以家庭实验培养学生核心素养

郭振新

摘 要：实验对学生化学核心素养的养成有着任何现代化教育手段都无法替代的作用，所以教材设计了大量的实验，主要有探究性实验、演示实验、学生分组实验和课外实验四大类，我们暂且将这些实验称为教材实验。教材实验对学生化学知识的形成和核心素养的养成有着举足轻重的作用。除了这些教材实验，我和同事在研究中发现设计合理的家庭实验同样也是实验教学中很重要的一部分内容。我们学校非常重视家庭实验这项工作，以下是我们学校在家庭实验工作中积累的一些经验和大家共享。

关键词：实验;核心素养

教材一共设计了对蜡烛及其燃烧的探究、灭火的原理、金属活动性顺序等一共18个探究性实验。设计大量的探究性实验的目的是要使学生通过亲身经历和体验来学习科学探究活动，激发学习化学的兴趣，增进对科学的情感，学习科学探究的方法，初步形成科学探究能力。对教材中的这些探究性实验除了正常教学外，我们会把教材探究性实验重新设计，使其适合学生在家中开展的家庭实验，实验材料尽量是生活中容易找到的。下面以几个实例向大家介绍我们探究实验家庭化设计的常用方法。

一、对蜡烛及其燃烧的探究

（一）可选用的实验材料：蜡烛、澄清石灰水（可以用美好时光海苔干燥剂来配制）、火柴、无色透明玻璃水杯等。

（二）实验内容设计：1.和教材实验内容相同;2.水中燃烧的蜡烛，这是增加的实验内容。将蜡烛固定在玻璃杯内，蜡烛要比杯口低一点。点燃蜡烛，然后向杯中倒水，注意水不要没过蜡烛上边缘，水要足够凉。过一段时间蜡烛火焰会出现在水面以下。

二、对人体吸入的空气和呼出的气体的探究

（一）可选用的实验材料：澄清石灰水、火柴、无色透明玻璃水杯、吸管、水盆等。

（二）实验内容设计：同教材实验内容。

三、分解过氧化氢制氧气中二氧化锰的作用

（一）可选用的实验材料：1.对过氧化氢的催化反应所需要的材料：从药店买来的双氧水消毒液、红砖碎块（注意不要粉末）、水泥块、生锈的铁钉、用过的暧宝中的铁锈、新鲜的猪肝、水杯、火柴;2.烟灰对方糖燃烧的催化反应所需要的材料：方糖、烟灰、钳子（代替坩埚钳）。

（二）实验内容设计：1.依据教材实验重新设计，主要内容探究红砖碎块、水泥块、铁锈、新鲜的猪肝对过氧化氢是否有催化作用;2.烟灰对方糖燃烧的催化设计。将方糖在火上灼烧，只会出现熔化现象，当你向方糖上加点烟灰，再次灼烧，这回现象就不一样了。

（三）说明：红砖碎块（注意不要粉末）、水泥块、生锈的铁钉、用过的暧宝中的铁锈都可做过氧化氢制氧气的催化剂，由于新鲜的猪肝中含有酶，也能催化过氧化氢的分解。烟灰能催化方糖燃烧的反应。

四、分子运动现象

（一）可选用的实验材料：糖块、热水、冷水、酒精、棉签、水杯。

（二）实验内容设计：1.观察糖块在水中的溶解现象;2.观察酒精和水的挥发现象;3.观察一滴红墨水在冷水和热水中的扩散现象。

（三）说明：通过实验能说明分子不断运动、温度对分子运动的影响，还能说明酒精比水易挥发。

五、质量守恒

（一）可选用的实验材料：厨房电子称、小苏打、白醋、蜡烛、铁钉、饮料瓶。

（二）实验内容设计：1.密闭的饮料瓶中放入几个铁钉和少量水，观察其在生锈前后的质量变化情况;2.观察小苏打和少量白醋在密封饮料瓶中反应前后的质量变化情况;3.观察蜡烛在封闭和开放环境中燃烧前后的质量变化情况。

（三）说明：借助厨房电子称来称量反应前后的质量变化情况，说明化学反应前后质量守恒。

六、制作在家中制取二氧化碳的装置

（一）实验原理：1.利用碳酸饮料和薄荷糖反应制取二氧化碳;2.利用碎鸡蛋壳和白醋反应;3.利用纯碱和白醋反应。

（二）实验材料：碳酸饮料、薄荷糖、塑料管、热熔枪、玻璃水杯、火柴、注射器。

（三）制作实验装置：1.将饮料瓶盖上扎一个孔，装上一根比点滴管稍粗一点的塑料管，用热熔胶枪密封;2.可控制反应速率发生装置模型的制作，我们可以将以上装置加装注射器，这样就可以用纯碱和白醋反应制二氧化碳了，因为这个反应太快了，得利用注射器控制反应速率。

