生活用品在初中化學(xué)實驗中的應(yīng)用

付海龍

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。化學(xué)實驗在初中化學(xué)中占有一席之地，也是初中生學(xué)習(xí)化學(xué)的基本途徑。對初中生而言，通過參與化學(xué)實驗過程、觀察實驗現(xiàn)象，他們能夠獲得化學(xué)知識，提升分析問題、解決化學(xué)問題的能力。而將生活物品用于初中化學(xué)實驗，能顯著提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)教學(xué)效果。早在《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》就明確提出：“善于利用生活用品進(jìn)行化學(xué)實驗?zāi)苡行Ы鉀Q化學(xué)實驗教學(xué)中的許多問題?！笨梢?，無論新課標(biāo)的要求，還是生活用品的價值，都使其在初中化學(xué)實驗中占據(jù)一席之地。本研究基于筆者初中化學(xué)實驗教學(xué)的實際案例，分析了生活用品融入初中化學(xué)實驗的可行性，探討了生活用品在初中化學(xué)實驗中應(yīng)用的原則——科學(xué)性、安全性、簡易性，從“教”與“學(xué)”兩方面研究了生活物品融入初中化學(xué)實驗的價值性，并對此進(jìn)行思考和總結(jié)，以更好地服務(wù)于一線的化學(xué)實驗教學(xué)。

一、生活用品在初中化學(xué)實驗中的應(yīng)用原則

為保證生活用品在初中化學(xué)實驗中應(yīng)用得可能、可行、可控，必須遵循以下三個原則。

（一）科學(xué)性

科學(xué)性原則是生活用品在初中化學(xué)實驗中應(yīng)用的最基本原則。只有在科學(xué)性的基礎(chǔ)上，生活用品融入初中化學(xué)實驗才具有科學(xué)的意義。具體而言，就是不能違背化學(xué)及其他學(xué)科的基本知識和原理，要有明確的實驗?zāi)康?、合理的實驗材料、?guī)范的實驗步驟、科學(xué)的實驗方法。其中，實驗原理是設(shè)計實驗的基本遵循，必須是正確的科學(xué)理論，才能用以判斷實驗的成功與失敗；實驗材料即生活用品，作為實驗順利進(jìn)行的必要條件，只有保證生活用品選取的科學(xué)性，進(jìn)行的實驗改進(jìn)與開發(fā)才能達(dá)到預(yù)期效果；實驗步驟是保證實驗成功的關(guān)鍵，只有保證其規(guī)范性、嚴(yán)謹(jǐn)性、合理性，才能保證實驗的效果；實驗方法關(guān)乎實驗的安全性、科學(xué)性，只有正確選取科學(xué)的方法，才能得出科學(xué)的結(jié)論。

（二）安全性

很多化學(xué)實驗本身具有一定的危險性，如濃硫酸、濃鹽酸、濃硝酸的稀釋，如鈉與水的劇烈反應(yīng)，如果操作不當(dāng)，就會對學(xué)生造成一定的危險。生活用品在初中化學(xué)實驗中的應(yīng)用亦是如此，在相關(guān)實驗中可能產(chǎn)生有毒有害的化學(xué)物質(zhì)，或者存在一定的危險性操作，都會帶來一定的安全隱患。因此，在設(shè)計相關(guān)實驗時要優(yōu)先考慮實驗的安全性，在安全、無毒的環(huán)境中開展，這樣才可以讓學(xué)生加入進(jìn)來。如可以將“鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)”的實驗轉(zhuǎn)化成“食醋除水垢”的家庭小實驗，這樣學(xué)生在家中找到白醋和有水垢的電熱水壺就能進(jìn)行該實驗，都是碳酸鈣與酸的反應(yīng)，后者不僅能達(dá)到類似的實驗效果，還更安全，也不會污染環(huán)境。

（三）簡易性

很多化學(xué)實驗都是復(fù)雜、難操作的，即便初中化學(xué)實驗也不例外，如筆者使用的粵教版化學(xué)教材九年級上冊中的一個學(xué)生實驗活動——氧氣實驗室制取，實驗原理是分解過氧化氫溶液或加熱高錳酸鉀的方法制氧氣，實驗材料需要選擇過氧化氫（雙氧水）、二氧化錳、高錳酸鉀，還要用到試管、鐵架臺、酒精燈、導(dǎo)管、集氣瓶等設(shè)備，實驗過程也較為煩瑣，基本上只有教師在課堂/實驗室才能操作。因此，在設(shè)計生活用品在初中化學(xué)實驗應(yīng)用時，必須充分考慮實驗的簡單性、易行性，如實驗材料是否能在日常生活中獲取或在超市中買到，實驗儀器是常見易得的物品，實驗步驟簡便且時間較短等。如此一來，這樣的實驗才具有一定的推廣性，才能更好地服務(wù)于一線的化學(xué)實驗教學(xué)。

