优化实验教学以提高初中化学课堂教学效益

赵亚敏

摘 要：在新课程理念下，化学实验教学显示出举足轻重的地位。因此必须优化教学设计，改进实验方案，使实验教学与探究学习融合起来，充分发挥实验的探究功能，不但让学生获得知识，学到技能，而且重视让学生受到科学方法、科学思维的训练，养成科学精神，使学生对实验保持持久的探究兴趣和创造兴趣。本文介绍一些实验的改进方案，以提高课堂教学效益的目的。

关键词：化学实验 优化 课堂效益

一、引言

在初中化学的课堂教学过程中，针对学生实际知识水平，老师有目的、有计划、有步骤地进行目标课堂教学，联系初中化学教材的特点，积极发掘学生的主观能动性 并优化教学设计，改进实验方案，使实验教学与探究学习融合起来，充分发挥实验的探究功能，不但让学生获得知识，使学生对实验保持持久的探究兴趣和创造兴趣。化学实验教学是实施全面化学教育的一种最有效的形式。在大力提倡素质教育的今天，在化学教学中更应充分应用实验这一手段。

二、利用化学科的特点，激发学习兴致

化学是以实验为基础的学科。于是，最初的授课，老师并不要急于向学生灌输化学的具体知识，而应在合适的时候，向学生提出一些有关自然现象如“鬼火”，一些有关日常生活如“汽水的制造”“镀银原理”等现实化学知识，让学生知道这原来便是化学。于是，当镁条在空气中燃烧并发出耀眼的白光，当带火星的木条在氧气中复燃，铁丝也能燃烧等一个个新奇又实在的实验展示在学生面前时，必然会引起学生强烈的兴致和求知欲。在课外，老师还须积极组织学生搞一些如“隐形墨水（SO2+KMnO4）”“会跳舞的气泡（Na+H2O）”“彩色喷泉（CO2+NaOH+酚酞试液）”等兴致实验。由此，老师精心准备每个实验把学生带进奇妙的化学世界中，在化学知识应用上逐步培养学生的观察能力和实验操行技能，激发兴致，进一步发展学生的思维能力，从而开发学生的智慧。

三、利用实验探究维持学习兴致

它涉及到提出问题、猜想与假设、制订计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素。学生通过亲身经历和体验科学探究活动，激发化学学习的兴趣，增进对科学的情感，理解科学的本质，学习科学探究的方法，初步形成科学探究能力。

如在讲金属资源的利用和保护时，为了揭示铁生锈的原因，可以首先启发学生结合生活实践思考铁生锈的各种情况。如在通常情况下，铁制品放在空气中就会生锈，可涂了油漆则不会生锈，而干燥的铁制品则不会生锈等。然后经过学生讨论，引导学生提出以下几种假设： （1）铁制品生锈是因为在与空气接触时铁与空气中的氧气化合。（2）铁制品生锈是因为水分子的存在，铁与水发生化学反应。（3）铁制品生锈是水和空气对铁共同作用的结果。

在此基础上引导学生大胆推论，然后再根据不同推论设计实验验证自己的推论是否正确，最后进行实验，根据实验现象得出结论：铁生锈是铁和氧气、水等物质相互作用，发生的一系列复杂的化学反应。在此基础上老师再次将知识面拓展，“其他的金属也有锈蚀的情况，情况和铁一样吗？大家可以在课外继续探究。”这样不但大大激发了学生的学习兴趣，而且培养了学生科学的态度和探究问题的方法，效果甚佳

再如学习二氧化碳的实验室制法时，也可以要求学生根据反应原理、反应条件和特点，自己设计一套制取二氧化碳的实验装置，这套装置可以参考教材的设计，但不能与教材完全相同。学生完成后，再组织学生一起分析、讨论、比较设计方案的可行性和优缺点。最后再給出其他几种气体的相关信息，组织学生再次分析、讨论，看看自己设计的装置还能适合哪种气体的制取。对好的方案特别是有创新的方案，进行表扬和奖励。

四、利用实验时的意外事故或现象，分析原因，加深印象

演示实验时，我发现大部分学生都在认真地看，期待实验现象的发生，但有一部分爱捣乱的学生却期盼着这个实验出现问题，想看老师出丑。例如，探究CO2熄灭台阶蜡烛的实验时，我故意将CO2从蜡烛的上方直接倒下去，结果上面的蜡烛先熄灭，下面的蜡烛后熄灭，与书本介绍的现象刚好相反。这时我就问大家：“为什么会这样呢？我们来分析一下哪个地方做错了？”然后让学生仔细观察书本上的实验装置和实验过程，问我刚才做的实验哪儿错了？这时就有人说：“倒CO2的方向不对。”然后我将这个实验正确地操作一遍，正常的现象出来了，学生对这个实验的印象也就加深了。

五、增设必需的实验

对于重要的知识，虽然教材未安排实验，但增加是必要的。初中化学实验的趣味性还不够，大量的实验需要改进，以增强化学实验的趣味性，加深对知识的理解。

例如：在实验室制取二氧化碳时，是以大理石或石灰石为原料与稀盐酸反应制取的，那么为什么不能用稀硫酸代替稀盐酸？为什么不能用碳酸钠代替大理石或石灰石呢？如何让学生信服和领会？ 并掌握这部分知识，可补充下面的实验：

