创意实验在初中化学复习课中的实践与探索

陆玉涵

摘要：创意实验，可以让化学复习课生动有效，体现学科特色。通过设计凸显化学美的实验，引进数字化实验，开发融入计算的实验，开展解决生活问题的实验，从这四个维度阐述创意实验在复习课中的实践与探索。依托创意实验提升学生学习化学的兴趣和学科素养。

关键词：创意实验;化学美;计算实验;数字化实验

文章编号：1008-0546（2020）10-0050-03

中图分类号：G632.41

文献标识码：B

doi： 10.3 969/j.issn.1008-0546.2020.10.014

新课程标准关于课程性质的阐述中明确指出：“化学是一门以实验为基础的学科，在教学中创设以实验为主的科学探究活动，有助于激发学生对科学的兴趣，引导学生在观察、实验和交流讨论中学习化学知识、提高学生的科学探究能力。”可见，实验在化学课程中的重要地位。而化学复习课，由于没有像新授课那样有现成的实验可做。课堂因为缺少了实验而让学生感到枯燥，失去了化学课的灵魂。如果再做以前新授课做过的实验，那就相当于炒冷饭，意义不大。因此，我们势必要开发一些有创意的新实验，让化学复习课更有趣高效。化学复习课引入创意实验，能极大提高学生的复习兴趣和效果。长远来讲，学生的学科素养水平也会有极大的提高。

一、设计凸显化学美的实验以美感启迪真理

化学审美教育既提倡以真启美，又提倡以美启真。化学实验是孕育美的重要载体。因此，在复习课上，根据已经学过的知识设计一个具有美感的创意实验，即以学生已有的化学知识储备为依托，设计出别出心裁的充满美感的实验，启迪感性认知。学生动手做具有美感的实验过程中去感知体验和再学习，就会在原有认知上会获得更多不同的新的认知收获。将感性的认知去启迪出理性认知，用美感的创意实验来实现化学复习课上的以美启真。

铁和硫酸铜的反应是最经典的置换反应。在新课时，通常会用绕成螺旋状的铁丝浸入硫酸铜溶液中，以观察铁丝表面覆盖着一层红色物质，溶液由蓝色变成浅绿色的现象。而在复习课上，以一种艺术感的实验形式，则能让复习课更有趣味，更能提高学生的审美情趣。事先将铁丝弯成一朵银白色的铁丝花，让学生通过选择桌上的试剂（硫酸铜溶液、稀硫酸等溶液），实现让这朵铁丝花变得“花容月貌”。结合该实验富有艺术感的实验名称，绝大部分学生都能依据实验名称“花容月貌”来选择正确的试剂。学生将银白色的铁丝花朵浸入到蓝色溶液半分钟以上，会发现银白色的铁丝花果然变成了紫红色，果然是“花容月貌”。接着启发学生该反应属于什么反应类型，启发学生还能让铁丝花发生怎么样的置换反应呢？学生会联想到铁和硫酸、盐酸等，继而触发发学生脑海中更多置换反应的例子，达到复习置换反应的目的。

该创意实验的设计是建立在原有的铁丝和硫酸铜反应的基础上，对铁丝的形状进行美感的处理，对实验的名称也进行了艺术化的设计，再让学生依据实验名称推测出发生的反应，选择合适的试剂，这个过程就是将感性认知和理性认知相结合，让学生温故而知新。学生通过这一富有美感的創意实验，学生感受到的不是冷冰冰甚至还带点毒性的化学药品，而是心情愉悦地完成了该创意实验。不仅复习了知识要点，更重要的是，整个实验过程中都在以美启迪着学生的智慧，启迪着真理。

二、引进数字化实验用真实的数据激发智慧

当今社会，人们的生活发生了翻天覆地的改变，信息时代改变着人们的生活方式。将信息技术融人到化学实验中去，最能体现化学与时俱进的特点，数字化实验也便应运而生。数字化实验的一种形式是将传感器、数字采集器、计算器及相关软件相连接，采集真实精准的数据，对采集到的数据进行呈现分析，并输出结果。数字化实验的最大特点是采集数据智能化，能将人体感官难以感受到的现象以信息化的形式呈现。而且记录数据有着实时性、准确性、直观性和便携性的特点。

复习铁生锈时，学生已经知道铁在氧气和水的共同作用下会生锈。也知道生活中暖宝宝的发热现象也是利用铁生锈缓慢氧化放热的原理。但学生在上新课时，见到的通常是书本上证明铁钉生锈条件的试管实验，多半是一种感性认知。而复习课上，让学生有更深刻的理性认知，则借助数字化仪器，用严谨求实的数据来说明问题。

为了证明暖宝宝放热是利用其中铁生锈的原理，则可利用爱迪生的数字化设备，将电脑、氧气传感仪和采集器相连接，将暖宝宝中的成分倒人集气瓶，再插入氧气传感仪的探头，使体系密封（图1）。点击开始按钮，便可观察到瓶中氧气含量数据在下降的动态数据（图2中测试的是Smin内瓶中氧气体积分数变化的数据），并能自动绘制成曲线（图2）。为了让曲线更直观，事先需要调节好纵坐标单位长度的精度，可以让曲线下降的趋势更为明显。需要注意的是，该实验测试铁生锈的消耗氧气的量较为合适，不可用于测试铁粉生锈消耗水分的量，因为暖宝宝一旦放热后，会让一部分水分重新释放到瓶中，使得结果不准确。