二、生活用品在初中化學(xué)實驗中的應(yīng)用案例

筆者在遵循上述原則、結(jié)合初中化學(xué)進(jìn)度和教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上，開展了一系列生活用品融入初中化學(xué)實驗教學(xué)堂課，為本論文的研究提供了依據(jù)。本研究選擇其中三個典型案例，充分說明生活用品在初中化學(xué)實驗中應(yīng)用的可能性、可行性、可控性。

（一）案例一

在初中化學(xué)教學(xué)中，教師教授到粵教版初中化學(xué)九年級下冊第八章“常見的酸、堿、鹽”時，恰巧引入“巧用食醋除水垢”這一生活小實驗，使學(xué)生在鞏固知識的同時，還能將其應(yīng)用到日常生活中去。教師先講述了一個生活中常見的現(xiàn)象“在我們的日常生活中，長期燒水的壺/鍋內(nèi)會逐漸形成白色的塊狀或粉末狀的物質(zhì)，這種物質(zhì)被稱為‘水垢，附著在壺/鍋內(nèi)很難清除”。當(dāng)大部分學(xué)生表示“注意過這一現(xiàn)象”后，教師進(jìn)一步追問“那么有誰知道水垢的主要成分是什么嗎？怎樣去除水垢呢？”這樣的問題讓學(xué)生產(chǎn)生疑惑，班級很快陷入沉默。這時，教師拿出已經(jīng)準(zhǔn)備好的實驗器材（內(nèi)壁附著水垢的水壺）和藥品（白醋、清水），告訴學(xué)生“接下來要進(jìn)行一個小實驗”。隨后，教師將適量白醋倒入水壺中，將水垢充分浸沒，等待一段時間后，均勻振蕩；然后，將混合物倒出，用清水沖洗；最后，發(fā)現(xiàn)還有一些剩余的水垢殘留，再次倒入白醋，對水壺進(jìn)行加熱，再將混合物倒出，用清水沖洗。當(dāng)學(xué)生驚奇地發(fā)現(xiàn)“水壺中的水垢消失了”時，教師向?qū)W生講述“碳酸鈣與醋酸反應(yīng)”這一實驗原理，適時回歸主題。

在此實驗中，教師選用的實驗器材（內(nèi)壁附著水垢的水壺）和藥品（白醋、清水）均是廚房中常見的生活用品，解決的是“去除水垢”這一常見的生活問題，實驗現(xiàn)象很明顯，讓學(xué)生充分認(rèn)識到化學(xué)對日常生活的幫助。

（二）案例二

在初中化學(xué)教學(xué)中，教師教授到粵教版初中化學(xué)九年級上冊第四章“我們的水資源”時，恰巧引入“制作簡易凈水裝置”這一生活小實驗。教師先展示了幾張圖片“人類不僅面臨水資源緊缺的問題，而且面臨水體污染的危害”，當(dāng)學(xué)生直觀地看到水污染的危害后，進(jìn)一步提出問題“那么，有誰知道水該如何凈化和純化嗎”，此時，留出一段課堂空白，讓學(xué)生浮想聯(lián)翩、自由發(fā)言。隨后，拿出已經(jīng)準(zhǔn)備好的實驗器材（礦泉水瓶、砂布、剪刀、棉花、小刀、吸管等）和藥品（渾水、鵝卵石、沙子、木炭等），告訴學(xué)生“接下來要進(jìn)行一個小實驗”。教師先將礦泉水瓶剪裁成漏斗狀，再將棉花、砂布、木炭、沙子、鵝卵石等過濾物品放進(jìn)“漏斗”中，接著向“漏斗”倒入渾水，最后將過濾的水與渾水對比。學(xué)生可以明顯地看出，得到的濾液與原來的渾水相比變清澈了。隨后，教師向?qū)W生講述實驗原理，即一種基本的凈水方法——過濾法，實驗就是用沙層和活性炭過濾。最后，教師向?qū)W生講解“現(xiàn)在得到的水只是干凈的水，但不是純水，其中還有很多可溶性雜質(zhì)”。

