量“生”定制 实验出新 ——以创新实验“小苏打和白醋的变化”为例

◎广州市花都区新雅街广塘小学 黄俊彬

实验是实现科学课程价值的重要环节，也是学生获取事实证据、探索科学规律的重要途径。小学科学实验课普遍存在实验材料不足、设计思路单一、操作方法繁复、实验现象不明显等问题，作为科学教师，我们要突破教材的局限用教材，为学生量“生”定制创新实验，提高教学实效。我以《小苏打和白醋的变化》一课为例，浅谈通过创新实验优化科学课堂教学的方法。

一、优化实验材料，改进实验装置

教材中“小苏打和白醋的变化”实验所用的材料为小苏打、白醋，反应装置由玻璃杯和玻璃片构成。

不足之处：

玻璃杯的容量比较小，无法盛放较多的反应物，当反应剧烈时，反应物容易外溢。

玻璃杯是敞口的，无法直观展示气体的生成过程。

如果没有及时将玻璃片盖在玻璃杯上，气体容易散失，难以收集，气体量不能满足后续探究的需要。

改进措施：

用窄口的锥形瓶代替敞口的玻璃杯，减少气体散失。巧妙地用气球代替原有的玻璃片，使用时只需将气球套住锥形瓶口，当反应剧烈时，瓶中的反应物不会溢出。

反应前，气球可以用来存放小苏打；反应过程中，生成的气体上升使气球不断膨胀，能直观展示气体生成的过程；反应后，大量气体被储存在气球中，密闭性好，便于学生在下一步实验时随用随取。

效果：

改进后的装置密闭性好，气球容量大，气体生成过程可视化。

二、拓展实验思路，获取精确数据

“小苏打和白醋的变化”实验过程中有一个细节：学生盖上玻璃片后，用手触摸玻璃杯的外壁，说说有什么感觉，目的是让学生感受小苏打和白醋混合前后的温度变化，这是判断有无气体生成的依据之一。

不足之处：

小苏打和白醋混合是吸热反应，会生成大量的二氧化碳，使反应容器表面的温度降低，但温度变化幅度只有2 ℃~4 ℃，用手触摸难以感触到温度变化。

改进措施：

用温度传感器替代温度计。在做实验前，只需将温度传感器的探头固定在锥形瓶的外壁，便可实时显示实验中的温度变化，将抽象的触觉转变为精确的数字。

效果：

在实验过程中，学生被产生的气泡和膨胀的气球所吸引，能更直观地监测出温度变化，从而作出正确的判断。

三、创新实验方法，丰富检验方式

小苏打和白醋反应生成大量气体，弄清楚生成的是什么气体，就很容易确定小苏打和白醋的反应属于哪一类变化。教材提供了两个方法来检测生成的气体：一是“伸入法”，将燃烧的细木条伸入玻璃杯中；二是“倾倒法”，将玻璃杯中的空气倒在蜡烛的火焰上。

不足之处：

细木条燃烧不稳定，蜡烛虽然能稳定燃烧，但在有风时容易熄灭；检测时直接倾倒玻璃杯内的气体，瓶中生成的液体也易溢出，导致气体分散，影响检测效率；这两种检验方式都只能验证该气体不支持燃烧的特性，无法提供更多依据。

改进措施：

为了顺利检测出气体，我将教材中的方法改进为“分层熄灭法”和“石灰水检测法”。改进后的检验装置由调速导气管和分层蜡烛台构成，检测用的液体为澄清石灰水。

调速导气管由输液管滴速控制器改装而成，可以控制每次检测的气体分量。分层蜡烛台放置在烧杯中，不但防风，可保障蜡烛稳定燃烧，还能使二氧化碳气体集中在杯内。澄清石灰水的成分为不溶于水的白色沉淀物碳酸钙。

使用时，先将调速导气管一端连接气球，然后把控制器调至最大，气球内部的气体进入调速导气管。调速导气管的另一端连接多种检验装置，既可以伸入分层蜡烛台检测，使蜡烛从下往上依次熄灭，以此展现二氧化碳比空气重的特性；也可以伸入澄清石灰水中检测气体，石灰水会产生大量气泡，逐渐从清澈变成浑浊。

图3 检测装置构件图

效果：

蜡烛燃烧更稳定，调速导气管能有效控制气体的使用量，整个装置没有液体外溢，支持多种检验方式。

突破教材的局限，量“生”定制实验装置，创新实验思路，改进实验方法，这样推陈出新的方式，提高了实验的趣味性、可视性和科学性，让学生在实践中掌握科学探究的具体方法，从而提高探究能力，培养创新精神。