創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，提升化學(xué)之美

董世春

摘要：化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)研究的重要手段，也是化學(xué)初學(xué)者感受化學(xué)之美的一扇窗口?；瘜W(xué)之美，美在形式，美在實(shí)質(zhì)，美在創(chuàng)造。在初中的化學(xué)教學(xué)中，對(duì)原有的一些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新，更能幫助和教會(huì)學(xué)生感受和欣賞化學(xué)之美，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，，使之擁有持久的學(xué)習(xí)熱情，為他們在該學(xué)科的深入發(fā)展創(chuàng)造可能。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新;實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì);實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?化學(xué)之美

中圖分類號(hào)：G633? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? 文章編號(hào)：1672-9129（2020）01-0108-01

Abstract： chemical experiment is an important means of chemical research， but also a window for beginners to feel the beauty of chemistry. Chemical beauty， beauty in the form， beauty in the substance， beauty in the creation. In junior high school chemistry teaching， the improvement and innovation of some original experiments can help and teach students to feel and appreciate the beauty of chemistry， stimulate their interest in learning， make them have a lasting enthusiasm for learning， and create possibilities for their in-depth development in this subject.

Key words： experimental innovation; Experimental design; Experimental ability; The beauty of chemistry

初三學(xué)生初次接觸化學(xué)，既新鮮好奇又忐忑畏懼。如何順應(yīng)學(xué)生心理，使學(xué)生們能夠快速喜歡這門新學(xué)科呢？化學(xué)實(shí)驗(yàn)就是開啟化學(xué)之門的一把鑰匙。在教學(xué)中盡量挖掘化學(xué)實(shí)驗(yàn)價(jià)值，可以展示出化學(xué)變化的神奇現(xiàn)象之美;實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，流程改進(jìn)的思維之美;親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，感受獲得實(shí)驗(yàn)成果的喜悅之美?？鬃诱f，知之者不如好之者，好之者不如樂之者。當(dāng)學(xué)生能發(fā)現(xiàn)化學(xué)的學(xué)科之美的時(shí)候，必定能激發(fā)出無盡的學(xué)習(xí)潛能和不竭的探索、創(chuàng)造欲望。

本文是筆者在初三化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教學(xué)方面所做的一些嘗試。

實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新點(diǎn)之一 ：改變實(shí)驗(yàn)操作技法，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的奇妙性，感受化學(xué)形式之美。

魯教版初三化學(xué)第一章第一節(jié)的活動(dòng)天地設(shè)計(jì)了四個(gè)實(shí)驗(yàn)，觀察化學(xué)變化的現(xiàn)象。教材用意很明顯，就是想以各種獨(dú)特的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，但按教材要求，除實(shí)驗(yàn)1（點(diǎn)燃鎂條，發(fā)出耀眼的白光），能迅速調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣外，另三個(gè)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象還顯得太單調(diào)，若加以改進(jìn)，則可大大增強(qiáng)化學(xué)的奇妙性、趣味性。比如：實(shí)驗(yàn)2，向試管中加入少量氫氧化鈉溶液，再滴加幾滴酚酞試液。按要求操作，只能看到液體變紅。該實(shí)驗(yàn)可做如下改進(jìn)：用錐形瓶代替試管，先倒入小半瓶蒸餾水，滴加幾滴酚酞，再滴入一滴濃氫氧化鈉溶液，同時(shí)震蕩錐形瓶，可看到瓶內(nèi)液體瞬間變紅。僅僅一滴液體就迅速改變了一瓶液體的顏色，這一現(xiàn)象與學(xué)生以往的生活經(jīng)驗(yàn)完全不同，他們就會(huì)深深被實(shí)驗(yàn)吸引。乘此良機(jī)，再滴入一滴濃鹽酸（事先計(jì)算好濃度，使鹽酸與氫氧化鈉恰好完全反應(yīng)。）震蕩錐形瓶，紅色瞬間消退。學(xué)生會(huì)再次被震驚。濃氫氧化鈉與濃鹽酸可反復(fù)多次交替滴加，每次都只加一滴，讓學(xué)生感受顏色的來回變化。還可以讓學(xué)生為該實(shí)驗(yàn)命名，不管是“神奇的一滴”，還是“一滴定乾坤”，課堂氣氛都因此而熱烈了。

可以改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)很多，不一而足。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象越是奇特，與學(xué)生以往的生活經(jīng)驗(yàn)越不同，重現(xiàn)性越好越能吸引人。在展示這些實(shí)驗(yàn)時(shí)，一方面需要很好的設(shè)計(jì)，包括用量多少，濃度高低的計(jì)算等;另一方面需要操作連貫，手法熟練，像魔術(shù)師一樣地給學(xué)生帶來震撼。這樣，學(xué)生在感受化學(xué)奇妙之美時(shí)，也能被老師的個(gè)人魅力所折服。

實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新點(diǎn)之二：改變常規(guī)藥品的狀態(tài)，體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科思想的科學(xué)之美。

