合理应用探究实验激发学生的学习兴趣

谭强

摘 要：化学以实验为基础。教材中部分探究实验教学的改进与补充，可以充分挖掘实验教学潜在的魅力，增强化学的趣味性，对于课堂教学收到事半功倍的效果，是激发学生学习兴趣的一剂“催化剂”。

关键词： 实验探究；趣味性；直观性；催化剂

化学是一门以实验为基础的自然科学，化学实验是获取化学知识、掌握化学概念、 理解化学原理的重要手段，可以多角度培养学生的能力与素养。在化学教材中，许多抽象、复杂，难以理解的知识大都可以设计相关的探究性实验，首先使学生获得直观的感性的认识，然后总结归纳从而形成理性知识。所以说实验是学生获取知识、进行知识创新的重要手段，是培养学生的科学兴趣、科学态度、提高学生科学能力的重要途径。因此在教学中要合理应用教材中的探究实验以激发学生的学习兴趣。

一、结合知识点在教材中的地位，增加部分演示实验，强化对知识点理解的同时可以激发学习兴趣

（一）探究物质溶于水时溶液温度的变化

物质在溶于水时通常伴随着能量变化。鲁教版教材P65《实验探究3—1》，利用温度计测量硝酸铵和氢氧化钠溶解前后温度变化来证明物质溶于水时通常伴随着能量变化。为了使实验更加直观，同时又增加趣味性，可以与水结冰、蜡烛熔化等日常生活知识相联系，在测量温度变化的同时，增加如下实验：

1. 硝酸铵溶解时的吸热现象

首先在小木板上滴10～15滴水，然后放上小烧杯，向烧杯中加入50mL水，提起烧杯，烧杯不能把木板带起；再把烧杯放回到木板上，然后加入30g硝酸铵固体，并不断搅拌使其溶解。用手提起烧杯时，木板与烧杯冻结在一起（与测量温度同时进行）。

2. 浓硫酸溶解时的放热现象

在小木板上滴几滴熔化的蜡烛，迅速放上烧杯，蜡烛凝固将烧杯与小木板粘结在一起。然后加入50mL水，再慢慢沿烧杯壁倒入20mL浓硫酸，边倒边搅拌。再提起烧杯时，木板自然下落（与测量温度同时进行）。

这样补充既有温度数据的定量变化表示，又有日常生活经验的辅助感知，强化了学生对该知识点的记忆，同时增加了实验的趣味性。

（二）氧气的性质实验探究

在进行氧气的性质实验探究时，教材设计的是木炭、铁丝、蜡烛分别在空气与纯氧气中燃烧并进行现象对比，进而从微观上分析总结现象不同的原因。在授课时，可以增加硫在空气中与纯氧气中燃烧的对比的演示实验：首先在盛有氧气的集气瓶中加入少量较浓的氢氧化钠溶液，然后将燃烧匙中的硫粉点燃后放在空气空观察，再慢慢伸入集气瓶中观察现象。但是在完成该实验时，要使用密闭装置，并且将产生的二氧化硫通入足量的氢氧化钠溶液中，以免二氧化硫，排放到空气中污染空气。纯氧气中明亮的蓝紫色火焰，使学生发出惊讶的呼声“好漂亮的颜色，太美了”。老师则可以顺势点出其产物二氧化硫是酸雨的罪魁祸首，对学生进行环境教育。该实验的增加又为以后“促进燃烧的方法”教学作了铺垫。

（三）实验室制取氧气的原理探究

鲁教版P93《实验探究4—2》：①A试管只加入3～5mL过氧化氢溶液；②B试管 加入3～5mL过氧化氢溶液，再加入少量二氧化锰；③C试管 加入3～5mL过氧化氢溶液，再加入少量瓷片；分别将带火星的木条，观察现象。目的是通过三个对比实验，引导学生分析现象和反应速率的不同，确定出适合实验室制取氧气的药品是过氧化氢溶液和二氧化锰。授课时，为了增加实验的趣味性，在将实验设计成分组实验并增加一组实验：在D试管中加入3mL～5mL过氧化氢溶液，然后加入几块土豆条，将带火星的木条伸入试管观察现象。对于土豆，学生都不陌生，但对于它能加快过氧化氢的分解的作用，学生并无相关的知识储备，因此会感到新奇而惊讶，这一实验无疑会成为强化学生学习化学兴趣的“催化剂”。

