可操作性下的初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)路徑

李紅梅

(山東省淄博市臨淄區(qū)第二中學(xué) 255400)

在傳統(tǒng)的初中化學(xué)教學(xué)中，化學(xué)實(shí)驗(yàn)未引起教師與學(xué)生的足夠認(rèn)識(shí)，學(xué)生的動(dòng)手操作能力、處理現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的創(chuàng)新性一直未得到應(yīng)有的重視.實(shí)驗(yàn)是初中化學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容，對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，深化學(xué)生理解具有重要促進(jìn)意義.教學(xué)中為獲得預(yù)期的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不能照本宣科，應(yīng)認(rèn)真分析、研究課本中實(shí)驗(yàn)存在的不足，積極探尋可操作性下的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)路徑，更好地提升實(shí)驗(yàn)效果以及學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn).

1 可操作性下初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)路徑

1.1 規(guī)劃改進(jìn)目標(biāo)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有一定的危險(xiǎn)性.因此，教師在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)之前，需及時(shí)將本節(jié)實(shí)驗(yàn)所涉及到的安全隱患提前告知學(xué)生.同時(shí)，為防止意外的發(fā)生，還應(yīng)該將實(shí)驗(yàn)的目的、實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)中涉及的知識(shí)一并告知學(xué)生.在學(xué)生對(duì)本節(jié)實(shí)驗(yàn)有了大致了解的基礎(chǔ)上開(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作，不僅有效地將化學(xué)知識(shí)與實(shí)踐操作相結(jié)合，還能夠大大地提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)程與成效.在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的過(guò)程中，教師要在旁邊進(jìn)行觀察并及時(shí)糾正學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，進(jìn)而保證整個(gè)實(shí)驗(yàn)的安全，確保實(shí)驗(yàn)的成功.

1.2 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)器材

初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)器材選擇是否得當(dāng)、合理，直接關(guān)系著實(shí)驗(yàn)操作難易程度以及實(shí)驗(yàn)的成功率，因此為使學(xué)生更好地掌握初中化學(xué)知識(shí)，順利地完成相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)注重從實(shí)驗(yàn)器材入手進(jìn)行改進(jìn).一方面，結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的表現(xiàn)、學(xué)生所做實(shí)驗(yàn)的成功率等，從實(shí)驗(yàn)器材角度認(rèn)真分析影響實(shí)驗(yàn)效果的相關(guān)因素，注重與學(xué)生溝通交流，認(rèn)真聽(tīng)取學(xué)生的意見(jiàn)，明確哪些器材可以改進(jìn)以及如何進(jìn)行改變，確定最終的改進(jìn)方案.另一方面，為保證實(shí)驗(yàn)器材改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)效果，課下可先運(yùn)用改進(jìn)后的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，更好地把握實(shí)驗(yàn)操作的細(xì)節(jié)，提高在課堂上演示的成功率.另外，為更好地加深學(xué)生印象，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新意識(shí)，課堂上要求學(xué)生對(duì)比實(shí)驗(yàn)器材改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn).如此既能很好地激活初中化學(xué)課堂，又能使學(xué)生認(rèn)識(shí)到改進(jìn)實(shí)驗(yàn)器材的必要性，給其以后的學(xué)習(xí)帶來(lái)良好的啟發(fā).

1.3 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)步驟

初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)認(rèn)識(shí)到課本中實(shí)驗(yàn)的優(yōu)缺點(diǎn)，注重從實(shí)驗(yàn)步驟角度對(duì)課本中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，更好地提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的成功率，使其嘗到化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的成就感，更加全身心積極地投入到實(shí)驗(yàn)知識(shí)的學(xué)習(xí)中.一方面，鼓勵(lì)學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)步驟優(yōu)化活動(dòng)中.課堂上注重預(yù)留一定的空白時(shí)間，鼓勵(lì)學(xué)生思考課本中的實(shí)驗(yàn)步驟是否簡(jiǎn)練，存在哪些問(wèn)題以及如果需要對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行優(yōu)化應(yīng)注意哪些問(wèn)題等，防止學(xué)生在優(yōu)化的過(guò)程中引入新的問(wèn)題.另一方面，給學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)操作的機(jī)會(huì).當(dāng)學(xué)生提出可行的實(shí)驗(yàn)優(yōu)化方案時(shí)應(yīng)注重給予表?yè)P(yáng)與鼓勵(lì).同時(shí)注重給學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)操作的機(jī)會(huì)，使其按照優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)步驟，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，驗(yàn)證優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案是否真正可行.

