小實驗加以驗證？借助石蕊溶液來分別驗證，能夠使紫色石蕊變紅的物質(zhì)，便是有新的酸性物質(zhì)產(chǎn)生.在反思評價環(huán)節(jié)的探究小實驗，可以放手讓學(xué)生自主操作，以培養(yǎng)他們的自主探究精神.首先，準(zhǔn)備實驗藥品：三條干燥的紫色石蕊濾紙、兩個充滿二氧化碳的集氣瓶、蒸餾水.其次，設(shè)計實驗方案：①將水滴在干燥的紫色石蕊濾紙上；②將干燥的紫色石蕊濾紙放入裝有二氧化碳的試劑瓶中；③將濕潤的紫色石蕊濾紙放入裝有二氧化碳的集氣瓶中.再次，對實驗結(jié)果進(jìn)行綜合評價，以做到操作最簡單，方案最優(yōu)化，從而優(yōu)化實驗教學(xué)資源.在本節(jié)實驗教學(xué)中，自上而下向燃燒著的蠟燭傾倒CO2氣體，然而蠟燭卻是自下而上地熄滅.這一實驗過程，怎樣設(shè)計方案并優(yōu)化操作細(xì)節(jié)，以更清晰地呈現(xiàn)給學(xué)生？在一個燒杯內(nèi)放入三支高低不同的燃燒著的蠟燭，將CO2氣體自上而下倒入燒杯內(nèi)，發(fā)現(xiàn)三支蠟燭自低而高依次熄滅.

四、課外實踐，以拓展實驗教學(xué)資源

化學(xué)實驗教學(xué)資源無處不在，從教材到生活，從課堂學(xué)習(xí)到課外實踐，使化學(xué)學(xué)習(xí)充滿了趣味性、實用性、探究性的價值.對于化學(xué)實驗教學(xué)而言，通過“問題引領(lǐng)—科學(xué)猜想—方案設(shè)計—反思評價”等環(huán)節(jié)，實現(xiàn)對化學(xué)實驗教學(xué)資源開發(fā)與利用.而對于課外實踐而言，通過“資料搜集—方案設(shè)計—實踐調(diào)查—歸納總結(jié)”等環(huán)節(jié)，實現(xiàn)對化學(xué)實驗教學(xué)資源的整合與拓展.在學(xué)了《二氧化碳和一氧化碳》以后，組織學(xué)生開展課外實踐，調(diào)查二氧化碳的用途，以加深對教材的理解，擴(kuò)大學(xué)生的科學(xué)視野.首先，搜集資料，鞏固并補(bǔ)充教材知識體系：CO2的性質(zhì)→CO2的用途.其次，對實踐調(diào)查的內(nèi)容進(jìn)行分類，設(shè)計方案：①調(diào)查固態(tài)CO2在人工降雨方面的應(yīng)用，解釋原理；②調(diào)查CO2的工業(yè)制法，解釋原理；③敞口放置的石灰水上面有一層白色固體物質(zhì)，猜想白色固體物質(zhì)的成分，并設(shè)計方案將白色物質(zhì)除去.

總之，化學(xué)實驗教學(xué)資源的無窮無盡的，教師應(yīng)從新課程理念出發(fā)，尊重學(xué)生的身心特點，積極利用、開發(fā)、整合、拓展實驗資源，引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)假設(shè)、自主探究、大膽猜想、小心求證，從理論解釋到實驗探究，激發(fā)學(xué)生對化學(xué)現(xiàn)象的求知興趣，培養(yǎng)他們的科學(xué)探究精神.