立足化学实验提高教学效益

2015-03-13李彬

化学教与学 2015年1期

李彬

（江苏省徐州市开发区中学江苏徐州 221004）

义务教育阶段是学生学习化学的启蒙阶段，要让学生对化学学习产生兴趣并稳定学习，实验无疑是化学教学的重要手段。化学课程标准中指出：“实验教学可以激发学生学习化学的兴趣，帮助学生形成化学概念，获得化学知识和实验技能，提高观察和实验能力，还有助于培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和学习方法［1］”。在化学课上营造“学讲”氛围离不开实验，发现化学之美离不开实验，最让学生期待的还是实验。很多时候课堂上不做实验学生双目无光、情绪低落，一做实验学生腰板也直了、目光也亮了、兴奋异常。这一点，许多教师都有同感。由于实验教学耗时长，收效慢，在实际教学中“讲实验”和“背实验”，少做甚至不做实验的现象屡见不鲜，从而达到自认为的“高效”即以时间上的“少投入”获取考试的“高回报”。如何实现实验教学真正的高效，是每一位教师都在反思的课题，作为初中化学一线教师，不仅要完成现行教材中规定的必做实验，而且还要想方设法地去增改和创新一些实验，走出“黑板实验”和“视频实验”的怪圈，让实验从“舌尖滑落到指尖”，用实验丰富和引领学生的学习生活。

一、通过增改实验，加深理解巩固新知

学生主要通过感知物质变化的现象，获取化学实验事实，并在此基础上形成化学概念，认知化学原理，其中实验现象的明显与否至关重要。实验中明显的现象能使学生印象深刻，增强实验的直观性和可信性。如在沪教版教材第6 章第3 节关于“饱和溶液”的教学中，为了加深学生对“同一温度下，某物质饱和溶液可以溶解其它物质”这一知识点的理解，实验时可在无色的硝酸钾饱和溶液中加入硫酸铜晶体，借助硫酸铜晶体溶于水后形成蓝色溶液这一明显现象，顺利得出结论，从而让学生全面地、深层次地认识“饱和溶液”。

又如，在沪教版教材第4 章第1 节关于灭火原理的教学中，学生普遍对隔绝空气可以灭火很容易理解，但对将温度降低至可燃物着火点以下同样可以灭火，总是感到疑惑不解。实验探究时增加一个降低温度可以灭火的实验（见图1）：①冷却剂选择23gNaCl和100g 冰组成的冷冻混合物（在获取较低的温度的同时为第6 章学习冷却剂作铺垫）②可燃物选择煤油（煤油易被点燃，燃烧时产生大量的黑烟为第2 课时学习不完全燃烧奠定实验基础）③通过对比分析蒸发皿中燃着的煤油火焰渐渐熄灭和取下后的蒸发皿中残留煤油的重新燃烧，可以全面、透彻地理解降温灭火这一原理。

图1 降温灭火实验

二、通过巧妙设计，生动有趣引导复习

教师在以往复习课中多采用“先梳理知识，后运用解题”或“先分析解题，后归纳考点”的形式进行复习，实验运用的很少，以致于复习课单调、乏味，无法激起学生的兴趣。实际上在学生已有的化学知识和实验技能的基础上，教师不妨有目的地设计一些实验运用于复习课中，会收到意想不到的效果。

【案例】沪教版第6 章复习课——“溶解现象”

设计意图：以现行教科书中学生必做实验“配制一定质量分数的氯化钠溶液” 为知识和技能主线，构建知识体系，提高复习实效。

【教学设计】

情境：校园海报“开中征集令——化学实验室急需室温下30%的氯化钠溶液250g，有奖征集配制方案。”要求：（1）写清实验步骤（2）指明所用仪器和药品。

学生：分组设计实验方案，如：“……食盐固体75 g、水175 mL……”等等

教师：结合学生实验方案，共同梳理配制溶液的步骤及注意事项，而后呈现上述方案，分组配制溶液。

学生：动手实验过程中，食盐溶解不完，学生诧异万分，不知为何……

教师：结合此“意外情况”，引导“是不是溶解太慢，如何加速溶解”，梳理加速溶解的方法；同时利用最终室温下配制不成30%的氯化钠溶液，提出质疑，再次引发学生深入思考，进而引导梳理溶解度及其曲线、饱和溶液和不饱和溶液、结晶等相关知识点，形成知识网络（见图2）。

