課外實(shí)驗(yàn)

池新敏

摘 要：分析了現(xiàn)如今初中化學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的一些問(wèn)題，提出采用“課外實(shí)驗(yàn)”教學(xué)作為課堂實(shí)驗(yàn)有效教學(xué)的拓展和延伸，然后組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐并對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行安全管控，最后對(duì)實(shí)驗(yàn)成果進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵詞：初中化學(xué)；課外實(shí)驗(yàn)；拓展；延伸

布魯納認(rèn)為：“所謂求知，是過(guò)程，不是結(jié)果?！被瘜W(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的重要手段。立足于學(xué)生身心特點(diǎn)和啟蒙階段化學(xué)學(xué)習(xí)的需求，教師要積極創(chuàng)設(shè)條件，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，常常是“課課有實(shí)驗(yàn)，節(jié)節(jié)要演示”。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師要考慮學(xué)情、班生規(guī)模、課堂容量以及教學(xué)任務(wù)的完成等因素，大部分實(shí)驗(yàn)只能由教師來(lái)演示或個(gè)別學(xué)生代表來(lái)輔助完成，學(xué)生參與面較小。學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，通常充當(dāng)?shù)膮s只是見(jiàn)證者的角色。

筆者曾借助問(wèn)卷、訪談等調(diào)查手段，提出“你喜歡什么樣的化學(xué)實(shí)驗(yàn)？”等問(wèn)題?！坝H身經(jīng)歷和體驗(yàn)”成為學(xué)生呼聲最高的答案。多年的實(shí)踐表明，課外實(shí)驗(yàn)教學(xué)是可以適時(shí)支持課堂有效教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，發(fā)展學(xué)生的智能。學(xué)生的新想法、新觀點(diǎn)通過(guò)課外實(shí)驗(yàn)得到驗(yàn)證，學(xué)生的動(dòng)手能力通過(guò)課外實(shí)驗(yàn)得到彌補(bǔ)和提高。學(xué)生集思廣益，制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，想辦法查閱資料，收集實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，完成實(shí)驗(yàn)操作，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行觀察和描述，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，還要對(duì)突發(fā)事件快速反應(yīng)，及時(shí)、有效地進(jìn)行處置，控制事態(tài)發(fā)展。相對(duì)于傳統(tǒng)的課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)，它和生活聯(lián)系的緊密性、學(xué)生動(dòng)手能力的鍛煉、學(xué)習(xí)興趣的調(diào)動(dòng)等方面都有明顯的優(yōu)勢(shì)。因此，教師應(yīng)對(duì)當(dāng)前課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)和拓展，采用課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主、課外實(shí)驗(yàn)教學(xué)為輔的教學(xué)方式，讓初中化學(xué)教學(xué)變得更加高效，也更貼近生活實(shí)際。

一、實(shí)施課外實(shí)驗(yàn)的意義

（一）適時(shí)支持課堂有效教學(xué)

筆者所在地區(qū)以2012年教育部審定的人教版九年級(jí)化學(xué)課本為教材，教材中共安排了8個(gè)課外實(shí)驗(yàn)，如自制簡(jiǎn)易凈水器、自制汽水等。學(xué)生在完成自制凈水器這個(gè)課外實(shí)驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)查閱資料、收集各種材料，就能自制簡(jiǎn)易凈水器。通過(guò)調(diào)整小卵石、石英砂、活性炭、蓬松棉的位置，調(diào)整水流的方向和流速來(lái)測(cè)試它的凈化效果。還嘗試用大小不同的木炭或當(dāng)?shù)氐闹裉縼?lái)代替活性炭再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過(guò)比較分析得出結(jié)論。學(xué)生在完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)后就能深刻理解“過(guò)濾”和“吸附”這兩個(gè)概念，通過(guò)親身經(jīng)歷和體驗(yàn)強(qiáng)化概念認(rèn)識(shí)，對(duì)于課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)起到很好的支持效果。

（二）將化學(xué)和日常生活、生產(chǎn)緊密聯(lián)系在一起，讓學(xué)生學(xué)以致用

課外實(shí)驗(yàn)不僅包含教材中的8個(gè)課外小實(shí)驗(yàn)，教師還可以根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)的需要和當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有資源，創(chuàng)設(shè)趣味性實(shí)驗(yàn)、家庭小實(shí)驗(yàn)、補(bǔ)充性實(shí)驗(yàn)、改進(jìn)性實(shí)驗(yàn)等，同時(shí)注重課外實(shí)驗(yàn)的生活化、趣味化、綠色化，如“硬幣的成分”“紗窗如何防銹”“洗發(fā)水酸堿性探究”等。引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)解釋和解決日常生活、生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題，將貼近生活、貼近社會(huì)的理念落實(shí)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。