實驗中的礦泉水瓶、砂布、剪刀、棉花等均是生活中常見易得的生活用品，卻能代替實驗儀器和藥品，這能拓展學(xué)生思維，激發(fā)其在生活中尋找化學(xué)實驗替代品的動力。同時，加深了學(xué)生對水的凈化方法、飲用水安全等的理解，使學(xué)生進(jìn)一步感受到化學(xué)的魅力。

（三）案例三

在初中化學(xué)教學(xué)中，教師教授到粵教版初中化學(xué)九年級上冊第五章“燃料”時，恰巧引入“巧制碳酸飲料”這一生活小實驗。教師先提問“炎炎夏日，大家都喜歡喝什么解渴呢？”大多學(xué)生都回答“雪碧”“可樂”，教師接著提問“那么雪碧、可樂屬于什么飲料呢？”很多學(xué)生回答“碳酸飲料”，接下來教師繼續(xù)說“那么，我們今天就來制作一次碳酸飲料怎么樣？”在學(xué)生熱情高漲后，教師拿出已經(jīng)準(zhǔn)備好的實驗器材（飲料瓶、小勺、擠壓檸檬的工具）和藥品（小蘇打、新鮮檸檬、飲用水、白糖）。教師先挑選一個學(xué)生，讓其把檸檬汁擠到飲料瓶中，加入適量白糖和一勺小蘇打，隨后向瓶中加入飲用水，擰緊瓶蓋，用力搖勻。在用力搖勻的過程中，學(xué)生能看到大量的氣泡產(chǎn)生，教師及時向?qū)W生解釋，小蘇打與檸檬中的檸檬酸產(chǎn)生反應(yīng)，會產(chǎn)生大量的二氧化碳，據(jù)此原理就可以制得碳酸飲料。

該實驗與粵教版初中化學(xué)九年級上冊第五章第三節(jié)“二氧化碳的性質(zhì)和制法”這一知識點密切相關(guān)，教材中制二氧化碳是通過大理石和稀鹽酸反應(yīng)，在實驗中將二者替換為了小蘇打與檸檬中的檸檬酸，取材方便，實驗步驟簡單、安全，能讓學(xué)生感悟到生活處處是化學(xué)。

（四）案例四

在初中化學(xué)教學(xué)中，教師教授到粵教版初中化學(xué)九年級上冊第二章“構(gòu)成物質(zhì)的微粒（Ⅰ）——分子”時，就可以引入“千紙鶴變紅”的實驗。在實驗之前，要確立好教學(xué)目標(biāo)和重點、難點，其中，教學(xué)目標(biāo)包括：1.知道物質(zhì)是由分子、原子等微觀粒子構(gòu)成的；2.認(rèn)識分子的性質(zhì)并能運用分子的觀點解釋一些生活和實驗現(xiàn)象；3.認(rèn)識科學(xué)探究的基本過程和一般方法，體驗探究活動的樂趣。

教學(xué)重點包括：1.分子的性質(zhì)；2.用分子的觀點解釋日常生活中的現(xiàn)象；3.建立微觀粒子運動的想象表象，體會與宏觀物體運動的不同點。

再據(jù)此設(shè)計和展開“千紙鶴變紅”的實驗，在引入這一實驗時，教師先提出問題“分子真實存在嗎？”并且，展示掃描隧道顯微鏡圖片、獲得的苯分子的圖像、移走硅原子構(gòu)成的最小的漢字相關(guān)圖像等，讓學(xué)生從視覺上感受分子的存在，初步建立起物質(zhì)由微觀粒子構(gòu)成的觀念；接著，利用生活用品設(shè)計實驗，拿出已經(jīng)準(zhǔn)備好的實驗器材（小塑料瓶、大塑料瓶、玻璃片、果凍殼）和藥品（濾紙做成的白色千紙鶴4只、5mL濃氨水、酚酞溶液），開始做實驗：將濾紙做成的4朵白色千紙鶴用酚酞溶液浸濕，固定在塑料瓶（整瓶切了上部的三分之一剩余的瓶子）的內(nèi)壁和外壁各兩朵，用一個果凍殼加入約5mL濃氨水放在塑料瓶的底部，然后用一個玻璃片蓋住塑料瓶，觀察現(xiàn)象。

學(xué)生會驚喜地發(fā)現(xiàn)，4只白色的千紙鶴逐漸變紅了，此時，教師向?qū)W生提問“是什么物質(zhì)使千紙鶴變紅的？”并引導(dǎo)學(xué)生作出猜想“是氨水、水還是空氣？”最終，向?qū)W生引入“分子”的概念及性質(zhì)：分子是構(gòu)成物質(zhì)的一種微粒，不同的分子一定會構(gòu)成各不相同的物質(zhì)；物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)各不相同，這是因為構(gòu)成物質(zhì)的分子具有不同的化學(xué)性質(zhì)。