七、灭火的原理

（一）可选用的实验材料：火柴、蜡烛、水杯、电子炉具、盘子。

（二）实验内容设计：1.吹灭火柴;2.燃着的蜡烛用水杯扣上;3.将蜡烛火焰中间用铁丝网截开，观察现象。4.找一个深一点的盘子，用蜡油将蜡烛固定在盘子上，向盘子中加入水，点燃蜡烛，将水杯倒扣在蜡烛上方，观察现象。5.制作炭黑。根据需要我们还增加了几个家庭探究实验，有葱汁秘写、维C测定、鸡蛋中的科学、水温对肥皂水泡沫多少的影响、制作几种原电池原模、纤维的鉴别、复合材料的收集与性能的研究等。

下面是增加的家庭探究实验的设计。一、葱汁秘写：用葱汁在白纸上写字，晾干后在火上小心烤一烤，看看字迹能显现出来吗？再换用白醋、蒜汁、柠檬汁、牛奶，看看结果会怎样。二、菜叶、水果中的维C测定：向玻璃杯内加入少量淀粉，倒入适量自来水后用筷子搅拌，然后向调制好的淀粉溶液中滴入2 ～3 滴碘酒，仔细观察实验现象。将刚加过碘酒的淀粉溶液分成三份。另榨取少量橙汁，加到其中一份淀粉溶液中，观察现象。取白菜帮榨取菜汁，加到另一份淀粉溶液中，观察现象。你再取另一种蔬菜，重做以上实验。三、鸡蛋中的科学（一）：鸡蛋入瓶，将鸡蛋浸在浓度较高的白醋中，待鸡蛋壳变软后，将蛋取出，找一个瓶口略比鸡蛋小的广口瓶，往广口瓶中投入一燃着的酒精棉球，火焰熄灭后，迅速将鸡蛋的小头对准瓶口，鸡蛋很快被吸入瓶中。过一段时间蛋壳会稍变硬，似鸡蛋原样。这是为什么呢？四、鸡蛋中的科学（二）：将一枚生鸡蛋放入白醋中，最好用玻璃杯做反应容器。反应时间最好久一点。你如果能找到石灰水，也可以像老师那样验证一下生成的气体是否是二氧化碳。

制作几种原电池模型：1.苹果、西红柿、橙子、土豆发电模型;2.硬币发电模型;3.可乐发电模型;4.电线发电模型。

注意：你若想制作一个发电模型点亮一盏led小灯珠的话，灯珠的选择是有讲究的，应该选择电压低一点的灯珠，我手头有红、黄、绿三种，其中红和黄是1.5V的，绿是3.V。另外发电装置产生的电流太小灯珠会不太亮，此时你从灯珠顶端观察现象会明显一些，从侧面可能会看不到那一丁点的亮光。

家庭探究实验的开展对学生实验设计能力、实验操作能力、对科学的持续兴趣等都是很有益的。另外对提升學生在学校做分组实验的实验能力也有促进作用的。以往每年学生做分组实验时最令我头痛的是他们不是知识点不懂，而是不知道怎样设计实验流程，像我们在做氧气学生分组实验时，收集完一瓶氧气后，本应该赶紧收集另外一瓶，可好多同学却是把收集另外一瓶氧气的事放一边，等用下一瓶氧气时会有好多同学喊我“老师，药品不好使了，再加热咋不生成氧气了”，这就是他们的实验流程没设计好。好多同学他们连划火柴都不敢，有的男生也不敢，我就见过一个男生把火柴盒递给了同组的女生，女生又递给了老师。铁架台上那几个螺丝都不知道要把它拧紧了再做实验。实验仪器布局不合理，这些都充分说明做实验是多么的有必要。不过现实情况是上一节实验课老师很累，实验课我们是要两个老师一起跟的，因为我们要不停地去指导，还有学生在做实验的时候会很兴奋，这样大家说话就都要提高声音，每次实验课两个老师嗓子全哑。

参考文献

[1] 陈少英. 论化学实验室安全防护[J]. 化学教育， 2007， 28（010）：44-46.

[1] 牛焕双， 吉琳. 化学科研实验室安全管理对策[J]. 实验室研究与探索， 2014， 33（8）：291-294.