對(duì)人教版九年級(jí)化學(xué)教材實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與思考

王健霞

【摘 要】化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。2012年教育部審定出版的人教版九年級(jí)化學(xué)教材也在原有基礎(chǔ)上加大了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的容量，設(shè)置有52個(gè)實(shí)驗(yàn)、21個(gè)探究、6個(gè)課外實(shí)驗(yàn)，和8個(gè)學(xué)生獨(dú)立完成的“實(shí)驗(yàn)活動(dòng)”。從中我們可以看出，新教材將實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性提高到更加突出的地位，為學(xué)生提供了更多的實(shí)驗(yàn)探究機(jī)會(huì)。遺憾的是，教材中的一些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不夠合理，或是不夠嚴(yán)謹(jǐn)，或是操作復(fù)雜，或是不夠環(huán)保，以至于影響到了正常的教學(xué)活動(dòng)。本文依據(jù)教學(xué)實(shí)際情況 ，對(duì)新版教材中方案設(shè)計(jì)不夠合理的化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，使之更加科學(xué)化、簡(jiǎn)約化、綠色化，從而在一定程度上促進(jìn)化學(xué)教學(xué)，提高課堂效率。

【關(guān)鍵詞】人教版九年級(jí)化學(xué)教材；實(shí)驗(yàn)改進(jìn)；思考

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，化學(xué)實(shí)驗(yàn)不但能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握，而且還有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新精神?；瘜W(xué)新課程也從“提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)”出發(fā)，倡導(dǎo)“從實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)化學(xué)”的教學(xué)理念。配合新課程改革，現(xiàn)行各個(gè)版本的教材也都加大了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的容量，尤其是2012年教育部審定出版的人教版九年級(jí)化學(xué)教材，按課標(biāo)要求：“通過實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)”、“盡可能為學(xué)生提供親自動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)探究機(jī)會(huì)”，新教材共設(shè)置了52個(gè)實(shí)驗(yàn)、21個(gè)探究、6個(gè)課外實(shí)驗(yàn)，并在相關(guān)單元的后面，新增了8個(gè)學(xué)生獨(dú)立完成的“實(shí)驗(yàn)活動(dòng)”。從中我們不難看出，新教材將實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性提高到更加突出的地位，為學(xué)生提供了更多的實(shí)驗(yàn)探究機(jī)會(huì)。遺憾的是，教材中的一些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不夠合理，或是不夠嚴(yán)謹(jǐn)，或是操作復(fù)雜，或是不夠環(huán)保，以至于影響到了正常的教學(xué)活動(dòng)。因此，化學(xué)教學(xué)中，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，重新設(shè)計(jì)，使之更科學(xué)化、簡(jiǎn)約化、綠色化，是很有必要的。下面就通過具體案例談?wù)剬?duì)2012年教育部審定出版的人教版九年級(jí)化學(xué)教材中若干化學(xué)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與思考。

一、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，使實(shí)驗(yàn)過程更科學(xué)

1.上冊(cè)教材14頁“對(duì)人體吸入的空氣和呼出的氣體的探究”中用排水法收集呼出的氣體設(shè)計(jì)欠妥，因?yàn)槎趸际悄苋苡谒?，因此用排水法收集呼出氣體后用來和空氣進(jìn)行二氧化碳含量比較，做法欠妥。

改進(jìn)方案：由于呼出氣體中CO、HO增多，O減少，所以呼出的氣體密度比空氣大，因此我們可以嘗試用向上排氣法收集。如圖1所示：取一小號(hào)集氣瓶，側(cè)蓋一玻片，伸入一支塑料吸管至瓶底，向其內(nèi)連續(xù)吹4～5口氣，取出吸管，蓋好玻璃片即可。

2.關(guān)于人體吸入空氣和呼出氣體的探究中關(guān)于水蒸氣含量的比較，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中沒有很好地控制變量。本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是通過比較向干燥的玻璃片上哈氣與放置在空氣中的干燥玻璃片上的現(xiàn)象得出結(jié)論。我們知道，哈出的氣體與空氣溫度不同，哈出的氣體是熱的氣體，遇到冷的玻璃片容易出現(xiàn)水霧。實(shí)驗(yàn)中沒能嚴(yán)格控制無關(guān)變量，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不夠嚴(yán)謹(jǐn)，結(jié)論說服力不強(qiáng)。

改進(jìn)方案：用干燥的集氣瓶收集一瓶空氣，再用向上排氣法收集一瓶呼出氣體并冷卻至室溫后，比較集有空氣與集有呼出氣體的集氣瓶壁，能觀察到集在呼出的氣體的集氣瓶壁上有水霧，而集有空氣的集氣瓶壁上沒有水霧，證明呼出的氣體中水蒸氣含量比吸入的空氣中的水蒸氣含量高。

二、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，使實(shí)驗(yàn)操作更簡(jiǎn)潔

1.上冊(cè)教材27頁關(guān)于空氣中氧氣含量測(cè)定的實(shí)驗(yàn)中，使用的是著火點(diǎn)較高的紅磷，需要在集氣瓶外用酒精燈點(diǎn)燃，這樣會(huì)造成五氧化二磷的擴(kuò)散，污染空氣；另外，為了避免實(shí)驗(yàn)誤差，導(dǎo)管內(nèi)應(yīng)裝滿水，而向?qū)Ч軆?nèi)裝水的操作較為困難。因此，建議不如改為用50ml玻璃注射器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)會(huì)更加簡(jiǎn)便直觀，具體可以這樣操作：首先將過量的白磷裝入玻璃注射器，密封后通過熱水浴使其燃燒，觀察注射器上活塞的移動(dòng)即可說明問題。這樣不但避免了污染，減小了實(shí)驗(yàn)誤差，而且操作起來也更加方便，同時(shí)也有助于學(xué)生的理解。

