初中化學低成本實驗的融入分析

王國柱

化學是研究自然科學的基礎(chǔ)學科，研究化學變化及性質(zhì)都需要以實驗為支撐。近年來，我國積極倡導使用低成本實驗器材，結(jié)合學生學習需求，遵循低成本教學理念，順應教學發(fā)展變化，發(fā)展“綠色化學”理念，提升化學教學水平?，F(xiàn)階段，初中化學在開展教學活動過程中還存在很多問題，特別是一些偏遠地區(qū)，由于缺少教學資金，未能提供實驗器具以及化學藥品等，很多化學實驗無法得到有效開展，教學效果不理想，教學模式單一，學生只能機械地獲取知識，動手操作能力得不到提升。因此，探索低成本實驗十分必要，也是改變化學教學現(xiàn)狀的有效途徑。結(jié)合教學發(fā)展實際需求，在教學中融入低成本實驗，鍛煉學生動手能力，促進初中教育水平的提升。

實驗作為化學教學的重要環(huán)節(jié)，實驗活動是否能夠有效開展，學生是否能夠掌握實踐技能，直接關(guān)系到教學質(zhì)量的高低。因此，化學教師應為學生創(chuàng)造更好的教學條件，組織開展各項低成本實驗，降低教學成本的同時，引導學生參與化學實驗學習，通過開展家庭實驗等活動，創(chuàng)建易于操作、靈活簡單的實驗，拓展化學課堂，提升教學有效性。

一、初中化學融入低成本實驗的價值

（一）融入低成本實驗為偏遠地區(qū)教學提供更多教學資源

近年來，我國教育水平顯著提升，但依舊存在地域教學差異，很多偏遠地區(qū)以及農(nóng)村地區(qū)學校教學條件有限，缺少豐富的教學資源，化學實驗器材較少，在此背景下，很難提升化學實驗教學水平，學生對化學知識的理解也存在一定的難度。低成本實驗可以從當?shù)厝〔?，選擇容易獲取的材料，降低實驗成本。通過此種方式，為學生提供更多實驗機會，提升操作能力，豐富教學內(nèi)容。低成本實驗滿足教學條件有限地區(qū)的需求，對學生學習體驗有很大影響，對教學體系的構(gòu)建有很大幫助。

（二）融入低成本實驗鍛煉學生創(chuàng)造能力和創(chuàng)新能力

傳統(tǒng)實驗教學十分嚴謹，嚴肅的課堂難以提高學生的學習興趣。而低成本實驗應用各類素材，學生在實驗過程中會獲得多樣化的學習體驗，學習興趣得到激發(fā)，在興趣驅(qū)使下，學生自主探究化學實驗，對化學知識的學習渴望更加強烈，教師結(jié)合學生學習情況，采取有效教學模式，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力。

例如：創(chuàng)建低成本實驗——燒手帕，在學生認知范圍內(nèi)，用火燒手帕會出現(xiàn)灰燼或者燃燒痕跡。實驗中，教師1：1配置酒精溶液，將手帕浸入溶液中，完全浸透后使用坩堝鉗將手帕夾住，火燒手帕兩角，當火焰逐漸變小后，熄滅手帕火焰，此時教師引導學生觀察手帕，發(fā)現(xiàn)手帕燃燒之后竟然完好無損，這超出了學生的認知，吸引學生一探究竟。此類實驗低成本即可實現(xiàn)，富有較強的趣味性，操作簡單，直觀性強，學生獲取知識的同時，對化學學習產(chǎn)生興趣，有效提升實驗教學的有效性，鍛煉學生的創(chuàng)新能力和觀察能力。

二、初中化學融入低成本實驗優(yōu)勢分析

（一）所需費用較少，節(jié)約大量成本

初中化學教學過程中融入低成本實驗，可以節(jié)約教學成本，提升教學效果。很多偏遠地區(qū)的學校缺少教學經(jīng)費，很多貴重的實驗器材無法購買，在得不到資金的支持下，成本太高的化學實驗無法開展。如果只依靠教師課堂口述講解實驗，學生會認為化學學習枯燥無味。而低成本實驗只需利用生活中常見或者唾手可得的物品代替實驗用具和藥品等，通過創(chuàng)新實驗內(nèi)容，優(yōu)化實驗步驟，引導學生參與其中，滿足教學需求，提升學生的學習能力。

（二）實驗更具直觀性，便于實踐開展

事實上，我們?nèi)粘Ｉ钪薪佑|的很多物體都可以當做實驗資源，這些資源十分常見，學生也比較熟悉，通過融入低成本生活物品，拉近學生與化學實驗之間的距離，打消學生對學習的畏懼心理，進一步了解生活與化學學科之間的關(guān)系，提升教學有效性。