（三）激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)探究

課堂上學(xué)習(xí)的理論課后能運(yùn)用實(shí)踐，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)化學(xué)在生活中的“神奇”作用，能激發(fā)他們的好奇心，促使學(xué)生主動(dòng)探究，還能使他們從中收獲自信。比如：在學(xué)習(xí)鐵生銹的條件時(shí)，教師提前一周布置探究任務(wù)，鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)出多種方案，在家中完成鐵釘在水、食鹽水等多種環(huán)境下的銹蝕實(shí)驗(yàn)，得出鐵生銹的條件。還有學(xué)生提出：“銅在潮濕的空氣中會(huì)生成銅綠，該怎么做呢？”學(xué)生通過(guò)查閱資料，分析、比較與鐵生銹異同點(diǎn)，提出猜想，準(zhǔn)備儀器和藥品，設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和分析，得出正確的結(jié)論。一旦學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)建立了自信，又有了興趣，他們便會(huì)主動(dòng)學(xué)習(xí)、探究，對(duì)知識(shí)的理解、吸收能力也會(huì)相應(yīng)地得到提升。

二、實(shí)施課外實(shí)驗(yàn)的方案

（一）實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

課外實(shí)驗(yàn)相對(duì)于課堂實(shí)驗(yàn)最困難的就是實(shí)驗(yàn)用品的收集，這也是最考驗(yàn)學(xué)生動(dòng)手能力的地方。它需要學(xué)生觸類(lèi)旁通，通過(guò)課堂上學(xué)習(xí)到的化學(xué)藥品、儀器等，在生活中找到或是使用替代品，如：碳酸鈣就可以用蛋殼、貝殼、石灰石、珍珠、珍珠粉、碳酸鈣片等代替。筆者以“酸堿中和滴定”的實(shí)驗(yàn)為例進(jìn)行介紹，實(shí)驗(yàn)前期的準(zhǔn)備工作主要涉及以下三個(gè)方面。

1.藥品準(zhǔn)備

在選用材料時(shí)，學(xué)生需要先思考“酸堿中和反應(yīng)”的原理，還要思考、尋找生活中有哪些呈酸性、堿性物質(zhì)。經(jīng)過(guò)查閱資料，學(xué)生發(fā)現(xiàn)白醋的溶質(zhì)是乙酸（CH3COOH），是一種弱酸性物質(zhì)；石灰水即氫氧化鈣溶液，它可以由當(dāng)?shù)禺a(chǎn)的生石灰與水反應(yīng)獲得；而指示劑可以用紫甘藍(lán)葉、紫蘿卜皮或紅蘿卜皮、紫牽?；ā⒓t玫瑰花瓣等來(lái)提取，色素的提取還需要用到酒精。

2.儀器準(zhǔn)備

因?yàn)閷?shí)驗(yàn)過(guò)程需要提取植物指示劑中的色素，還要完成中和反應(yīng)方案設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，所以學(xué)生將實(shí)驗(yàn)儀器分為兩部分進(jìn)行準(zhǔn)備。一是色素提取。需要準(zhǔn)備：小刀（用以去皮或切塊）、濾紙或醫(yī)用紗布或者無(wú)色布料、研缽（可使用碗筷代替）；二是滴定實(shí)驗(yàn)。需要準(zhǔn)備：注射器（用來(lái)代替量筒、滴定管）、玻璃杯、小勺或筷子（用于攪拌）。

3.方案設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)是完成實(shí)驗(yàn)并取得好的教學(xué)效果的關(guān)鍵，學(xué)生可以參照課堂演示實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)有明顯現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)來(lái)證明中和反應(yīng)的發(fā)生。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)指示劑在酸、堿溶液中顏色變化不同，通過(guò)排列組合獲得不同方案。學(xué)生在思維遇到障礙時(shí)，教師要提供必要的資料和數(shù)據(jù)支持，給學(xué)生以啟發(fā)或提示。對(duì)于特別復(fù)雜或者有一定危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)，教師要及時(shí)指導(dǎo)和管控，確保學(xué)生的人身安全。

（二）實(shí)驗(yàn)步驟

完成實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備后，學(xué)生依據(jù)事先設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案完成實(shí)驗(yàn)，觀察、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，也可指定學(xué)生用手機(jī)記錄整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程。以下實(shí)驗(yàn)過(guò)程是大部分學(xué)生所采用的實(shí)驗(yàn)步驟。

1.指示劑的制取

分別取紫甘藍(lán)葉、紫蘿卜皮、紅玫瑰花瓣等適量，用小刀切成小塊，放入研缽，充分研磨，待完全研碎后，加入酒精（體積比1：1）浸泡，用濾紙（學(xué)生多是用紗布）過(guò)濾，將濾液倒入小玻璃杯中，貼上標(biāo)簽備用。

