用活化學實驗 培養學生能力

摘要：化學是一門以實驗為基礎的學科，用活化學實驗可以充分培養學生的能力。主要途徑有：鎖定化學實驗的細節，培養學生觀察能力；重新設計化學實驗，培養學生發散思維能力；巧用未達預期實驗現象的實驗，培養學生探究能力。

關鍵詞：實驗細節；觀察能力；發散思維能力；探究能力

文章編號：1008-0546（2013）03-085-02 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2013.03.036

化學是一門以實驗為基礎的學科，初中化學課程標準指出：化學實驗通常有獲取知識、培養興趣、啟迪思維功能，對全面提高學生的科學素養有著極為重要作用。用活化學實驗可以培養學生的觀察能力、發散思維能力、探究能力。

一、鎖定化學實驗的細節，培養學生觀察能力

觀察是知覺的特殊形式，它是有目的、有計劃、主動的知覺。觀察是學習化學的重要方法。化學的學習就是從觀察開始，在觀察中思考，學會學習化學。

1. 抓住稍縱即逝的現象，引導學生學會觀察

初中化學是初三學生的起始學科，學生剛接觸化學實驗時，實驗現象五彩繽紛，對現象的觀察無從下手，教師必須引導學生觀察。例如在九年級（上教版）第一章中觀察鎂條燃燒現象，學生看到耀眼的白光，有白色固體生成，感覺到放熱，教師追問：“還有其他現象嗎？”這時，只有極少數同學說：“在發出耀眼白光時。還看到上方有一縷白煙。”教師立刻表揚：“觀察非常仔細，觀察實驗時不能漏過每一細節。”

在開始時，教師要引導學生觀察。在做實驗前，教師要明確觀察目的，不放過每一個實驗細節。慢慢地，學生就學會觀察。

2. 不遺漏每個微小的實驗細節，培養學生觀察方法的多樣性

觀察實驗不僅用眼睛看，而且要運用各種感官，在初學時，學生往往只用眼睛看，例如：在第一章每張實驗桌上出示一瓶碳酸氫銨固體，讓學生描述它的物理性質，學生一同回答：“白色固體。”教師表揚：“不錯，還有嗎？”教師用期待的眼光望著學生，這時學生們再次看了看瓶內的碳酸氫銨，很疑惑的說：“老師，我們沒有遺漏啊！”一位戴眼鏡的學生調皮地打開瓶蓋，聞了聞，皺著眉頭說：“味道好難聞。”所有的目光都聚集在他的臉上，接著他們都打開蓋子聞了聞：“有刺激性氣味。”教師：“觀察不僅僅用眼睛看，而且要運用各種感官，例如聞一聞氣味，摸一摸溫度變化，注意細小變化。”學生不約而同的點了點頭。

再如，學習探究Mg、Zn、Fe三種金屬的活潑性，用這幾種金屬與稀硫酸、鹽酸反應。在實驗中，他們觀察出同種金屬在HCl、稀H2SO4中反應速度相似，不同種金屬在HCl或稀H2SO4反應速度不同。在裝有Mg的試管中有快速的大量氣泡，在裝有Zn的試管中有勻速的大量氣泡，在裝有Fe的試管中有慢速的少量的氣泡。由此得出結論在三種金屬中鎂最活潑，其次是鋅，鐵最不活潑。 教師：“觀察很仔細，”我繼續問：“再仔細觀察，是否還有遺漏？”A同學立刻舉手說：“老師，這幾種金屬與HCl 或H2SO4反應是放熱反應，我摸了摸幾支試管的外壁，裝有鎂的試管最燙。”B同學馬上補充：“可以測幾支試管的溫度，哪一支試管的反應越快，相同時間內積累的溫度越高。”

同學們聽了都表示贊同，他們用溫度計測了幾支試管的溫度，裝有Mg、Zn、Fe的試管的溫度各不相同，Mg溫度最高，Zn其次，Fe最低，與前面的結論相吻合。

教師：“在化學課上只要你做一個有心人，細致觀察實驗，勤于思考，你們的收獲一定比我預期的多。”