1.4 替代實(shí)驗(yàn)試劑和器材

初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中為更好地降低學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)陌生感，提高實(shí)驗(yàn)的可操作性，應(yīng)注重聯(lián)系學(xué)生的生活實(shí)際，采用學(xué)生生活中常見(jiàn)的事物，代替原有的實(shí)驗(yàn)器材開(kāi)展相關(guān)的實(shí)驗(yàn)活動(dòng).一方面，注重選擇生活中的物質(zhì)替代原有的化學(xué)實(shí)驗(yàn)試劑，達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡耐瑫r(shí)，避免實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能發(fā)生的一些意外.如實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用的酸具有較大的腐蝕性，教學(xué)中在進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)時(shí)使用學(xué)生常見(jiàn)的食醋進(jìn)行替代，增加實(shí)驗(yàn)內(nèi)容趣味性的同時(shí)，使學(xué)生更加積極主動(dòng)地投入到實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中.另一方面，注重選擇生活中的器皿、容器替代原有實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)器材，保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)順利達(dá)成的同時(shí)，避免學(xué)生因操作不慎而損壞實(shí)驗(yàn)器材，降低實(shí)驗(yàn)教學(xué)成本.

2 可操作性下初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)案例

案例一：蠟燭燃燒產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)

課本實(shí)驗(yàn)：在燃燒的蠟燭上罩上一個(gè)冷而干燥的燒杯，觀察燒杯壁的現(xiàn)象，然后倒置后向其中加入少量澄清石灰水，振蕩觀察現(xiàn)象.

這一實(shí)驗(yàn)的不足主要體現(xiàn)在：其一，燒杯的瓶口較大，蠟燭燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的水很容易被蒸發(fā)掉，不容易觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；其二，將燒杯倒置以及向燒杯中加入澄清石灰水的過(guò)程中都會(huì)導(dǎo)致一部分二氧化碳的散失，使得燒杯中二氧化碳的量非常少，加入澄清石灰水后不容易看到渾濁現(xiàn)象.

課本實(shí)驗(yàn)改進(jìn)思路：教學(xué)中為使學(xué)生更容易觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可使用粗試管代替燒杯.同時(shí)，使用膠頭滴管加入石灰水，縮短加入石灰水的時(shí)間.

改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)現(xiàn)：

(1)準(zhǔn)備一支蠟燭、兩個(gè)粗一點(diǎn)的大試管編號(hào)為甲和乙、膠頭滴管、澄清石灰水、玻璃片.

(2)使用膠頭滴管向乙試管中加入澄清石灰水.

(3)點(diǎn)燃蠟燭，使用試管甲罩住一段時(shí)間，可以看到試管壁上很快就出現(xiàn)水霧.

(4)移開(kāi)試管甲，迅速使用玻璃片蓋住試管口，使用膠頭滴管加入澄清石灰水，振蕩.對(duì)比試管甲乙，觀察石灰水的變化，可以看到試管甲中澄清石灰水變渾濁.

實(shí)驗(yàn)改進(jìn)點(diǎn)評(píng)：使用試管替代燒杯使得產(chǎn)生的水蒸氣不容易蒸發(fā)，容易觀察到生成的水霧.使用玻璃片蓋住試管口，避免了生成的二氧化碳散失，加入澄清石灰水更容易觀察到渾濁現(xiàn)象.

案例二：測(cè)量空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)

課本實(shí)驗(yàn)：課本中介紹了使用磷和氧氣反應(yīng)測(cè)定空氣中氧氣含量，使用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示.

圖1

該實(shí)驗(yàn)存在的不足主要體現(xiàn)在以下方面：其一，雖然進(jìn)行了氣密性檢查，但是點(diǎn)燃紅磷后將鑰匙伸入到集氣瓶中并塞緊瓶塞不易操作，若瓶塞未塞緊會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)時(shí)空氣進(jìn)入到集氣瓶中，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失??；其二，因?qū)Ч茌^長(zhǎng)，藥匙中盛有的紅磷有限，若紅磷的量較少，燃燒后容易出現(xiàn)水僅僅進(jìn)入到導(dǎo)管中而無(wú)法進(jìn)入集氣瓶中的情況，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗.綜上，在對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)時(shí)可從上面兩個(gè)角度進(jìn)行考慮.

課本實(shí)驗(yàn)改進(jìn)思路：因白磷的燃點(diǎn)較低，可使用白磷代替紅磷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，白磷的點(diǎn)燃可使用放大鏡.為更好地測(cè)量進(jìn)入到導(dǎo)管以及集氣瓶中的水的體積，可使用量筒替代原有盛水的燒杯.進(jìn)入導(dǎo)管和集氣瓶中的水可通過(guò)量筒中水減少的容積計(jì)算得出.