（1）用大理石和稀硫酸反应，观察实验现象：刚开始时反应进行得很快，但反应一段时间以后，由于微溶于水的硫酸钙不断生成，附着在大理石的表面，使大理石无法接触到稀硫酸，反应就逐渐停止，没有气泡产生。

（2）用碳酸钠与稀盐酸反应，观察实验现象：反应速度过快，反应物一会儿就反应完了，产生的气体来不及收集。通过让学生自己动手做实验，观察现象并讨论反思，找出最佳的方法，可以有助于学生更容易地记住结论，巩固所学的知识。

再如：NaOH和CO2能否反应，教材是直接给出的，这难以使学生信服，因此很有必要增设。我采用的是“喷泉实验”，操作如下：在250ml圆底烧瓶中先加入约5gNa2CO3粉末，然后再加入5ml浓盐酸，使其充分反应生成CO2，然后倒入5～10ml浓NaOH溶液，迅即塞好带有导管的橡皮塞，晃动烧瓶，使其充分反应，将它倒置在铁圈上，打开导管上的止水夹，可观察到水迅速地进入烧瓶且变为红色，形成美丽的喷泉！学生会立即得出这是CO2反应完的缘故。这时再分析CO2和NaOH的反应及方程式的书写便是水到渠成了，学生也更感兴趣了。

六、改进创新

对实验的改进可以从改进装置、改进原料、改进过程、改进方法等方面进行。下面对初中化学中的一些实验进行了改进和补充。

1.对倾倒二氧化碳实验的改进：课本中将收集有二氧化碳的集气瓶沿烧杯边沿慢慢往烧杯中倾倒，下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭，说明二氧化碳密度比空气大，二氧化碳不支持燃烧，也不燃烧。有些同学把握不好，倾倒时速度过快或集气瓶拿不稳，二氧化碳刚倒出就散开了，结果造成上面的蜡烛先熄灭，下面的后熄灭，对二氧化碳的密度做出了错误的结论。我们对这个实验做了改进后，成功率很高。在倾倒二氧化碳时，在烧杯内壁处放一短颈漏斗，将二氧化碳从漏斗倒入，这样就会顺利地完成实验。

2.实验室用5%的过氧化氢溶液制氧气

加热5%的过氧化氢溶液制氧气时，把带火星木条伸入试管口很難看到木条复燃，其原因是产生氧气从溶液中逸出时，也有大量的水蒸气从溶液中逸出，使得带火星的木条不仅不会复燃，反而会熄灭。

改进方案：使用20%的过氧化氢溶液，加热的温度不要太高，尽量减少水分的蒸发，当看到溶液中有大量气泡冒出时，伸入带火星的木条即可。或在干燥管中装上生石灰，把带火星的木条伸到右边集气瓶口即可达到目的。

3.铝箔在氧气中燃烧

铝箔在氧气中燃烧这个实验很容易失败，原因主要有：（1）铝是活泼金属，在空气中表面很容易产生氧化膜；（2）铝箔太薄，点燃火柴时会使铝箔卷曲而不能点燃。

改进方案：使用铝片，实验前用砂纸擦除铝片表面的氧化铝保护层并剪成0.3cm×5cm（课本上是2cm×5cm）铝箔，下端系一根火柴，但不能太长，点燃火柴后等火柴快烧尽时，迅速伸进氧气瓶中即可。

4.探究化学反应前后物质的总质量有无变化

创设问题情景：在化学反应前后物质的质量是增大、减小还是不变呢？激发学生猜想和假设，形成探究欲望，并布置课前探究，灼烧铜丝前质量的变化。

提供实验仪器药品：托盘天平、锥形瓶、带玻璃管的橡皮塞、带玻璃棒的橡皮塞、小气球、酒精灯、烧杯、光亮净洁的铁钉、细沙、硫酸铜溶液、白磷、砝码等。

建立假设并收集证据：学生分组讨论，自主设计方案和实验操作步骤，验证猜想或假设。白磷燃烧前后质量的测定有三种方案：（1）用玻璃棒燃白磷；（2）用玻璃管系一只小气球引燃白磷；（3）气球直接紧套在锥形瓶口，并把锥形瓶放在石锦网上加热引燃。

获得结论并交流评价：实验探究后，学生点评不同实验设计的优缺点，最终所有学生共享最佳实验方案。再通过蜡烛和镁条燃烧前后质量的测定。激发学生的思维火花，是否一切反应都遵循质量守恒定律？学生通过合作讨论、交流、解释，计算机微观动画演示碳与氧气的反应，让学生从微观的角度认识质量守恒定律的本质——化学反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变。课后延伸探究，充分利用家里的生活用品来设计实验，探究化学规律。这样，以课前、课中、课后不同的空间，构建出实验探究的学习平台，同时也开发和拓展了化学课程资源。

六、结束语

总之，化学实验的改革有助于学生观察能力、思维能力、创新能力和综合分析能力的培养。化学实验所起的作用和其地位非常重要，因此，加强化学实验教学及其改革是提高教学水平和质量必不可少的环节，同时也是我们每个化学教师在教育教学中都应该不断思考的问题。

参考文献

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