該實驗主要有以下優(yōu)點：一是層層深入，引導(dǎo)學(xué)生從現(xiàn)象到本質(zhì)，先借助問題和圖片，再進(jìn)行實驗，有利于增強(qiáng)教學(xué)直觀性；二是創(chuàng)設(shè)情景，激發(fā)學(xué)生興趣，讓學(xué)生從生活情境中體驗化學(xué)知識，引導(dǎo)學(xué)生在生活中尋找化學(xué)，能幫助學(xué)生認(rèn)識科學(xué)探究的基本過程和一般方法，體驗探究實驗活動的樂趣；三是適合小組合作，明確分工，學(xué)生才會積極參與實驗，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，引導(dǎo)學(xué)生積極尋找生活用品進(jìn)行初中化學(xué)實驗，鼓勵學(xué)生大膽實踐。

三、結(jié)論與展望

本研究將生活物品用于初中化學(xué)實驗，顯著提升了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，營造了生活化的課堂氛圍，有效提高了教學(xué)效果。但也存在著一些不足，包括對生活用品的開發(fā)不夠充分、實驗內(nèi)容選取不夠充分、評價方式不夠多元等，需要從“教”與“學(xué)”兩方面入手來繼續(xù)完善，以更好地服務(wù)于一線的化學(xué)實驗教學(xué)。

（一）研究結(jié)論

經(jīng)過實踐探究，筆者發(fā)現(xiàn)生活用品融入初中化學(xué)實驗，能有效提升學(xué)生的積極性和參與度。在前文所述的“巧用食醋除水垢”“制作簡易凈水裝置”“巧制碳酸飲料”三個實驗中，學(xué)生熱情高漲，對化學(xué)產(chǎn)生了好奇與興趣。初中生面臨中考的壓力，需要將大量精力放在化學(xué)學(xué)習(xí)上，而將生活用品融入初中化學(xué)實驗，則可以讓初中生將化學(xué)實驗與生活有機(jī)聯(lián)系在一起，從而拓展學(xué)生思維，提高學(xué)生悟性。值得注意的是，這些實驗取材方便，實驗步驟簡單、安全，均可以在家庭中完成，學(xué)生可以邀請父母親朋來觀看自己的實驗，并在此過程中溫習(xí)知識、學(xué)以致用，真正學(xué)好化學(xué)、用好化學(xué)。

（二）研究反思

本研究在取得一定成績的同時，也存在三個方面的問題：一是對生活用品的開發(fā)不夠充分，筆者設(shè)計的化學(xué)實驗還不夠多，涉及范圍還不夠廣，對氧氣、溶液、金屬等方面缺乏探索和深究；二是實驗內(nèi)容選取不夠充分，筆者選取的實驗內(nèi)容主要源自粵教版初中化學(xué)九年級上下冊，進(jìn)行的實驗多為對教材既有實驗的改造——將日常生活用品替代化學(xué)實驗儀器和藥品，因此僅能進(jìn)行部分化學(xué)實驗，還需將日常生活用品引入更多的領(lǐng)域、開發(fā)和設(shè)計更多有趣的實驗；三是評價方式不夠多元，在評價時主要的依據(jù)還是學(xué)生的課堂檢測報告單，這能在一定程度上說明將生活物品用于初中化學(xué)實驗的有效性，但是沒有體現(xiàn)實踐時間、學(xué)生互動、學(xué)生興趣等因素，具有一定的局限性。

（三）研究展望

在初中化學(xué)實驗教學(xué)中，教師應(yīng)看到將生活物品用于初中化學(xué)實驗，及時轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)思維，大膽進(jìn)行課程改革，結(jié)合學(xué)情和校情、因地制宜，探索生活物品用于初中化學(xué)實驗的途徑，激發(fā)學(xué)生在生活中尋找試驗代替品的動力，增強(qiáng)學(xué)生對學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。同時，應(yīng)調(diào)動起學(xué)生的內(nèi)生動力，通過讓學(xué)生參與實驗、親自動手實驗、開發(fā)和利用生活用品進(jìn)行化學(xué)實驗等，增強(qiáng)學(xué)生對化學(xué)基礎(chǔ)知識和原理的理解，同時鍛煉學(xué)生提出問題、分析問題、解決問題的能力。

（邱瑞玲）