初中化学实验教学改进措施

张雪会

化学是一门以实验为基础的自然学科，在教学过程中，实验不仅是化学的重要组成部分，也是提高学生化学学习兴趣、培养学生科学素养的重要途径。但在实际教学中，有些教师只注重知识的传授而忽视了实验教学，还有些教师甚至认为：“实验教学是浪费时间、浪费精力，不利于提高教学质量。”实验是学生获得知识和技能的重要途径，是培养学生科学素养的重要方法，也是提高学生综合素质的重要手段。化学实验可以使学生从感性认识上升到理性认识，获得知识和技能，培养学生科学素养，但是在实际教学中存在一些问题有待解决。

一、初中化学实验教学中存在的问题

（一）忽视对学生创新意识的培养

在实际教学中，一些教师认为化学实验就是让学生观察、操作、记录实验现象，而忽略了对学生创新意识的培养，为了追求实验结果的完美，往往把实验过程简化甚至省略掉，这样的实验失去了教学中最重要的目标——培养学生的创新意识。同时，在实际教学中也出现了“不敢实验”的现象，即有些教师认为学生不敢做实验或者不敢做有风险的实验。

（二）实验教学方法过于单一

在化学实验教学过程中，有些教师的实验教学方法过于单一，如一讲到实验，就先讲解，然后让学生自己操作，还有些教师甚至让学生直接开始操作，只注重学生的操作步骤，忽视了化学实验的目的。

（三）对实验教学不够重视

在实际教学中，部分教师认为化学实验教学就是演示实验，没有真正了解化学实验教学的重要性，也没有认识到化学是一门以实验为基础的自然学科，通过化学实验可以培养学生的科学素养和创新精神。有的教师为了完成教学任务，直接把化学教材内容通过直接讲解照搬到课堂上，忽视了实验教学，缺少对化学教材的深层次挖掘，从而降低了学生学习化学的兴趣。

二、“探究燃烧的条件”化学实验教学思路

在讲解新知之前，教师可以播放微课短视频，结合视频内容，对学生提出问题：如何利用红磷和白磷探索燃烧的三要素，并针对教材中的实验内容提出相应的优化建议。想一想，在燃烧过程中针对燃烧三要素是否存在质疑。

在上课之前，教师将学生提出的燃烧条件以及对燃烧三要素的质疑在课堂中予以展示，同时将该问题作为推动新课的前提，实现对燃烧条件的进一步探索和研究。

在实践教学中，学生自主经历实验探索过程，对实验室产生的三大异常现象进行大胆猜测：在空气中铁丝无法燃烧，但是铁粉却可以燃烧；在空气中铁丝无法燃烧，但是在氧气中却可以燃烧；对于本身着火点就较高的酒精可以点燃，但是着火点较低的柴油却无法点燃。针对以上内容进行推理和论证，学生结合亲身操作及实验，对燃烧条件形成正确认知。

结合新课标以及教材中的教学内容，本节课程的教学目标如下：一是针对学习到的燃烧知识展开分析，并提出疑问，自主探索，重新建设燃烧条件模型，了解到燃烧的真实条件；二是通过对教材中已有实验的进一步创新，加强对数字化实验技术的合理运用，优化学生的定性和定量研究分析水平，进而培养学生的证据推理素养；三是对燃烧条件模型进行重组和架构，提高学生的模型认知能力，改善其科学探索能力，并培养学生的批判性思维和辩证思维。

三、“探究燃烧的条件”化学实验教学实践

（一）微课学习，提出问题

通过微课短视频的学习，学生对燃烧的三要素知识已经得到了进一步的巩固。对此，教师可以提出问题：面对教材中的实验，你是否觉得存在不足？如果有，请使用简单的语言或是画图的方式提出你的改进方案。

学生结合教材内容，可能会认为教材中的实验不环保，存在污染，操作过程较为困难，浪费了药品等。教师结合学生的问题回答情况进行二次备课，并把学生提出的问题作为本节课程的教学重点，也就是教材实验是否存在不足，如何进行改进？是否满足教材中的燃烧三要素这一条件可燃物就肯定会燃烧？

（二）创新改进，巩固知识

燃烧条件的探究性实验教材编排如图1所示，这一实验虽然可以验证燃烧的条件，但是其燃烧过程不够环保，还浪费了药品，操作过程较为困难。为此，如何对该教材中的实验进行改进？

学生经过思考之后，提出了实验的改进方案，并以小组为单位，对改进方案进行展示。例如，可以在通风的条件下进行实验。教师要肯定学生方案的优点，并提出其中存在的缺点和不足。

随后师生进行课堂互动，共同确定本实验的改进方案：将80℃的热水直接从长颈漏斗中注入集气瓶，但是确保不会淹没燃烧匙，这时白磷开始燃烧，红磷未燃烧。继续向杯中加水，让两只燃烧匙得到全面浸没。白磷的火焰熄灭，利用注射器把空气注入其中，随后热水会回流到长颈漏斗，这时白磷露出水面，开始燃烧，如图2。图2的实验改进方案相较于教材创新性更强，既可以验证燃烧的三要素，又有著其他改进方案没有的优势，例如，整个化学反应过程吸收完全，避免出现有害物质，实验过程绿色且环保，操作过程较为简单，装置不太复杂，携带较为方便，同时节省了药品的使用，还可以进行重复利用，方便教师组织课堂教学活动。

