初中化学实验优化策略探微

□ 江苏省射阳县第三中学 胡晓玲

如何最优化设计化学实验教学活动，切实发挥化学实验促进学生知识理解和思维发展的教学作用，一直是初中化学教师面临的关键课题。初中化学教师要树立创新教学意识，有目的性地创新调整化学实验的操作设计、装置选材、组织方式、训练内容，创意设计多种类型的化学实验教学活动，增强学生化学实验学习的认知体验和情感体验，调度学生化学实验探究学习思维，让学生在积极参与和主动思考中自然生成化学新知，得到多维度学科能力的成长和发展。

一、简化实验设计，提升操作效率

教师追求化学实验的简洁化设计，在确保实验现象明显可见的基础上，简化实验装置、实验步骤教学设计，以实现提升学生实验操作学习效率的教学效果。初中化学实验教学资源丰富，教材内外都有大量可以进行演示教学和自主操作的实验素材，教师开发整合实验资源时，不能拘泥于实验方案固有设计，而是善于根据实验特点和教学需求，更有针对性地简化实验教学设计，依托多样化的化学简便实验助力学生实验活动高效学习。

教师要做到善于利用教材而不是一味依赖教材，大胆对教材编排实验进行创新优化，使其更好地服务于学生对化学知识理解掌握。如为证明二氧化碳与水反应生成的碳酸显酸性的实验活动中，教材编排了四朵干燥的石蕊小花分别进行喷醋酸、喷水、放入盛二氧化碳的集气瓶、喷水后放入盛二氧化碳的集气瓶等不同处理的对比实验，实验的准备环节和操作环节都相对繁琐。教师将其进行简化设计，利用实验装置试管、三通管和实验药品稀盐酸、石灰石构建制取二氧化碳的发生装置，将一半用水湿润的蓝色石蕊试纸放入三通管。一段时间后，可以观察到湿润部分的石蕊试纸变为红色，干燥部分仍为蓝色，从而验证二氧化碳和水反应生成的碳酸显酸性。

教师对教材编排实验进行简化处理，用简易的制取二氧化碳发生装置、三通管和蓝色石蕊试纸进行实验验证，大大节约了化学实验操作时间，降低了实验动手操作难度。石蕊试纸的颜色变化能够被学生直观观察到，实验的可视性和直观性较强，便于学生理解。而且简化设计后的实验有更强的教学拓展性，便于教师设计更多拓展实验内容，可以为学生准确理解二氧化碳的理化性质提供更多感性认知素材，引领学生建立全面的化学认知体系。

二、节省实验材料，增加操作频度

初中化学实验中使用的药品大都是一次性耗费品，为满足学生化学实验操作需求，学校每学期都需要大量购买相关实验药品。教师有意识地引导学生节省实验材料，能够降低每次化学实验的操作成本，使储备药品能够满足更多次实验操作需要，不仅能增加学生操作频度，让学生在多次实验操作学习中形成更多感知体验，还为“绿色化学”理念的渗透创造了更多教学契机，有利于培养学生节约实验药品，规范实验操作的良好学习习惯。

培养学生节约意识，引导学生树立“绿色化学”理念的教学进程中，教师首先要着眼化学实验选材的优化设计，优化选择实验装置、实验药品。如化学实验中常见的各种试管反应，教师可以根据实验特点，将实验装置换成表面皿、点滴板等，用更少的实验药品完成操作。而对于一些较为复杂的实验，教师要更有创造性的进行实验改进。如碳与氧化铜的反应实验教学，教师引入“W”型玻璃管作为改进装置，在左侧管口固定气球，放入少量碳粉，左侧弯处放入氧化铜粉末，右侧弯处放入澄清的石灰水，右侧管口固定气球收集气体。教师用酒精灯加热玻璃管内氧化铜，可以观察到碳粉和氧化铜反应后，黑色的氧化铜变为红，右侧弯处的石灰水变浑浊的实验现象。