图2 溶液知识网络图

复习课中适当地增加一些实验，不仅能使学生对所学知识有深入理解，而且还能熟悉实验基本操作和提高实验技能，同时还能为传统复习课注入新的活力，再次焕发化学学科的魅力。

三、通过实验习题，激发实验创新

实验习题是学生实验的一种特殊形式，是为了培养学生运用知识和技能解决实际问题能力的一种手段。这种实验不仅操作由学生自己完成，而且实验方案也要由学生自己去制定和完善。

如沪教版教材（上册）P46 第9 题“我们已经知道，呼吸作用产生二氧化碳。你能否设计一个实验验证呼吸作用确实产生了二氧化碳气体？”。下面是学生制定的两组具有代表性的实验方案。

第一组方案采用对比实验法，如图3 和图4 装置，通过对比集气瓶或试管中的石灰水的浑浊程度，得出结论。

第二组方案采用组合实验法，排除干扰因素－－－空气中原有的二氧化碳，证明呼吸作用产生二氧化碳。如图5 装置，当吸气时打开开关a，关闭开关b；呼气时打开开关b，关闭开关a，观察锥形瓶C 中石灰水的变化。

两组实验方案的最终形成，不是一触而就的，是在学生的交流、讨论甚至争吵中，一步一步趋于成型的；又是在学生不断尝试中加以改进，最终趋于完善的。当然，在此过程中，教师的仪器保障、引导点拨也是必不缺少的。

图3

图4

图5

利用实验习题让学生设计实验方案，不仅有利于巩固所学的知识，形成严谨的科学态度，还有利于发展学生的创新思维，同时也为学生积极探索和创新提供了机会。所以，在教学中有必要经常选编有代表性的实验习题，让学生施展才华，在创新中体验实验的乐趣。

四、通过多媒体技术，直观可靠再现过程

平时教学中大家都有这样的体会，由于实验条件的限制，实验的直观性和可信性在教学中不能得到真正体现，使现有的实验不能完全发挥其教学作用。因此，应用多媒体技术辅助化学实验，能够克服条件的限制，最大限度地发挥实验功能。如沪教版教材第4章第1 节学习“面粉爆炸”和第5 章第3 节探究“铁丝锈蚀”实验，以及第7 章第2 节学习“烧碱易吸水潮解”时，可发挥录像技术中各种功能，使学生既能缓慢地看到爆炸的现象，又能使学生快速地看到“生锈”和“潮解”的全过程，让学生真切地感知不易观察的实验细节，直观、可靠地再现实验过程，提高实验教学的实效性。

另外，多媒体辅助实验还能对真实的化学现象和过程进行虚拟再现，使学生能够轻松地理解抽象的概念、原理。如沪教版教材第6 章第1 节学习“溶解”的概念及“影响物质溶解速率因素”时，可借助多媒体技术将沪教版教材（下册）P4 食盐和蔗糖溶解的两幅图进行虚拟动画呈现，让学生如同进入微观世界，真实的感受到“物质溶解实际上是物质以分子或离子的形式被水分子分散到水中的过程”，并在此基础上联系水分子在加热和搅拌的条件下，运动能力大大加强；碾碎条件下会增大水分子与蔗糖分子、钠离子、氯离子的接触机会后，学生就能很自然地理解“为什么搅拌、加热和碾碎能够加速物质的溶解？ ”，起到事半功倍的效果。

五、通过课堂内外结合，丰富实验开拓视野

为了提高实验教学效果，除了加强在课堂教学中的实验外，开发和使用家庭小实验也是值得关注的。教材提供的实验中有21 个在家庭条件下学生可以完成的小实验。这些实验既能丰富学生课余生活，又能延续学生学习化学的兴趣。如在学习“污水净化”时，可将沪教版教材（下册）P112 的“活动与探究”改成家庭实验，让学生参照课本装置图，设计并完成污水净化装置的实验，然后把自己的作品用在课堂学习中，既能让学生体验实验成功的喜悦，又可以增强学生学习化学的自信心［1］。

又如，在学习“沪教版教材第5 章第3 节钢铁的锈蚀及其防护”后，让学生利用课余时间进行如下实验：调查多种环境下铁制品的生锈情况，记录在下表：