臺灣中學化學實驗趣味化方法淺析

摘要：通過對臺灣中學化學實驗的研究和分析，介紹了臺灣中學化學實驗趣味化的四種途徑：變換實驗名稱，替換實驗材料，與生活結合，打破常規。以供對新課程中學化學實驗的趣味化改進參考。

關鍵詞：化學實驗；趣味實驗；臺灣；熒光棒

文章編號：1005－6629(2008)01－0057－02中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

化學是一門以實驗為基礎的學科，通過實驗的開展，可以激發學生的興趣，使學生形成一定的觀察能力、思維能力與創新精神。而化學趣味實驗以生動、鮮明、新奇的實驗現象來引發學生的學習興趣，能使學生產生強烈的學習動機，從而達到較好的教學效果[1]。怎樣才能使一個普通的化學實驗變得有趣，能夠更加吸引學生的注意力，是新課程改革中實驗改革的一個方向，也成為每一位中學化學教師關注和研究的一個問題。

由于經濟和社會發展的差異，臺灣地區的教材中知識結構的呈現形式與大陸相比有著明顯的不同。化學實驗的趣味化是臺灣中學化學實驗一個顯著的特征。本文以臺灣地區南一書局1999年出版的高級中學化學教材和臺灣彰化師范大學化學系承擔的臺灣地區教育部“提升大學基礎教育計劃”分項計劃三“以電腦多媒體改進化學教學計劃”項目成果“中學化學示范實驗”[2]為參照，通過和大陸新課程標準下的化學教材中所涉及的實驗相比較，來介紹和分析臺灣中學化學實驗的趣味性這一特征。

１變換實驗名稱，增加實驗趣味性

這類實驗多應用于知識介紹性的演示實驗上，一般是為了介紹物質的性質，通過物質之間的相互反應所產生的現象，使學生獲取科學知識。盡管對于實驗本身，幾乎沒有發揮的空間，但是，仍然可以通過變換實驗名稱，使實驗達到趣味化的目的。例如，指示劑和酸堿的反應，將“酸堿能使指示劑變色”改為“我變我變我變變變”或“搖身多變”；普通的置換反應，將實驗名稱由“鐵與硫酸銅的反應”改為“紅色警戒”；介紹過氧化氫的氧化性和還原性時，將過氧化氫稱之為“雙面俠”；將“鎂在二氧化碳中的燃燒”稱之為“鎂鎂真漂亮”；將硫酸銅的結晶水實驗稱為“熱得流汗了”。上述實驗內容沒有變化，只是在實驗名稱上做文章，僅僅是名稱改一改，卻能為實驗增添一份樂趣。

２替換實驗材料，增加實驗趣味性

在大陸義務教育階段教材中，有一個非常簡單而有趣的實驗“燒不壞的手帕”，如果有的時候一時尋不來合適的手帕或者棉布，在實驗室中通常也會用紗布代替。但是同樣的實驗，在臺灣的教學中被改為“燒不壞的鈔票”，相對于“手帕”或“棉布”，“鈔票”顯然更能引起學生的興趣，將實驗材料稍加改動，“趣味”立即凸現出來。再例如在學習到化學反應速率的相關知識時，大陸的教材是采用NO2平衡球來完成實驗，而臺灣的教學中，利用熒光棒這一學生感興趣的物品來做實驗材料，教學效果顯然更好。

熒光棒——溫度對反應速率的影響

實驗用品：

熒光棒、溫度計、燒杯、冰水、熱水

實驗步驟：

1.取3個500mL燒杯，分別加入300mL的冰水和熱水于第一和第三個燒杯中，第二個燒杯中不加水。

2.取三支熒光棒并且輕輕地折斷內部的薄玻璃管，分別置入上述三個燒杯中約 2－3 分鐘 ，觀察三支熒光棒的發光強度。

3.從冰水和熱水的燒杯中同時取出熒光棒，放置在第二燒杯中并且靠近于第二支熒光棒的兩旁。觀察并比較三支熒光棒的發光強度。

注：若室內亮度太亮，則放置在無光線之處以利于觀察。

實驗簡介：

化學發光是給予發光化合物一個外加的能量，使其電子由基態躍升到激發態，當電子由激發態返回基態時放射出熒光或磷光。本示范實驗是藉由發光的強度來觀察溫度的高低對反應速率的影響[2]。

