初中化學(xué)實驗教學(xué)資源的開發(fā)及整合研究

劉進(jìn)英

化學(xué)是一門在分子、原子等微觀層面研究物質(zhì)性質(zhì)、結(jié)構(gòu)與變化規(guī)律的自然科學(xué)，在初中各學(xué)科當(dāng)中始終占據(jù)著主導(dǎo)位置。學(xué)好化學(xué)的先決條件是理解和掌握化學(xué)實驗原理、理清化學(xué)實驗步驟、理性認(rèn)知和解釋各種化學(xué)實驗現(xiàn)象。在初中化學(xué)實驗教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)有效運(yùn)用和開發(fā)教材資源、生活資源及輔助資源，為學(xué)生營造一個輕松、高效、生動、有趣的化學(xué)實驗課堂氛圍，進(jìn)而為學(xué)生學(xué)好化學(xué)知識打下堅實基礎(chǔ)。

一、整合教學(xué)資源，構(gòu)建趣味課堂

（一）視頻演示，同步模仿

化學(xué)是一門理論與實踐相結(jié)合的自然科學(xué)，對學(xué)生的實踐操作能力有著嚴(yán)格的要求，在歷次考試當(dāng)中均占有較高的分值和比重。但一些高難度的化學(xué)實驗反應(yīng)原理復(fù)雜，實驗現(xiàn)象多重化，操作難度高，學(xué)生很難熟練掌握每個實驗步驟。為了突破這一教學(xué)難點，教師在講授化學(xué)實驗內(nèi)容時，可以利用多媒體將實驗步驟清晰直觀地演示出來，讓學(xué)生同步模仿，這樣不僅能夠加深學(xué)生對實驗原理的印象，還能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

以“水在直流電作用下的分解實驗”為例，這個實驗需要準(zhǔn)備的器具與器材主要包括玻璃管、電解器、火柴、木條等。為了將每個實驗步驟清晰地展現(xiàn)在學(xué)生面前，教師可以為學(xué)生播放事先制作好的視頻，在水電解器的玻璃管中注滿水，接通直流電源，讓學(xué)生觀察兩個電極和兩支玻璃管內(nèi)液面的變化。用一根點燃的火柴接近產(chǎn)生氣體較多的玻璃管尖嘴的位置，并慢慢打開活塞，讓學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象。再用一根帶有火星的木條接近產(chǎn)生較少氣體的玻璃管尖嘴的位置，這時再打開活塞觀察實驗現(xiàn)象。在模擬演示過程中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)與電源正極相連的玻璃管內(nèi)液面下降較少，與電源負(fù)極相連的玻璃管內(nèi)液面下降較多。而且正極產(chǎn)生的氣體能夠使帶火星的木條復(fù)燃，負(fù)極產(chǎn)生的氣體能在空氣中燃燒，并產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，這說明水在直流電的作用下被分解成了氫氣和氧氣兩種氣體。

整個實驗演示結(jié)束后，教師要為學(xué)生預(yù)留足夠的實驗操作時間，讓學(xué)生模仿視頻中的實驗步驟，自行完成實驗，并在實驗過程中認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象。通過這種方法，極大地調(diào)動了學(xué)生參與的積極性，不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力，還能夠幫助學(xué)生掌握更多實驗原理，使學(xué)生了解更多的實驗現(xiàn)象，這對學(xué)生學(xué)好化學(xué)知識有著重要的現(xiàn)實意義。

（二）全程演示，規(guī)避風(fēng)險

眾所周知，多數(shù)化學(xué)實驗用的化學(xué)藥品或催化劑都具有易燃、易爆的特點，有些甚至含有有毒有害成分，但為了掌握這些實驗原理與現(xiàn)象，教師可以利用多媒體將一些存在安全隱患的實驗轉(zhuǎn)化為視頻演示課件，這樣就能夠有效避免安全事故的發(fā)生。學(xué)生通過多媒體的慢放或回放功能可以對高難度的化學(xué)實驗項目反復(fù)進(jìn)行觀看。

