前置课程化学趣味实验研究

□海南师范大学附属中学 杜正华

在学前教育和小学教育中，我们几乎没有系统的讲授化学知识。小学教育中，学生也仅在《科学》课程中对化学有非常粗浅的认识，而且只停留在初步认识、了解物质的阶段。［1］按常规课程设置，化学科在九年级开设，但学生也面临着初中毕业升学考试的压力，学生对化学知识的学习缺乏系统规范性。我校在实验班的教学改革模式下，化学科在实验班二年级（即八年级）开设。化学学科内容基于物理、数学，起点较高，学生相应的智力、思维能力和应变能力还尚待提高。因此，面对化学学科的提前开设，如何让学生了解化学，喜欢化学，并且学会学习化学成为我们值得思考的问题。

由于学生对化学学科比较陌生，直接进入正常教学略显唐突，因此有必要在实验一年级（即七年级）利用各种资源，设置适当的前置课程，为今后的化学学习做好铺垫，实现学科教学的顺利过渡。前置课程设计的总体框架分为四大板块，分别是科学讲座类、入门知识类、实验操作类和实践见习类。笔者主要对实验操作类进行研究，探索开展适当的前置实验教学对今后学习化学的影响和作用。

化学实验具有其独特的魅力，它集直观性、生动性、启迪性和趣味性为一体。利用化学实验可以有效激发学生的兴趣与求知欲。化学研究主要用的是实验方法，所以化学学习离不开实验。趣味实验的开展是前置课程的形式之一，学生通过趣味实验去了解化学，热爱化学，为今后的化学学习提供了很好的基石。以下为前置课程趣味实验教学的基本过程：

一、实验基本操作培训

1.认识简单的实验仪器。

实验教学开展之前让学生先认识简单的实验仪器，如试管，烧杯，酒精灯,药匙，量筒，胶头滴管，试管夹，玻璃棒等。

2.进行简单实验操作。

①取一支试管，向其中加入少量0.1mol/LNaOH溶液，并往里滴加1-2滴酚酞，振荡，观察现象并记录。

②取一支试管，向其中添加少量NaCl晶体，用烧杯把少量水倒入试管中，振荡使晶体溶解，观察现象并记录。

③取一支试管，加入少量水并加热煮沸，观察现象并记录。

学生初次接触化学，对实验仪器有许多新鲜好奇感，让他们认识简单仪器及其使用方法，为他们接下来开展的趣味实验及化学学习有着很大帮助。通过以上简单培训，让学生掌握药品取用，加热，溶解，振荡等基本实验操作，明确实验操作的基本步骤，学会观察实验现象，分析实验结果。同时也为今后链接到正式课程实验能力的培训打下基础。这样的设计集趣味性和教学目标为一体，在实验中学习化学更有“化学味”。

二、开展综合趣味实验

在趣味实验的选择上并不单纯于有震撼的实验现象，更多的是包含中学实验基本操作，同时增添趣味性，达到更好的学习效果，也为今后化学学习做好铺垫。在趣味实验设计环节，给出实验原理，基本实验步骤，学生自主完成，享受实验成果，例如指纹明信片、制作肥皂等。

趣味实验1——指纹明信片

实验原理：受热时碘会升华变成碘蒸气，碘蒸气能溶解在指纹残留物的油脂之中,形成棕色指纹印迹。

实验用品：酒精灯、铁架台、铁圈、石棉网、100mL烧杯、白卡片、碘、Na2S2O3溶液

实验步骤：

（1）用手指在干净白卡片上摁几个手印，并做好标记。

（2）用药匙取1/4勺碘晶体放入烧杯，并按右图组装好装置。

（3）用镊子将白卡片（有指纹的一面向下）盖在烧杯上方。

（4）用酒精灯加热碘至产生充足的紫红色的蒸气后，立即停止加热。

（5）待碘蒸气沉积后，用镊子取下白卡片，观察指纹印迹，制成专属明信片。

（6）在有碘残余的烧杯里加入Na2S2O3溶液，充分溶解后倒入废液缸，继续用水冲洗烧杯至干净。

【问题思考】

（1）在组装实验装置的过程中，我们应该遵循怎样的原则？

（2）碘晶体有哪些性质，我们应该如何保存指纹明信片？

（3）查阅资料，看看显示指纹还有哪些方法？

【体会与收获】

趣味实验2——制作肥皂

实验原理：油脂和氢氧化钠共煮，水解为高级脂肪酸钠和甘油，前者经加工成型后就是肥皂。

实验用品：酒精灯、玻璃棒、石棉网、三脚架、量筒、滤纸、100mL及250mL烧杯各一个、猪油、40%的NaOH溶液、95%酒精、饱和食盐水、酒精和水的混合液（1∶1）、热水。

