初中化学实验教学资源的开发与利用

邓会平

实验教学资源在化学课程资源占有重要地位，而实验资源的开发与利用，直接影响到化学教学课程资源的开发、利用、拓展，对于提高中学生在化学实验中的自主探究能力、拓宽化学教材中的研究视野、丰富化学实验教学方法有重要意义.本文以九年级上册《二氧化碳和一氧化碳》（沪教版）的教学设计为例，浅谈初中化学实验教学资源的开发与利用.

一、问题引领，以整合实验教学资源

在化学实验教学中，在整合实验教学资源基础上的问题设计，既体现了教学思路的清晰引领，又能够启发学生的思维，使其对化学实验产生深入探究的兴趣.在《二氧化碳和一氧化碳》的教学设计中，教师巧设问题：为什么在拥挤的人群里，蹲着比站着难受？原因：拥挤的人群中CO2气体的密度较大，气体下沉导致低处的有氧呼吸更加困难.这样，由日常生活现象导入化学课堂，浅近而有趣.教师在引导学生对CO2性质进行探究实验之前，不妨先让其自主思考，大胆猜想：将一瓶收集好的CO2气体，向燃烧着的蜡烛自上而下倾倒，会产生什么现象？燃烧的蜡烛在CO2气体的包围中会自下而上地熄灭，因为CO2本身不能燃烧，也不能支持燃烧.在探究CO2气体与水反应的实验中，教师设计问题：装有碳酸饮料的矿泉水瓶子常常会变瘪，请用所学化学原理对这种现象加以科学解释.学生分组讨论，分析原因，得出结论：二氧化碳溶于水.教师继续抛出问题，以引导学生的自主思考：二氧化碳溶于水，是物理变化还是化学反应？请设计实验方案，加以验证.

二、方案设计，以创新实验教学资源

化学实验前的猜想，是为了鼓励学生多维度思考，推动他们的自主性探究，使其培养对化学学习的兴趣.然而，对于猜想结论的验证，需要严密的方案设计及实验步骤.在探究CO2的溶解性问题时，教师引导学生分组探讨验证方法，并对实验方案进行自主设计：①向集满二氧化碳的塑料瓶中倒入约1/3的水；②立即拧紧瓶盖；③将装有二氧化碳与水的水瓶振荡.学生观察现象并描述实验结果：矿泉水瓶子变瘪.探讨实验现象背后的化学原理：二氧化碳溶于水.教师再度提问：在日常生活中，有没有其他的可能性也使二氧化碳的体积缩小呢？碳酸饮料配料表，即碳酸水.随着新课程理念的深入发展，在化学课堂中的学生主体地位的提高，越来越多的简易演示实验可以创新方案设计，形成探究性小实验，以推动学生的自主思考意识，促进他们积极参与课堂互动.在前面实验的基础上，得出“二氧化碳溶于水”的结论后，教师质疑：CO2溶于水，是不是意味着CO2与H2O能够发生化学反应，产生新的化学物质？学生结合所学，对问题进行大胆猜想，并设计探究实验，对CO2与H2O能够发生化学反应的猜想加以验证：①要证明二氧化碳与水发生了反应，需要借助紫色石蕊试剂，因为石蕊作为一种酸碱指示剂，遇到酸可以显出红色；②向盛有醋酸溶液的试管中滴入紫色石蕊试液；③将CO2与H2O实验中的矿泉水瓶中的液体倒入试管中，并滴入紫色石蕊试液，加以检验.

三、反思评价，以优化实验教学资源

在化学实验教学中，实验结论的猜想未必合理，方案的设计未必科学，需要在探究中加以验证，在实验结果产生后，加以反思评价，去伪存真，以优化实验教学资源.在上述探究实验中，得出结论：CO2与H2O反应使石蕊溶液变红.教师可以引导学生对实验进行反思评价，在反思评价的基础上，形成新的猜想与探究实验.CO2与H2O反应使石蕊溶液变红，有三种可能：①CO2使石蕊溶液变红；②H2O使石蕊溶液变红；③CO2与H2O反应产生新的化学物质，这种新的化学物质使石蕊溶液变红.如何通过探究小实验加以验证？借助石蕊溶液来分别验证，能够使紫色石蕊变红的物质，便是有新的酸性物质产生.在反思评价环节的探究小实验，可以放手让学生自主操作，以培养他们的自主探究精神.首先，准备实验药品：三条干燥的紫色石蕊滤纸、两个充满二氧化碳的集气瓶、蒸馏水.其次，设计实验方案：①将水滴在干燥的紫色石蕊滤纸上；②将干燥的紫色石蕊滤纸放入装有二氧化碳的试剂瓶中；③将湿润的紫色石蕊滤纸放入装有二氧化碳的集气瓶中.再次，对实验结果进行综合评价，以做到操作最简单，方案最优化，从而优化实验教学资源.在本节实验教学中，自上而下向燃烧着的蜡烛倾倒CO2气体，然而蜡烛却是自下而上地熄灭.这一实验过程，怎样设计方案并优化操作细节，以更清晰地呈现给学生？在一个烧杯内放入三支高低不同的燃烧着的蜡烛，将CO2气体自上而下倒入烧杯内，发现三支蜡烛自低而高依次熄灭.

四、课外实践，以拓展实验教学资源

化学实验教学资源无处不在，从教材到生活，从课堂学习到课外实践，使化学学习充满了趣味性、实用性、探究性的价值.对于化学实验教学而言，通过“问题引领—科学猜想—方案设计—反思评价”等环节，实现对化学实验教学资源开发与利用.而对于课外实践而言，通过“资料搜集—方案设计—实践调查—归纳总结”等环节，实现对化学实验教学资源的整合与拓展.在学了《二氧化碳和一氧化碳》以后，组织学生开展课外实践，调查二氧化碳的用途，以加深对教材的理解，扩大学生的科学视野.首先，搜集资料，巩固并补充教材知识体系：CO2的性质→CO2的用途.其次，对实践调查的内容进行分类，设计方案：①调查固态CO2在人工降雨方面的应用，解释原理；②调查CO2的工业制法，解释原理；③敞口放置的石灰水上面有一层白色固体物质，猜想白色固体物质的成分，并设计方案将白色物质除去.

总之，化学实验教学资源的无穷无尽的，教师应从新课程理念出发，尊重学生的身心特点，积极利用、开发、整合、拓展实验资源，引导学生科学假设、自主探究、大胆猜想、小心求证，从理论解释到实验探究，激发学生对化学现象的求知兴趣，培养他们的科学探究精神.