以“鎂條在空氣中的燃燒實驗”為例，鎂條在燃燒過程中不僅會發(fā)出耀眼的白光刺激人的眼睛，還會生成氧化鎂對人的呼吸道造成傷害。出于對這一危險性的考慮，教師可以將鎂條燃燒實驗轉(zhuǎn)化成為視頻演示課件，這樣學(xué)生就可以直觀地觀察實驗現(xiàn)象，從而掌握鎂條燃燒的實驗原理。該實驗需要準(zhǔn)備鎂條、石棉網(wǎng)、鑷子、火柴以及托盤天平等器材，教師可以利用托盤天平稱取0.005g的鎂條，將鎂條、玻璃片、銅片、塑料瓶放在天平上稱量，將稱量結(jié)果記錄下來。之后點燃鎂條，罩上塑料瓶，塑料瓶中會產(chǎn)生大量的白煙，白煙消失以后，把燃燒后的鎂條放在銅片上，并罩上瓶子，瓶子里的白煙不斷增多，再將反應(yīng)后的鎂條、玻璃片、銅片、塑料瓶放在托盤天平上面稱量，并記錄結(jié)果。通過演示，學(xué)生發(fā)現(xiàn)實驗開始階段生成物質(zhì)量會減少，但隨著實驗的不斷推進(jìn)，生成物質(zhì)量逐漸增加，當(dāng)氧化鎂與氧化鎂的固體顆粒積存在玻璃壁上時，總質(zhì)量不再增加，白煙也逐漸消失。這種演示實驗極大地規(guī)避了實驗過程中的安全隱患，將每個實驗步驟與現(xiàn)象都直觀地呈現(xiàn)給了學(xué)生，學(xué)生以后遇到與鎂條實驗相關(guān)的化學(xué)問題時就能夠輕車熟路，迎刃而解了。

二、開發(fā)生活資源，開展趣味實驗

化學(xué)是一門與現(xiàn)實生活聯(lián)系最為密切的自然科學(xué)，在日常生活當(dāng)中，人們用到的洗滌用品、汽車輪胎、塑料制品等化工產(chǎn)品，以及酸雨的形成、鐵絲外表面的防腐涂層等化學(xué)現(xiàn)象都屬于化學(xué)知識范疇。因此，教師可以積極開發(fā)與整合生活資源，并將其有效運(yùn)用于化學(xué)教學(xué)中，為學(xué)生營造一個輕松有趣的學(xué)習(xí)氛圍。

以趣味化學(xué)實驗為例，這種實驗所需要的器材、原料均來自于日常生活，是學(xué)生經(jīng)?？吹降膶嵨?，如果教師能在課堂上設(shè)計一些類似的趣味實驗環(huán)節(jié)，不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以引發(fā)學(xué)生的情感共鳴?；诖耍瘜W(xué)教師應(yīng)不斷拓寬教學(xué)視野，深入挖掘生活中的化學(xué)實驗資源，通過開展趣味實驗的方法，讓學(xué)生對化學(xué)產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。

例如，教師可以選取生活中常見的棉線作為趣味實驗器材，實驗開始前，為了吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的好奇心，教師可以提出一個有趣的問題：“下面，老師要做一個關(guān)于棉線的小實驗，在實驗過程中無論采取什么樣的燃燒方式，它都不會被燒斷，請同學(xué)們思考一下這種假設(shè)成立嗎？”這一問題提出后，多數(shù)學(xué)生都持有懷疑態(tài)度，他們認(rèn)為棉線遇火肯定會瞬間燒斷。帶著這一問題，學(xué)生的注意力非常集中，他們?nèi)汲两趯嶒炛?。只見教師向一杯熱水中不斷加入食鹽，當(dāng)食鹽沉淀到杯子底部時，利用筷子進(jìn)行充分?jǐn)嚢柚钡绞雏}不再溶解為止。這時，教師取一根長度為30cm左右的棉線，并將棉線的一端用回形針固定，將棉線浸泡在濃鹽水當(dāng)中10—20分鐘，取出后將其晾干，并重復(fù)這樣的操作3—5次。再將這根經(jīng)過特殊處理的棉線與鐵絲綁扎到一起，將固定回形針的一端垂在下面。準(zhǔn)備工作就緒后用點燃的火柴燒棉線的下端，雖然火焰一直向上蔓延，但是被燒成焦黑色的棉線卻沒有斷，學(xué)生清晰地看見棉線一端的回形針依然懸掛在那里。