改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)現(xiàn)：

(1)將集氣瓶和導(dǎo)管中裝滿水后倒入到量筒中讀出讀數(shù)為V1.

(2)將集氣瓶和導(dǎo)管中的水倒凈，將盛有白磷的鑰匙伸入到集氣瓶中.

(3)使用帶導(dǎo)管的膠塞將集氣瓶塞緊，導(dǎo)管的另一端放入到量筒中，導(dǎo)管的一端浸入到液面以下.

(4)向量筒中加入一定的水，讀出其體積為V2.

圖2

實(shí)驗(yàn)改進(jìn)點(diǎn)評(píng)：集氣瓶組裝完成檢驗(yàn)氣密性后不再打開(kāi)，保證了其氣密性；進(jìn)入到裝置中的水的體積可通過(guò)量筒的兩次讀數(shù)相減得出，無(wú)論水是否進(jìn)入到集氣瓶中，均能保證實(shí)驗(yàn)的成功率.

案例三：分子在不斷運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)

課本實(shí)驗(yàn)的不足：在多次演示教材中實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)教材中的實(shí)驗(yàn)主要存在以下四點(diǎn)不足.第一，不符合環(huán)保理念，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的濃氨水是敞口放置的，雖然在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有大燒杯罩著，但是并沒(méi)有達(dá)到密閉的要求，還是會(huì)有少許氨露出來(lái)；第二，教材中的實(shí)驗(yàn)器材不能隨便移動(dòng)，導(dǎo)致坐在后排的學(xué)生不能準(zhǔn)確地觀察實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生的變化；第三，實(shí)驗(yàn)結(jié)果等待的時(shí)間比較長(zhǎng)，通常情況下，教材中的實(shí)驗(yàn)需要放置2～5分鐘后才能夠出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果.第四，實(shí)驗(yàn)中所用到的氨水，僅用一次，較為浪費(fèi).

課本實(shí)驗(yàn)改進(jìn)思路：通過(guò)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，使得實(shí)驗(yàn)更加簡(jiǎn)單、環(huán)保、有趣，并促使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象變得更為明顯.通過(guò)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，不僅教師可以進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生也可以自行分組探究，在節(jié)約藥品的同時(shí)也提高了實(shí)驗(yàn)的可操作性.

改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)現(xiàn)：

(1)向容量為125 mL的集氣瓶中滴入2～3滴濃氨水，并取出一個(gè)蓋玻片，將其蓋在集氣瓶上面.

(2)取出一片濾紙，并在上面滴上2～3滴的酚酞溶液(值得注意的是：酚酞溶液的量不需要太多，做到濕潤(rùn)濾紙便可).

(3)將剛剛已經(jīng)被酚酞溶液濕潤(rùn)的濾紙置于集氣瓶口上(觀察濾紙的變化，通常情況下，1秒之后，濾紙便會(huì)由白色變成紅色).

(4)將變成紅色濾紙拿開(kāi)，并在空氣中甩動(dòng)幾下(觀察濾紙的變化，紅色的濾紙又會(huì)變成白色).

(5)將變成白色的濾紙?jiān)俅畏旁诩瘹馄靠?白色的濾紙又會(huì)變成紅色的).

通過(guò)這個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，可以引導(dǎo)學(xué)生得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：分子在不斷的運(yùn)動(dòng).

實(shí)驗(yàn)改進(jìn)點(diǎn)評(píng)：第一，所使用的的濃氨水特別少，僅僅需要2～3滴就足夠了，不僅節(jié)約了成本，而且更加環(huán)保；第二，實(shí)驗(yàn)效果明顯，實(shí)驗(yàn)裝置可移動(dòng)，方便了后排學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察；第三，實(shí)驗(yàn)結(jié)果較快，只需1～2秒；第四，實(shí)驗(yàn)的趣味性強(qiáng)，大大提升了學(xué)生的探索欲望.

實(shí)驗(yàn)在初中化學(xué)中占有重要地位.為充分挖掘課本中實(shí)驗(yàn)價(jià)值，提升實(shí)驗(yàn)的可操作性，應(yīng)分析與掌握課本中實(shí)驗(yàn)存在的不足，結(jié)合自身授課經(jīng)驗(yàn)，探討實(shí)驗(yàn)改進(jìn)路徑，從實(shí)驗(yàn)器材、操作步驟、實(shí)驗(yàn)試劑和器材入手進(jìn)行針對(duì)性地改進(jìn)、替代，激活初中化學(xué)課堂的同時(shí)，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平邁向一個(gè)新的臺(tái)階.