设计意图：通过对教材实验的客观评价，可以优化学生的科学态度，让他们了解到实验过程必须严谨求实，并针对实验中的不足提出自己的见解，勇于修正错误观点，养成化学实验的环境保护习惯。通过对学生实验改进方案的搜集、展示和分析，可以让教师及学生展开相互评价，让学生在这一过程中逐渐形成科学的探究精神，进而培养学生的核心素养。

（三）拓展延伸，探究新知

面对复杂的燃烧问题，是否只要具备燃烧三要素，就可以让物体燃烧？在这一环节，需要对本节课程的知识进行拓展及延伸，解决教师提出的第二个问题。

科学探究活动1：不同规格铁在空气中的燃烧实验

教师对学生进行引导，让学生结合提前准备好的仪器、药品进行小组合作，设计实验方案。学生以小组为单位，设计了如图3的实验：把铁丝、细铁丝棉、铁粉放在空气中进行加热，并对其实验现象进行观察。学生通过观察发现：铁丝在空气中未燃烧，细铁丝棉在空气中只燃烧了50%，而铁粉则实现了完全燃烧。经小组沟通交流及归纳知识后，得出结论：对于像铁这类表面可以燃烧的物质，如果增大可燃物表面，便可以在达到温度时发生燃烧。

设计意图：通过对不同规格、形状的铁在空气中的加热实验现象进行分析，可以让学生否定原有的错误认知，即铁在空气中无法燃烧，并通过实验探索活动，让学生形成“做中学”的科学探索习惯。

科学探究活动2：在密闭容器中蜡烛从燃烧到熄灭时氧气浓度的变化情况

教师与学生共同参与到实验的设计过程中，并通过氧气传感器，对蜡烛在封闭容器中的燃烧氧气浓度变化情况进行分析，对氧气浓度变化情况进行记录，获得数据。学生实验后发现：蜡烛熄灭时，容器中的氧气浓度在17%左右，也就是可燃物燃烧需要达到的最低氧气浓度是17%。学生提出问题：是不是二氧化碳让蜡烛熄灭了？为了解决学生的这一困惑，教师可以组织课堂的探索拓展活动，也就是使用排水法收集二氧化碳和氧气，其浓度分别是80%和20%。随后把燃烧的蜡烛放到二氧化碳和氧气的混合气体中去。观察实验现象，发现蜡烛和在集气瓶中一样，先是正常燃烧，随后一点点熄灭，并不是马上就熄灭。学生发现，这一现象正好说明了在密闭的容器中，蜡烛之所以会燃烧，并不是因为二氧化碳，而是氧气浓度越来越低。随后获得氧气燃烧的第二大条件：提高助燃物浓度，可以让物质燃烧得更充分。

设计意图：加强学生对新科技实验的接触，利用实验本身具有的可视化特征，获得实验室数据，让学生了解到在密闭容器中蜡烛为什么会从燃烧变为熄灭，并通过混合气体实验，实现定性实验和定量实验两者之间的有机结合，优化学生的证据推理能力，让学生了解到实验时如何建构模型、推理物质的变化过程，让学生养成“用中学”的良好习惯。

科学探究活動3：空气中酒精和柴油点燃之后的对比实验

教师提前告诉学生酒精和柴油的着火点分别是423℃和220℃，并让学生推测哪个物质更容易点燃。学生一致回答，肯定是着火点更低的柴油点燃过程更为顺利。但是经过课堂实验之后，学生发现着火点更高的酒精一点就着。此时教师和学生共同设计实验活动：使用高温传感器对柴油加热到引燃的整个过程进行温度测量。通过实验观察之后学生发现，在室温条件下把柴油加热到46℃时无法点燃，但是在柴油加热到96℃时柴油被点燃，并实现了持续性燃烧，到底是为什么？教师提出问题：柴油着火点、闪点、沸点这些信息已知之后，想一想柴油燃烧主要取决于什么因素。

经过学生的分析和讨论之后，发现是闪点。此时教师提问：为什么是闪点？学生通过自主查阅资料发现：物质燃烧时，其本身的温度必须在闪点之上，且遇到明火才可以燃烧。

设计意图：在这一实验中，从室温加热到46℃，由于柴油本身的温度相对较低，因此无法点燃。但是将其温度加热到96℃时，虽然未达到柴油的着火点，但是已经在55℃这一闪点之上，因此可以燃烧。随后组织课堂拓展实验：酒精接触冰水。在室温条件下，酒精闪点在12.7℃以上，在空气中一点就着，同时燃烧过程十分剧烈。在燃烧匙接触冰水混合物之后，此时的酒精温度已经在闪点之下，其火焰变得越来越微弱，直接熄灭，把其放入热水之后，温度又在闪点之上，此时火柴再一次燃烧。

设计意图：通过以上实验步骤，学生了解到蒸发燃烧和闪点之间存在的联系，并通过小组之间的沟通和交流，得出燃烧充分的第三个条件：对于石蜡和柴油这类蒸发性的燃烧物质，需要其本身的温度在闪点之上，且遇到明火才可以实现燃烧。这种生活化的实验情境和教师给出的闪点信息发生了冲突，激发了学生的学习探索欲，并通过对知识的拓展及延伸，使学生形成对燃烧条件的全新认知。

综上所述，本文以“探究燃烧的条件”为例，提出了探究实验方案的优化措施，以帮助学生体验实验过程，获得实验数据，进而证实化学结论的真伪，并通过微课观看、进阶练习、发现问题这一教学过程，培养学生的问题驱动能力、创新能力、证据推理能力，达成初中化学的核心素养培养目标，优化学生的学科思维。

（作者单位：福建省诏安县官陂中学）

编辑：温雪莲