隨著系統(tǒng)學(xué)習(xí)的深入，學(xué)生會(huì)在觀察對(duì)比中發(fā)現(xiàn)問題，對(duì)實(shí)驗(yàn)原理及理論理解方面有更高的要求，此時(shí)老師要把握學(xué)生心理，引導(dǎo)他們探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，進(jìn)而形成理論，提升智慧。

比如，氧氣的制取，這是初中學(xué)生第一次學(xué)習(xí)典型物質(zhì)的制取，本節(jié)內(nèi)容的一大難點(diǎn)在于理解催化劑的特征，但實(shí)驗(yàn)室一般只提供粉末狀的二氧化錳，其與過氧化氫溶液反應(yīng)時(shí)只會(huì)看到昏黑一片的狀態(tài)，不利于對(duì)氣泡進(jìn)行觀察，也不利于反應(yīng)后對(duì)二氧化錳進(jìn)行回收再利用，這就造成了污染和浪費(fèi)，對(duì)催化劑質(zhì)量不變這個(gè)特征無法驗(yàn)證。鑒于這種情況，在這里對(duì)二氧化錳做了一些處理，將水泥和二氧化錳粉末按一定比例加水調(diào)和，凝固后成顆粒物。為了操作簡便，也可將二者的混合物凝固于玻璃棒一端，反應(yīng)前稱量，記錄質(zhì)量為a。演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，取兩只試管，各注入5%的過氧化氫溶液，以第一只試管作對(duì)比，在第二只試管中插入該玻棒，兩者比較觀察，第一只試管有微弱的氣泡，而第二只試管有大量氣泡產(chǎn)生，此反應(yīng)中過氧化氫溶液一直保持澄清透明，對(duì)氣泡的觀察是非常便利的。用帶火星的木條試探，第一試管無明顯現(xiàn)象，而第二只試管中木條會(huì)復(fù)燃，說明有氧氣生成。反應(yīng)后將該玻棒取出，用蒸餾水清洗干凈，再小心地烘干稱量，質(zhì)量仍為a。由此可知二氧化錳并未真正被消耗，在該反應(yīng)中它不是反應(yīng)物，它只是反應(yīng)的條件，充當(dāng)催化劑的角色。最后再將該玻棒伸入到新的過氧化氫溶液中，比如第一只試管里，有會(huì)看到大量氣泡迅速產(chǎn)生，說明該固體混合物還一直起效，可以重復(fù)使用。通過這樣連貫的實(shí)驗(yàn)演示，可以向?qū)W生清晰地揭示出過氧化氫分解制氧的原理，簡單明了地理解催化劑“一改兩不變”的特征，使教學(xué)重點(diǎn)知識(shí)清晰呈現(xiàn)。

科學(xué)重在求真，貴在創(chuàng)新。對(duì)二氧化錳形態(tài)的改進(jìn)，對(duì)其在分離、洗滌、烘干、稱量等方面變得簡易可行，進(jìn)而方便驗(yàn)證教材理論。實(shí)驗(yàn)教學(xué)就要交給學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，科學(xué)上“只有最真，才是最美”的思想認(rèn)知。

實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新點(diǎn)之三：豐富實(shí)驗(yàn)形式，體現(xiàn)化學(xué)的創(chuàng)造之美，感受成長的價(jià)值之美。

常規(guī)教學(xué)中，通常以教師演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ挠?xùn)練，實(shí)驗(yàn)形式僅限于課堂短短的時(shí)間內(nèi)，不會(huì)給學(xué)生太多思考和嘗試的機(jī)會(huì)。為了彌補(bǔ)這些缺失，可以建議同學(xué)們借鑒課本中提供的素材，利用生活中的廢舊物品，在家庭中完成一些小實(shí)驗(yàn)（如利用廢舊電池回收金屬鋅，對(duì)廢棄鐵制品除銹、鑒別真假黃金等）、小制作（如自制凈水器，做葉脈書簽、用小蘇打和檸檬酸做碳酸飲料等）和小發(fā)明，從多種途徑來豐富實(shí)驗(yàn)形式。這樣既能讓學(xué)生有機(jī)會(huì)展現(xiàn)自己的聰明才智和個(gè)性，還能給學(xué)生營造一個(gè)濃厚的化學(xué)氛圍，形成一個(gè)興趣攻勢，又能活躍學(xué)生的思維，豐富聯(lián)想，提高悟性，為學(xué)生創(chuàng)造性的發(fā)揮提供條件，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)初中化學(xué)素質(zhì)教育，提高教育質(zhì)量的重要渠道。

實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的意義在于擴(kuò)寬學(xué)生視野，提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，即運(yùn)用化學(xué)手段進(jìn)行分析和解決問題的能力，是一種由多種能力要素構(gòu)成的綜合能力，包括知識(shí)要素、技能要素、心智要素等等方面，需要長期的熏陶和訓(xùn)練得以鞏固強(qiáng)化。

參考文獻(xiàn)：

[1]高中化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)[J]. 李新榮.中學(xué)生數(shù)理化（教與學(xué)）.2016（07）