实验步骤：

（1）在100mL烧杯里，加入6g猪油和5mL 95%的酒精，然后加10mL40%的NaOH溶液。用玻棒搅拌，使其溶解（必要时可用微火加热）。

（2）把烧杯放在石棉网上，用小火微微加热，并不断用玻璃捧搅拌。在加热过程中，加入酒精和水的混合液（1∶1），直到混合物变稠。

（3）继续加热约20min后，直到把一滴混合物加到水中时，在液体表面不再形成油滴为止。

（4）将20mL热的蒸馏水慢慢加到皂化完全的粘稠液中，搅拌使它们互溶。然后将该粘稠液慢慢倒入盛有150mL热的饱和食盐溶液中，边倒边搅拌。

（5）静置，可向其中加入1-2滴香料，肥皂便盐析上浮，待肥皂全部析出、凝固后，用定性滤纸滤出固态物质，弃去含有甘油的溶液，把固态物质挤干，并把它压制成型，晾干，即制成肥皂。

注意事项：

（1）油脂不易溶于碱水，加入酒精为的是增加油脂在碱液中的溶解度，酒精的高挥发性将水分快速带出，加快皂化反应速度。

（2）加热用小火或热水浴。

（3）皂化反应时，保持混合液体积不变，不能让烧杯里的混合液蒸干或溅到外面。

【问题思考】

（1）使用酒精灯时，有哪些注意事项？

（2）用量筒量取液体，读数时应注意什么？

【体会与收获】

借助趣味化学实验形式开展前置课程教育，并非意在灌输过多的化学知识。［2］若过多地阐述、解释，反而会使学生愈加茫然，不知所措，逐渐失去对化学的兴趣，教学效果不理想。以上两个趣味实验从选择到实施，效果很好。学生完成实验过程中即达成了一定的知识目标，又掌握了基本实验操作技能，还培养了学生之间团结协作的能力，享受了收获肥皂和明信片的喜悦。

三、前置趣味实验的意义

1.有效提高化学学习兴趣。

兴趣往往是由好奇引发的，初中学生好奇心较强，而实验是引起学生好奇心，激发学生学习兴趣的重要途径。化学源于生活，同时又服务于生活。制作指纹明信片的原理经常用于警察摄取现场指纹。通过这些与生活贴近的趣味实验让学生领略了化学的神奇，激发了学生学习化学的兴趣。很多学生在实验操作环节的“收获与体会”一栏留言：“化学很有趣，实验惊喜不断。”“实验让我觉得十分神奇又好奇，这让我对化学产生了浓厚的兴趣，希望以后我能学好化学，知道变化的每一个原理。”这些孩子的真情告白是对趣味实验教学最好的肯定。《普通高中化学课程标准（实验）》中明确指出：“化学实验对全面提高学生的科学素养有着极重要的作用。化学实验有助于激发学生学习的兴趣、创设生动活泼的教学情景，帮助学生理解和掌握化学知识和技能，启迪学生的科学思维，训练学生的科学方法，培养学生的科学态度和价值观”。

2.铺垫了化学学习基础。

趣味实验教学，学生亲自动手实验，培养了学生的观察能力、思维能力、动手能力、创造能力。从实践中获取相关的理论知识，认识了化学实验安全知识，有关化学实验仪器和药品方面的知识，实验基本操作方面的知识。在案例中的“问题思考”一栏，我们设置的课后问题引发了学生对实验操作内容的延伸思考，注重培养学生从实践中分析问题，解决问题的能力，体会了化学是以实验为基础的研究思想。不仅为今后化学实验基本操作教学内容做了有效的铺垫，也为今后化学知识的系统学习提供了原动力。

3.体现合作理念，发展学生思维品质。

科学课程标准指出，教师应鼓励学生在合作中进行学习，通过小组成员之间的合作，使学生认识到和合理分工的重要性，各尽所长，互帮互学，初步养成善于与人交流、分享与协作的习惯。在趣味实验环节，以小组为单位完成实验操作，体现了小组成员之间交流合作，非常适合学生发展相互协作的能力。［3］

前置课程化学的趣味研究在实验环节对于实验中的突发状况，不合常规的实验现象都会引起学生的好奇，激发了学生对问题的思考，例如在制作肥皂的趣味实验中，有些皂化反应开始很缓慢，学生尝试调节火焰，尝试加入氢氧化钠溶液。学生大胆的尝试，重组，手脑并用，极大地开发了学生的智力。非常适合学生发展动手能力、思维能力和创新能力。

实验思维品质是学生在实验探究思维过程中养成和发展的。趣味实验由于贴近生活、灵活多样、丰富有趣在实施过程中更加适合学生发展的需要。由此可见，前置课程化学趣味实验板块的设立，不仅丰富了学生课余文化知识，拓展了课外知识，提高了动手能力，更重要的是充分激发了学生的学习热情，增强了化学学科的吸引力。