這個趣味小實驗演示完畢后，學(xué)生迫切地想知道其中的原理。這時，教師可以將棉線不斷的原理與學(xué)生分享：“因為棉線當(dāng)中充滿了食鹽晶體，雖然棉線中的纖維成分已經(jīng)燃燒了，但食鹽晶體的熔點高達(dá)800℃，而棉線燃燒的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到這個熔點，所以棉線依然保持原有的形狀，大家也可以在課后利用熔點較高的明礬自己嘗試做一做這個小實驗?！蓖ㄟ^這種方法，學(xué)生深切地感受到了化學(xué)實驗的樂趣，他們心中的疑惑解開了，學(xué)習(xí)化學(xué)知識的興趣更加濃厚了。

三、整合教材資源，創(chuàng)設(shè)問題情境

初中化學(xué)教材中有著大量的化學(xué)實驗內(nèi)容，且每個實驗都對應(yīng)著一個或多個重要的化學(xué)知識點。因此，在化學(xué)實驗教學(xué)中，教師不能忽略教材的重要性，應(yīng)進(jìn)一步開發(fā)教材中可用、適用的實驗資源，以此豐富課堂教學(xué)內(nèi)容。同時，為了調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主觀性，培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力，教師可以緊緊圍繞教材中的化學(xué)實驗內(nèi)容為學(xué)生創(chuàng)設(shè)生動、形象的問題情境，在示范化學(xué)實驗過程中，還可以穿插一些與實驗原理和實驗現(xiàn)象相關(guān)聯(lián)的問題，以引發(fā)學(xué)生的深度思考，讓學(xué)生始終與教師的教學(xué)節(jié)奏保持同步。

以“酸堿中和反應(yīng)實驗”為例，該實驗使用的化學(xué)試劑有稀鹽酸、氫氧化鈉溶液、無色酚酞溶液。在實驗過程中，教師可以選用無色的酚酞溶液作為指示劑，在氫氧化鈉溶液中滴入酚酞溶液，溶液變成了紅色，再向溶液中滴加稀鹽酸，這時溶液由紅色變成了無色，這說明氫氧化鈉與稀鹽酸恰好完全反應(yīng)。為了證明任何一種酸都可以與堿性物質(zhì)發(fā)生中和反應(yīng)，教師可以選取稀硫酸、氫氧化銅及氫氧化鈉溶液進(jìn)行化學(xué)實驗。通過實驗，學(xué)生發(fā)現(xiàn)無論酸堿混合后是否具有明顯的化學(xué)現(xiàn)象，二者之間都能夠發(fā)生中和反應(yīng)。這時，教師可向?qū)W生提出一個問題：“請同學(xué)們認(rèn)真思考一下酸和堿為什么能夠發(fā)生中和反應(yīng)？”學(xué)生通過觀察實驗現(xiàn)象，結(jié)合教材中關(guān)于中和反應(yīng)的知識點，就能夠在短時間內(nèi)得出答案：“中和反應(yīng)屬于化學(xué)反應(yīng)中復(fù)分解反應(yīng)的一種，主要是指酸和堿互相作用生成鹽水與水的反應(yīng)。在反應(yīng)過程中，酸里面的氫離子與堿里面的氫氧根離子會結(jié)合到一起而生成水?！庇纱丝梢?，這種教學(xué)方法能夠夯實學(xué)生的化學(xué)知識基礎(chǔ)，加深學(xué)生對化學(xué)實驗原理與相關(guān)化學(xué)知識的理解，能夠為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)奠定堅實的基礎(chǔ)。

綜上所述，化學(xué)教師通過對教材、生活中的教學(xué)資源進(jìn)行開發(fā)與整合，不僅能夠提升化學(xué)實驗教學(xué)效率，還能夠進(jìn)一步鞏固學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ)，拓寬學(xué)生的知識視野，增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識。學(xué)生在這種充滿趣味性的化學(xué)實驗教學(xué)中，可以充分享受化學(xué)帶來的無限樂趣。