（三）實驗富有趣味性，吸引學生注意力

低成本實驗富有較強的趣味性，可以為學生創(chuàng)建和諧的學習氛圍，也是提升教學效率的有效途徑。傳統(tǒng)教學模式比較復雜，實驗步驟較多，課堂氛圍枯燥，學生參與度不高，積極性得不到激發(fā)。低成本實驗將生活與教學緊密結(jié)合起來，學生可以快速熟悉實驗用具，結(jié)合生活經(jīng)驗開展實驗，求知欲增強，愿意投入到化學實驗學習中，對低成本實驗產(chǎn)生濃厚興趣，為實驗目標的實現(xiàn)奠定良好基礎(chǔ)。初中是學生掌握化學基礎(chǔ)的階段，此階段理論知識較多，需要通過實驗一一驗證，實驗教學的開展離不開學生的實際操作，學生對理論知識有一定了解后會對實驗產(chǎn)生好奇心，此時，教師可以設(shè)計低成本實驗，將常見物質(zhì)帶到課堂中，引導學生了解物質(zhì)形態(tài)，深入探究化學知識，增強化學學習實用性。

（四）鍛煉學生創(chuàng)新能力，拓展邏輯思維

按照新課程改革要求，初中化學教學需鍛煉學生的創(chuàng)新能力和思維能力?；瘜W融入低成本實驗十分符合時代發(fā)展需求——深入探索化學教學模式，改變教學現(xiàn)狀，通過新穎、創(chuàng)新的教學方式開展教學活動，創(chuàng)建實驗情境。學生從不同視角分析低成本實驗，在實驗中融入生活實際內(nèi)容，明確實驗目的，豐富實驗內(nèi)容，創(chuàng)新思想理念，使低成本實驗發(fā)揮其教學作用。低成本實驗對專業(yè)性的要求較低，學生可以親自參與策劃各個環(huán)節(jié)，如實驗器材、實驗開展方式、實驗需要注意的地方、實驗目的等。學生通過縝密的思考，并發(fā)散思維制定實驗方案，探索最佳實驗方式，在傳統(tǒng)實驗的基礎(chǔ)上，不斷創(chuàng)新，滿足實驗各項需求。通過低成本實驗，學生化學思維得到激發(fā)，創(chuàng)新能力有所提升。

三、低成本實驗融入初中化學教學的方式

（一）設(shè)計中融入生活內(nèi)容，提升學生學習積極性

化學知識涉及的內(nèi)容較多，學生理解起來有一定難度，通過融入低成本實驗，實驗與日常生活緊密結(jié)合，學生看到熟悉的物體用作實驗材料，很快就會克服學習障礙，提升學習積極性，積極參與到化學學習中，通過教師的指導，設(shè)計有關(guān)生活內(nèi)容的低成本實驗，學生愿意主動分析實驗，操作實驗用具，對化學實驗的理解更加透徹，對實驗的印象更深刻。

例如，在開展酸堿化學性質(zhì)研究時，酸堿試劑和pH試紙作為最基礎(chǔ)用具，為降低化學實驗成本，可以將不同品種的花制作成花液，作為實驗試劑。教師可以將學生分為幾個小組，每個小組選擇一種原材料，經(jīng)過過濾制作試劑，替代化學用具，在降低成本的同時，學生還可以獲得多樣化學習體驗。

（二）善于發(fā)現(xiàn)實驗用品，打好低成本實驗的基礎(chǔ)

低成本實驗在化學教學中的融入，引導學生主動思考并深入分析知識，善于觀察和發(fā)現(xiàn)生活中可以用作實驗用品的物品，很多廢物舊物都可以回收再利用，在低成本實驗中發(fā)揮重要作用，學生看到熟悉的實驗用具，參與積極性提升，化學實驗經(jīng)費也大大降低。

例如，在配置溶液過程中，學生需要對溶液配置步驟有一定了解，以此為基礎(chǔ)開展實驗。傳統(tǒng)實驗中會用到膠頭滴管及量杯等化學儀器，此時，學生可以用生活物品替代，從而降低實驗成本，如利用眼藥水瓶替代膠頭滴管，吸取液體，利用注射器替代量杯，進行液體的量取。當生活中常見素材融入實驗，可以有效降低實驗成本，努力創(chuàng)造實驗條件，調(diào)動學生積極性，提高化學教學效果。

（三）加強對實驗裝置的改進，提升實驗便捷性

低成本實驗具有操作簡便的特點，這也是化學實驗各項活動開展的基礎(chǔ)。初中化學教學過程中，教師應對實驗裝置進行改裝，對一些不必要的流程進行簡化或整合，及時檢查各項裝置安裝情況，除此之外，教師還應結(jié)合實驗的可操作性激發(fā)學生學習興趣，設(shè)計實驗時還應注重操作的便捷化和多樣化。

例如，針對對比性化學實驗，教師可以對實驗裝備進行改造，通過平行試驗進行論證，驗證實驗效果。如比較碳酸鈉和碳酸氫鈉穩(wěn)定性的實驗過程中，通過低成本實驗的融入，創(chuàng)新實驗過程，將碳酸鈉加入大試管中，將碳酸氫鈉加入小試管中，大試管套入小試管，將導管插入僅有澄清石灰水試管中，使用酒精燈進行試管加熱，降低能量消耗。通過實驗裝置和步驟改進，縮短實驗時間的同時，不影響實驗結(jié)果。