2.指示劑的選擇

取上述自制指示劑少量，分別加入白醋和石灰水，觀察顏色是否發(fā)生明顯變化。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)用紫甘藍(lán)葉、紫蘿卜皮制的指示劑類(lèi)似于紫色石蕊溶液，遇酸性溶液、堿性溶液都能變色；而紅玫瑰花瓣制的指示劑遇酸性溶液變色，遇堿性溶液不變色。因此，大多數(shù)學(xué)生選紫甘藍(lán)葉或紫蘿卜皮制的指示劑用于后面的實(shí)驗(yàn)。

3.酸堿中和滴定

根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，用注射器抽取一定量石灰水（或白醋）放入玻璃杯中，然后將指示劑用注射器抽取，滴入放有石灰水（或白醋）的玻璃杯中，記錄顏色變化；最后用注射器抽取一定量的白醋（或石灰水），慢慢滴入溶液中，觀察玻璃杯中顏色變化。注意：每次注射器使用完一定要及時(shí)清洗。

（三）評(píng)價(jià)與反思

學(xué)生完成“酸堿中和反應(yīng)”后，在教師的引導(dǎo)下對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行分析、交流、總結(jié)。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)和分析發(fā)現(xiàn)：澄清石灰水容易變質(zhì)，不能放置太久；滴得太快或選用的指示劑遇酸堿變色的色差小會(huì)影響滴定終點(diǎn)的判斷。學(xué)生反思失敗原因，提出改進(jìn)的措施，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理、過(guò)程、數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告，提交相片或視頻材料。

（四）成果展示

將學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告、相片或視頻材料分類(lèi)整理，選出材料亮點(diǎn)集中展示，也可借助各類(lèi)視頻剪輯軟件對(duì)相片或視頻進(jìn)行加工，在家長(zhǎng)微信群、學(xué)生QQ群、朋友圈等進(jìn)行展示，還可將整理好的材料做成展板參加學(xué)校創(chuàng)新大賽等。

三、實(shí)施課外實(shí)驗(yàn)的安全管控

學(xué)生課外實(shí)驗(yàn)的開(kāi)放性、自主性決定課外實(shí)驗(yàn)存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，教師要做好安全管控。教師要與學(xué)生保持聯(lián)系暢通，實(shí)驗(yàn)前先設(shè)計(jì)活動(dòng)計(jì)劃，安排好人員和分工，收集好實(shí)驗(yàn)材料，定下實(shí)驗(yàn)時(shí)間等；要對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行管控，指導(dǎo)學(xué)生分析、解決問(wèn)題，以及如何應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況，指導(dǎo)學(xué)生科學(xué)記錄；還要對(duì)活動(dòng)的結(jié)果進(jìn)行科學(xué)、合理的評(píng)價(jià)及適當(dāng)?shù)墓膭?lì)。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程還需要不斷提醒學(xué)生注意安全問(wèn)題，教師要及時(shí)與家長(zhǎng)溝通，取得家長(zhǎng)的支持和配合。在家長(zhǎng)幫助下提供安全的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，在家長(zhǎng)監(jiān)督下完成課外實(shí)驗(yàn)。比如：酒精是易燃液體，學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，要遠(yuǎn)離廚房（液化氣、天然氣管道）；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，要將研缽、玻璃杯等清洗干凈，以免他人誤食。課外實(shí)驗(yàn)也要取得學(xué)校的幫助和支持，能開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，教師通過(guò)組織興趣小組活動(dòng)等方式滲透新課程理念，使課外實(shí)驗(yàn)成為推動(dòng)學(xué)生進(jìn)步的動(dòng)力。

課外實(shí)驗(yàn)作為課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的拓展和延伸，具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和魅力。它是以學(xué)生為主體的教學(xué)，學(xué)生的動(dòng)手能力、獨(dú)立思考能力、解決問(wèn)題能力等都能得到充分的鍛煉和發(fā)揮。課外實(shí)驗(yàn)是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的另一個(gè)課堂，培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)護(hù)環(huán)境、關(guān)心社會(huì)、求實(shí)創(chuàng)新的意識(shí)，在實(shí)驗(yàn)中學(xué)會(huì)合作，學(xué)會(huì)做人，是落實(shí)培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)目標(biāo)的重要途徑。

參考文獻(xiàn)：

[1]盧燕茹.探析化學(xué)教育中創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].才智，2013（15）：103.

[2]徐新峰.談新課程初中《化學(xué)》教材中實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)[J].中學(xué)化學(xué)，2010.

編輯 李博寧