在不影響甚至優于原實驗現象的前提下，通過實驗材料的簡單替換，達到趣味目的，也是實驗趣味化的一個特點。

３與生活結合，增加實驗趣味性

通過化學實驗與生活實踐相結合的方式，不僅能使學生認識到化學和生活的密切聯系，以及化學在人類進步和科技發展中的巨大作用，還有助于使學生養成在生活中的主動探究意識，從而使學生形成良好的科學素養[3]。例如，“鐵錚錚的食物——再現食品中的鐵粉”，以生活中補鐵的食品做原材料，通過檢驗食物中的鐵元素，增強學生的思維能力和動手能力，進而可以引導學生延伸到補鋅食品、補鈣食品等的檢驗上；學習原電池時，引導學生自制原電池使電器發聲；“辨別米酒與高粱”實質是利用重鉻酸鉀與酒精的反應，通過顏色的變化判斷酒精濃度的大小；利用雞蛋做演示半透膜性質的“返老還童的蛋”、利用氫氧化鎂和鹽酸的反應說明醫療上“中和胃酸消除胃痛”的原理等。

上述實驗的特點就是使實驗內容或實驗材料生活化，利用生活中常見的物質或反應吸引學生的注意力，使學生認識到隱藏在生活背后的化學知識，促使學生深刻地思考生活中的化學現象，主動地發現生活中的化學問題，也可以增強學生的社會責任感和參與社會事物的能力。

４打破常規，增加實驗的趣味性

科學探究是從問題開始，發現和提出問題是探究性學習的開端，沒有問題就不可能有探究[4]。“問題”是指對教學單元進行教學目標分析， 根據學習者現有的經驗， 對當前學習對象， 具有不確定性而難以理解的基本內容， 即認識客觀世界的矛盾。化學實驗的開展，也必須以學生已有的科學知識為前提，通過和已有知識的比較，才能有效地培養和發展學生的觀察、操作、思維等多種技能和多種能力[5]。如果學生發現新的知識和已有知識之間產生矛盾時，則更能吸引他們去主動探究，獲取新的知識。下面這一類實驗，就是利用實驗現象和學生先期預測現象之間的明顯反差，使實驗產生趣味性，吸引學生的注意力。例如我們通常所做的“魔棒點燈”，“水火相容”等，以及下面介紹的這個小實驗：

雙胞胎姊妹花——水與冰的不同命運

實驗用品：

兩個250 mL的燒杯、0℃的水和冰各100g、溫度計兩支、98%的濃硫酸、玻璃棒

實驗步驟：

1.分別將將100g 0℃ 的水和冰裝入兩個燒杯中。

2.將兩支溫度計分別放入兩個盛水和冰的燒杯，觀察讀數。

3.分別于此兩燒杯各倒入100mL 98%的濃硫酸，并攪拌均勻。

4.注意觀察兩燒杯的溫度變化

教學提示：

1.和學生一道回憶濃硫酸稀釋的正確方法。

2.操作過程注意不要讓硫酸濺到皮膚或衣服上。

3.在實驗示范前，要求學生先預測加入硫酸后，冰與水的溫度變化情況，并簡單敘述推測的理由。

實驗簡介：

0℃的水和0℃的冰是一對雙胞胎姊妹花，雖然體內皆流著相同的血液—H₂O分子，但分別遇到H₂SO₄，卻擁有不同的命運，0℃ 的水溫度上升30－35℃，而0℃ 的冰反而下降 10－15℃[2]。

在這個實驗中，利用學生已有的知識—濃硫酸稀釋過程中會放熱，來對學生預測濃硫酸和冰混合過程中的溫度變化產生干擾，使學生在觀察到實驗結果和預測現象產生不吻合時，產生極大的渴望知道“為什么”的興趣，從而有利于更好的完成教學目標。

通過化學實驗的趣味化，可以在教學過程中有效的調節課堂氣氛，使學生由被動的聽講轉化為積極主動的觀察與思考。而且中學化學實驗的趣味化，也給新課程改革中實驗改革及地方課程與校本課程的開發、學生研究性學習的開展提供了新的途徑。因此，研究臺灣中學化學實驗的趣味化途徑，希望對于新課程改革中實驗趣味化進程和開發具有本地特色的趣味實驗課程提供一定的幫助。

參考文獻：

[1]鄭長龍等. 化學實驗教學新視野[M].北京：高等教育出版社，2003:89.

[2]彰化師范大學化學系.中學化學示范實驗[EB/OL].http://163.23.211.3/chemdemo/.2007-06-27.

[3]王磊， 劉強， 張小平等. 試析《普通高中化學課程標準(實驗) 》中的實驗體系[J].化學教育.2004.(9）:9－12.

[4]魏紅保. 化學教學中學生提問能力差的制約因素及其對策的研究[J]. 化學教學.2004.(1_2）:19－21.

[5]唐力.化學探究式教學過程建構性特征的研究[J]. 課程·教材·教法.2002.(3）:54－58.