（四）應用小組合作模式，確定實驗方案

低成本實驗融入化學教學過程中，教師可采用小組合作教學模式，引導學生合作探究，集中分析化學知識。例如，去除粗鹽雜質(zhì)實驗中，教師應先向?qū)W生講解物質(zhì)提純的方法和步驟，向?qū)W生講解過濾、溶解、結(jié)晶及蒸發(fā)知識；將學生分為幾個小組，以小組模式合作探究實驗方案，具體分析實驗步驟，達到試驗目的；探究每個實驗過程所需的儀器和試劑，分析探討化學知識，確定化學低成本實驗內(nèi)容，學生可以發(fā)表自己的看法，大家集思廣益總結(jié)出實驗方案后，由教師對方案內(nèi)容進行解析，確定最終方案。

（五）加強自主研發(fā)，注重實驗演示

實驗是開展初中化學教學的有效途徑，也是引導學生理解化學知識的方式之一。低成本實驗需要多次演示，逐步完善實驗步驟和內(nèi)容，從而增強學生學習體驗，豐富教學內(nèi)容。教師應通過自主研發(fā)實驗，開動學生腦筋，用常見的生活物品制作實驗用具。例如：使用一根銅棒、兩張紙條做實驗用具，用火點燃其中一張紙條，學生發(fā)現(xiàn)紙條會迅速燃燒直至灰飛煙滅，將另一張紙條纏繞于銅棒上，用火點燃后，學生發(fā)現(xiàn)紙條并未迅速燃燒，燃燒速度緩慢。學生探究原因，發(fā)現(xiàn)銅導熱性良好，紙條燃燒熱量會被銅棒快速吸收，如溫度達不到紙條燃燒的溫度，紙條將無法繼續(xù)燃燒。低成本實驗生動有趣，課堂氛圍活躍。通過教師的引導，學生對化學知識的理解更加深入，學習效率更高。

當學生具備一定化學知識，對實驗原理有一定了解后，就可以自主性研究低成本實驗，逐步提升化學能力。教師應發(fā)揮引導作用，鼓勵學生利用所學知識，積極探索實驗，創(chuàng)新實驗內(nèi)容，逐步提升學生的核心素養(yǎng)。開展研究類實驗時，融入低成本實驗具有可操作性強的優(yōu)點，學生掌握起來比較容易。例如：準備生活中常見的物品作為實驗用具，比如煮熟的雞蛋和白醋，在白醋中放入熟雞蛋，當?shù)皻ぢ冘浐笕〕?，準備一個廣口瓶，瓶口要求比雞蛋略小，廣口瓶中放入燃燒的棉球，此時，將軟雞蛋放在廣口瓶上。學生通過觀察發(fā)現(xiàn)很多新奇的景象，首先，雞蛋殼在白醋中浸泡會產(chǎn)生很多小氣泡；其次，雞蛋放在廣口瓶上會被吸進瓶中，最后，探究出現(xiàn)這些現(xiàn)象的原因，了解到雞蛋殼中碳酸鈣與白醋發(fā)生化學反應后會產(chǎn)生二氧化碳，導致雞蛋殼出現(xiàn)小氣泡，棉球燃燒消耗瓶中氧氣，導致瓶內(nèi)壓強比外部壓強低，大氣壓強作用之下，雞蛋被吸進瓶中。

（六）加強總結(jié)反思，做好教學評價

低成本實驗的開展是一個循序漸進的過程，需要教師與學生進行不斷地探討和思考，通過實驗驗證可行性；教師應結(jié)合教學現(xiàn)狀，對學生給予耐心地指導，鼓勵學生通過實踐分析化學知識，并在實驗后進行總結(jié)和反思；通過分析實驗設(shè)計的合理性、可操作性以及實驗效果等，思考影響實驗結(jié)果的因素，改進實驗不足之處，完善實驗設(shè)計方案；對實驗中存在的各類問題進行探討，發(fā)現(xiàn)錯誤及時改正，在總結(jié)中不斷提升學生的學習能力與素養(yǎng)；化學教師還應加強教學評價，通過互評、自評等方式，科學做出教學反思，探索低成本實驗教學問題，不斷提升自身的專業(yè)能力，為學生做好榜樣。

四、結(jié)語

綜上所述，將低成本實驗融入初中化學教學，可以深入新課程改革的創(chuàng)新理念，培養(yǎng)學生學習興趣，激發(fā)學生學習熱情，探索有效的教學模式和方法。低成本實驗為教學條件有限的學校提供了更多教學資源，應用生活中常見的物品作為實驗用具，拉近學生和實驗的距離，使學生不再抗拒化學學習，而是在熟悉的環(huán)境中拓展知識，探索知識。教師要結(jié)合學生的學習情況，逐步完善教學體系，優(yōu)化教學模式，做好教學反思和總結(jié)，不斷提高化學教學水平，促進初中教育的不斷發(fā)展。