2.上冊(cè)教材92關(guān)于質(zhì)量守恒定律的探究實(shí)驗(yàn)，方案一中利用紅磷燃燒探究反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系，由于紅磷的著火點(diǎn)較高，使用燒紅的玻璃管點(diǎn)燃時(shí)不好操作，且點(diǎn)燃后容易造成白煙逸散污染空氣并導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差。

三、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，使實(shí)驗(yàn)過程更環(huán)保

1.上冊(cè)教材49頁關(guān)于分子運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)探究中，小燒杯內(nèi)要倒入5ml的濃氨水，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)時(shí)，氨水揮發(fā)出來的刺激性氣味很大，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不夠環(huán)保。如果我們把實(shí)驗(yàn)改為如下設(shè)計(jì)，則情況會(huì)得到很大改觀。

改進(jìn)方案：如圖2所示，在試管中放入浸有酚酞試液的濾紙條，接著將固定在橡皮塞上的膠頭滴管中吸入少量濃氨水，并迅速塞在試管上，片刻便會(huì)觀察到濾紙條慢慢變紅（實(shí)驗(yàn)過程中不要碰撞或擠壓滴管膠頭，避免氨水滴落）。

2.上冊(cè)教材128頁燃燒條件的探究實(shí)驗(yàn)中，把白磷和紅磷放在銅片上燃燒，污染較大。雖然教材提示演示本實(shí)驗(yàn)時(shí)可以在通風(fēng)櫥或抽風(fēng)設(shè)備下進(jìn)行，但是中學(xué)的教室一般都不具備這樣的條件，即使是實(shí)驗(yàn)室，很多學(xué)校也沒有這樣的設(shè)施。所以不如把實(shí)驗(yàn)改進(jìn)一下。

四、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，提高實(shí)驗(yàn)成功率

1.上冊(cè)教材117頁探究二氧化碳性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中，有“向燒杯中傾倒二氧化碳使高低不同的蠟燭熄滅”這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)際操作中經(jīng)常出現(xiàn)兩支蠟燭都不熄滅或高的先滅等現(xiàn)象，標(biāo)志著實(shí)驗(yàn)失敗了，還要重來。對(duì)此我們可以將實(shí)驗(yàn)做如下改進(jìn)：向燒杯內(nèi)傾倒二氧化碳時(shí)，在燒杯中加裝一個(gè)玻璃片（如圖4所示），玻璃片和燒杯底部要保留約1cm的距離，隔開蠟燭和裝有二氧化碳的集氣瓶，這樣使二氧化碳從玻璃片的下部進(jìn)入燒杯中放有蠟燭的空間，提高實(shí)驗(yàn)成功率。

2.上冊(cè)教材132頁觀察與思考欄目中安排的面粉爆炸實(shí)驗(yàn)，實(shí)際操作中成功率不高。即使實(shí)驗(yàn)成功，由于金屬罐不透明，學(xué)生也很難完整地觀察到面粉在金屬罐內(nèi)劇烈燃燒繼而所出現(xiàn)的爆炸現(xiàn)象。如果將實(shí)驗(yàn)改進(jìn)一下，用透明的塑料油桶代替不透明的金屬罐完成實(shí)驗(yàn)，則效果要好得多。具體做法如下：把塑料油桶從中上部剪開，下部作為爆炸筒，上部作為蓋子，實(shí)驗(yàn)時(shí)蓋在爆炸筒上面，形成一個(gè)密閉容器。在爆炸筒的中上部打一個(gè)合適的小孔，然后在小孔內(nèi)插入一直粗細(xì)合適的玻璃管，玻璃管兩端分別連上扎有網(wǎng)狀小孔的小塑料瓶和鼓氣裝置（如圖5所示），用鐵絲固定一支蠟燭，點(diǎn)然后放入筒內(nèi)作為火源。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先向小塑料瓶?jī)?nèi)加入適量干燥的面粉，接著點(diǎn)燃蠟燭，放入筒內(nèi)，蓋上蓋子，立即快速鼓入大量空氣，便會(huì)成功觀察到面粉劇烈燃燒繼而出現(xiàn)爆炸的完整過程。

總而言之，面對(duì)教材中的部分不盡合理的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，我們應(yīng)該不唯書，不回避，把它當(dāng)作培養(yǎng)師生創(chuàng)新能力的資源，引導(dǎo)教師和學(xué)生進(jìn)行大膽改進(jìn)，反復(fù)實(shí)驗(yàn)，尋求最佳方案。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)化，走出實(shí)驗(yàn)困惑，突破新課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的瓶頸，提高課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率，推動(dòng)新課程教學(xué)的有效實(shí)施。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王晶，鄭長(zhǎng)龍.義務(wù)教育教科書（2012年6月第1版）[M].北京：人民教育出版社，2012：上、下冊(cè)

（注：本文為2015年河南省教育技術(shù)裝備和實(shí)踐教育研究立項(xiàng)課題《初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新成果的整合與應(yīng)用》的重要組成部分，課題編號(hào)：PZS011）endprint