通过设计该实验，学生首先感受到的是数字化设备的科技感。当看到白板上投影出来的实时数据绘制成的曲线，曾有学生一度怀疑这是老师事先编好的程序，难以置信这是当场计算机绘制出来的曲线。说明数字化的实验可以极大的填补学生信息化实验的空白，也能说明该实验对学生带来的认知上的激烈冲突。有了冲突，便有更大进步的动力。其次，用数字化实时数据和曲线，能更加直观的让学生感受到暖宝宝中的铁粉在消耗氧气而生锈放热的事实。让原本通过自身感官很难觉察到的信息显性化，让学生感受到了数字化的实验是我们感官的延伸。学生对原有知识的再认知的深度大大提升，启发学生的智慧。同时也激励学生不断学习新技术和技能，从而适应不断变化的社会。

三、开发融入计算的实验定性与定量相结合

新课程标准中明确指出从定性到定量是化学学科发展的趋势，对物质组成的微观研究和定量研究使化学逐步成为实验和理论两个方面获得迅速发展的一门自然学科。将化学计算和真实的实验情境相融合，则能凸显化学学科的真实性和实用性，融合情境的可计量实验则能很好地发挥实验定性和定量的完美结合，真正提高学生的学科素养。

传统化学计算题的复习，通常都是学生做讲义上的题目，再由老师讲题，来达到复习巩固的目的。这样的做法不利用化学学科素养的培养。而若将计算的复习用真实有趣的实验呈现出来。这样的计算才是有用的计算，并能极大地改变学生认为化学计算难且枯燥的印象。

比如，网传的大象牙膏实验，则可以作为化学计算的良好的情境载体。可以设计这样的情境计算，老师问学生：“你听说过网上盛传的大象牙膏实验吗？”在学生的期待中先将实验给学生当堂演示。利用一定量浓度的双氧水、饱和的碘化钾溶液（催化剂）、洗洁精为原料，将原料按一定比例倒人量筒中，不一会，便能观察到，量筒中产生大量泡沫，就像大象的牙膏一样。继续追问：“那么该选用多少浓度的双氧水做该实验成功率较高呢？”接下来启发学生用计算来说明，也就显得水到渠成了。可引导学生设计出以下的实验：用电子天平（精确到O.Olg）称量出反应前后所有物质和仪器的总质量，再利用计算差值的方法可以粗略得到反应产生氧气的质量，利用化学方程式算出过氧化氢的质量从而推算出过氧化氢的质量分数。同时还可针对学生设计出的该实验，引导学生进一步分析该实验所用仪器和方法对比实际计算产生的误差，继续引导学生针对优化该套装置，减少实验误差方面展开讨论。

计算本身应该是一次次的依托实验来处理真实数据的过程。用真实的可计量的实验来引导学生计算，学生在真实的情境中，逐步提升解决实际问题的能力，将计算用真实的实验呈现出来的形式，一定要比传统只在纸上谈兵的做法更有效，更真实。

四、开展解决生活问题的实验学以致用

新课程标准提倡让学生了解化学与日常生活的紧密联系，逐步学会分析和解决与化学有关的一些简单的实际问题。复习课上，学生脑海中的理论知识已经比较丰富，此时最适宜让学生利用学到的综合知识去解决生活中的问题。设计一个与生活密切相关的实验，能够解决生活中问题的实验，则能让学生理论联系实际，真正做到学以致用。

复习酸和金属单质反应时，根据一则新闻，某含铁麦片中含有单质铁粉来引入复习。为了让学生感受含铁麦片中确实含有单质鐵粉。取模拟含铁麦片一包（由于市场上很难买到这样的含铁麦片，但是不能因为此原因而丢失了一次用已有知识检验真理的机会，可以简易的制作一份模拟含铁麦片供学生实验），如何用已有的知识检验麦片中的铁粉呢？学生想到，可先将含铁麦片充分溶解（图3），再用磁铁吸（图4），吸上来的黑色物质再转移到烧杯中（图5），再向其中加入稀盐酸（图6）。由于磁铁吸引上来的黑色物质很难取下，所以学生想出一个好办法，将磁铁用来吸引的一端包裹上保鲜膜，这样吸引上来的铁粉随着保鲜膜的取下就很容易转移到烧杯中。这一小的细节恰好又反应出学生爱思考，会用生活中的物品解决现有问题的科学品质。当学生看到被吸引上来的黑色粉末，加入盐酸后产生气泡的现象，激动万分。为自己能用所学的化学知识解决现实问题，产生了强烈的成就感和满足感。

复习课上，一个贴近生活的实验，让学生在熟悉的生活情境中感受到了化学的重要性。让学生深深地感受到，化学知识武装过的头脑原来能解决生活中那么多问题，产生对化学学科的热爱和继续学习的动力。

总之，在化学复习课中，我们将针对初三学生热爱新鲜事物、充满活力的年龄特点，进行努力的思考，摸索，设计出更多贴近课程、贴近学生心理特点的创意实验。化学复习课也一定会因为创意实验的加入，而变得生动有效，并能充分体现其学科特色，提升学生的科学素养。

参考文献

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