以往实验教学中，碳与氧化铜的反应实验现象不明显，且需要较长的反应时间，严重限制了学生实验观察和学习效果。教师对其进行优化改进，用新的改进装置进行实验，保证主要实验现象能够清楚呈现给学生的同时，也让实验变得更加简便、安全，节省了大量的实验药品。教师配合实验教学过程，适时渗透“绿色化学”理念，可以给学生带来更深刻的情感体验，增强学生情感认同感。

三、优化实验组织，强化操作体验

教师优化化学实验教学组织，强调学生实验学习的有效交互和思维碰撞，强化学生化学实验操作学习体验，促进学生化学新知准确建构。初中生学习和操作化学实验的时间较短，学习经验还很欠缺，教师更多采取协作学习方式组织实验教学，为学生交流互动及合作探究提供更多机会，从而弥补学生实验学习经验局限性，促使学生在互相促进下建立更多化学实验知识的表象认知，准确提炼实验中的化学概念、化学规律。

化学实验教学是个动态性很强的教学项目，教师要加强实验过程的启发诱导，以实验问题、说理活动为载体，引导学生对化学实验形成多角度思考，提高学生化学实验动态学习效果。如教学有关燃烧的知识内容时，教师改进白磷燃烧实验，将白磷置于热水当中，缓缓向内通入氧气。学生可以观察到氧气注入后，水中的白磷发出火光，燃烧了起来。教师将其与之前进行的红磷燃烧实验相对比，投放对应思考问题。教师记录梳理各小组最终成果，和学生一起分析、总结燃烧的条件，并投放考验学生燃烧原理、灭火原理理解应用的生活问题，进一步强化学生化学实验学习应用意识和应用能力。

高质量的化学实验教学活动设计，必然是学生主动思考、积极参与的。教师改进化学实验设计，用白磷在水中燃烧的演示实验制造学生实验学习认知冲突，激发学生实验探究的好奇心，引领学生在积极活跃的思维状态下，进入化学实验学习进程。教师组织学生自主思考后展开合作学习，为学生展示自我搭建平台，能够调度学生探究学习主动思维，促使学生在思维碰撞中深刻理解燃烧的条件，实现深度学习的实验教学目标。

四、创新实验训练，促进操作内化

教师创新化学实验训练教学，依托形式新颖、内容有趣的实验训练设计，提高学生实验训练学习参与效度，及时巩固学生实验认知理解，促进学生实验操作和化学知识有效内化。教师立足学生化学实验课堂学习认知起点，拓展实验训练教学深度和广度，加深学生实验课堂学习印象的同时，引导学生从更广维度、更深层次理解和应用实验知识。

初中化学实验教学内容中包含了很多演示实验，教师基于班级学生实验学情特点，可以将一些操作难度不大、安全系数较高的演示实验改为探究实验，训练学生化学实验知识灵活应用能力。如，教学实验室制取二氧化碳的相关知识时，教师并非直接组织学生操作稀盐酸和石灰石的实验步骤，而是适当留白教学空间，让学生自主思考“选择什么实验药品制取二氧化碳？”实验结束后，教师要求学生从能否产生足量的二氧化碳、反应过程快或慢两个标准评判实验结果，引导学生认识到用稀盐酸和碳酸钙制取二氧化碳的药品选择实验效果更佳。

化学实验训练教学要具备一定的开放性，使学生实验学习思维充分发散，培养学生化学学科创造性学习意识和能力。教师在实验教学开始改变直接展示实验药品的教学方式，用启思性问题，引导学生在认知起点之上展开思考，组织学生自主设计并完成实验操作。这样的实验教学进程下，实验方案制定、实验结论总结都是学生自己动手得出的，自然会让学生形成深刻的实验学习印象，有助于启动学生化学实验深度学习思维程序，提高学生化学实验学习品质。

优化初中化学实验教学设计，既是改善学生化学学科认知方式，提升学生化学知识学习成效的有效路径，也是强化学生动手操作能力、自主探究能力，促进学生化学学科核心素养形成与发展的必然要求。初中化学教师可以从简化实验设计、节省实验材料、优化实验组织、创新实验训练等方面切入，全方位优化化学实验教学活动设计，最大限度发挥出化学实验独特的教学价值，助力学生多元化、个性化成长。