（四）燃烧的条件探究

在讲授燃烧的条件时，还可以把这部分的内容设计成如图1所示的分组实验。

引导学生从习以为常的现象背后去寻找问题，发现问题，引导学生意识到寻常现象中的非常之处。这既能培养学生的创新思维、动手能力，又能培养学生的团结协作意识。

二、利用多媒体技术录制具有污染或危险性的实验视频，保护环境的同时可以激发学习兴趣

（一）录制或播放实验操作视频

1. 燃烧的条件探究实验

在讲授鲁教版教材P127燃烧的三个条件时，可以沿袭老教材中的如图2实验，进行探究：

图2

改进该实验：将薄铜片中间折成如图3所示形状，将白磷和红磷分别放在两边从而被隔开，这样就可以避免白磷燃烧后又将红磷引燃，误导学生得出错误的结论：铜片上的白磷、红磷都能燃烧。

图3

学生已在质量守恒定律中学过磷的燃烧，有一定的经验与知识基础，但物质在水中的燃烧学生不可能见到，这也“有违”原有的生活经验。而白磷真的在水中剧烈燃烧起来， 此实验情景真实、可感、新奇，这给学生带来的震动将非常强烈，一下子就激发起了学生的学习兴趣及求知欲望，同时，使学生进一步明确三个条件缺一不可（如图4所示）。只要有可燃物、氧气、达到一定温度，就一定能燃烧。达到这三个条件，就是“水火也相容”！

图4 补充演示实验“水火相容”

但是，由于产生的P2O5会污染空气，所以教学时，备课组教师分工合作录制整个实验过程的视频资料，配有简洁的讲解，利用多媒体播放，使学生轻松明确燃烧条件三者的关系：即缺一不可，视频可以循环使用，同时避免了环境的污染。

2. 录制部分违规操作实验视频，作为反面教材以规范实验操作

有些实验的错误操作会造成严重的后果，如：加热固体时，试管放置错误使试管破裂；用高锰酸钾加热制氧气时，用排水法收集完后，若先撤离酒精等水槽中的水会倒流回试管底使试管破裂；在浓硫酸稀释时，若水加入浓硫酸中，会使硫酸沸腾，飞溅伤人。这些实验若演示，存在一定的危险性。在确保安全的前提下，将这两个实验故意违规操作并录制视频，这些视频起到反面教材的作用， 通过多媒体展示，可以让学生意识到违规操作后果的严重性，无疑加强了学生操作的规范化。

三、改进部分演示实验使现象更明显以激发学习兴趣

如：氢气在空气中燃烧实验。鲁教版教材P41《活动天地2—5》利用如图5所示装置点燃氢气，目的是让学生实验观察氢气燃烧发出的火焰颜色，观察杯壁的现象，确认反应产物为水，通过触摸杯壁了解氢气燃烧的放热现象。从而得出结论氢气燃烧后的产物是水。

图5

由于是在玻璃管口点燃氢气，玻璃的主要成分中含有硅酸钠（Na2SiSO3），在焰色反应中含钠元素的物质灼烧时火焰为黄色，所以实际看到并不是淡蓝色火焰，而是黄色火焰，这样就干扰学生对火焰颜色的正确记忆，并对理论知识产生怀疑。为了避免这种情况，在演示实验时可以将玻璃管换成特大号注射用的针头，由于针头是不锈钢制成的（主要成分是铁，在空气中不易燃烧），当点燃氢气燃烧时，针尖只是处于红热状态，观察到的是一个红点，这样就会清楚看到氢气的淡蓝色火焰。

在《水的合成》教学中需要点燃氢气，而氢气不纯很容易引起爆炸，故点燃前必须检验氢气的纯度。由于学生初次接触爆炸性气体点燃，对于“气体点燃可能爆炸”缺乏感性认识，在授课时，可以增加氢气与空气混合的爆炸性实验。为了让学生切实感知气体爆炸的威力与危险性，又确保实验的安全，可以采用普通的矿泉水塑料软瓶（550mL），用向下排空气法收集一会气体后拧紧带有小细孔的瓶盖，然后用长木条在细孔处点燃。剧烈的爆炸声和炸开花的塑料瓶会让给学生目瞪口呆，让学生心有余悸（说明：实验时，要提前安排心脏承受能力差的同学，避免出现意外事故），从而长有记性，即点燃氢气等可燃性气体时必须检验气体的纯度，否则可能会造成严重后果。通过该实验既进行了安全教育又增强了学生学习化学的兴趣。

总之，在化学教学中，紧紧围绕教材中的实验探究，挖掘这些实验潜在的魅力，并对其进行改进，适时、适当地补充，可以将抽象的理论直观化、具体化，而实验现象的直观性与趣味性会抑制不住学生内心的好奇从而激发起学习化学的兴趣。改进或补充的实验可以充分挖掘实验教学潜在的魅力，会平添化学的趣味性，成为激发学生兴趣的“催化剂”。

（作者单位：四川省遂宁市保石镇水井初级中学）