在實驗學習過程中，教師從實驗細節入手，引導學生不放過每一個細節，用不同的方法，從不同的角度觀察，培養學生學習化學的興趣，學會學習化學。

二、 重新設計實驗，培養學生發散思維能力

在課堂中教師可以充分利用實驗教學，啟迪學生的思維。當原有的實驗與學生認知產生不一致時，學生的積極性就會被充分調動起來，積極思考，學生就會將信息重組，從不同方向重新設計實驗。

例如：第二章《奇妙的二氧化碳》中，我要求根據我出示的一瓶已收集的 CO2描述其物理性質是：此時，它是無色無味的氣體。”然后我出示了一個已調節平衡好的托盤天平，向左盤傾倒二氧化碳，指針稍微向左傾斜一下，又回到中間位置。

學生1立刻說：“CO2密度比空氣大。”

學生2說：“老師，這個現象，不是很明顯，如果我將CO2充入氣球，這個氣球應該下沉，而且現象很明顯，”

教師：“你這個方法確實比老師好。”這時，學生的興趣一下被調動起來，個個都躍躍欲試。

我順勢就說：“現在你們互相討論，然后，總結一下，看看有多少種方法比老師的方法好。”

他們相互激烈討論，最后，他們總結出的方法如下：①直接測空氣、CO2密度；②在兩個大小相等的氣球中，分別充入等體積的空氣和CO2，分別放在托盤天平的兩個托盤上；③將2個已收集滿CO2的集氣瓶，一個正放，一個倒放，過一會兒，將燃著的木條伸入瓶內，觀察哪種先熄滅；④通二氧化碳時，在導管上連接一個三通檢驗上方還是下方CO2多；⑤用CO2氣球吹肥皂泡，看肥皂泡上升還是下降；⑥在充滿CO2的箱子中，放入充滿空氣的氣球，看氣球是上升還是下降。

教師：“你們的方法又多又好，隨著學習的知識越來越多，還會有更多的方法。”

在第二章《自然界中的水》的學習中，鑒別兩種液體，一種是食鹽水，一種是蒸餾水。學生按照實驗手冊采用蒸發的方法分組進行，在加熱一段時間后，一只蒸發皿只剩白色晶體，而另一只蒸發皿中沒有任何物質，從而得出結論，蒸發皿中有白色晶體的原來液體是食鹽水，沒有任何物質的原來液體是蒸餾水，學生在實驗過程中，有的只取少量食鹽水很快完成了實驗，而取食鹽水量較多的一組，最后才完成實驗。

取較多量的食鹽水的這組學生：“老師，這個實驗的現象很明顯，但耗時太長了，能不能采用其他方法？”

老師：“想法很好，同學們，你們一起動腦筋幫助他們解決這個問題。

A同學說：“這兩組液體的組成不同，它們密度不同，可以直接測密度。”

B同學立刻跟上：“可以嘗嘗，兩種味道不同。”

C同學立刻反駁：“實驗藥品，不可以嘗。”

教師：“是的，實驗室的藥品不可以嘗，如果是家中的這兩瓶液體，就可以嘗了。”

D同學說：“還可以看哪種液體先結冰。”

教師：“對的，可以測兩種液體的凝固點。”

F學生馬上補充：“還可以測兩種液體的沸點。”

H學生說：“食鹽水導電，蒸餾水不導電，可以通過測它們的導電性。”

教師：“大家一起動腦筋，想出的方法真多。”

在此過程中，學生充分發揮積極性，從不同角度再次設計實驗，培養了他們的發散思維。

在實驗中，學生提取原有知識與現在的任務進行整合、創新，達到了跳一跳摘桃子的效果。

三、 巧用未達預期實驗現象的實驗，培養學生探究能力

在化學實驗中，常會出現實驗的現象未達到預期的現象，教師可以抓住機會，借此為契機，激發學生探究興趣，培養學生探究能力。

第二章，第一節《由多種物質組成的空氣》空氣中氧氣的含量粗略測定的實驗，根據課本中的步驟，一步一步做下來，冷卻到室溫時，進入廣口瓶的水沒有其容積的1/5，這個實驗失敗了，學生們沒有看到預期的實驗現象，有點失望。教師：“現在，我們一起來分析這次實驗失敗的原因。”學生興趣被調動起來了，思考一番，

學生A：“老師，導管還有一部分水，未進入集氣瓶，可能是導氣管太長。”

學生B：“裝置可能漏氣，瓶內壓強變化小。”

學生C：“可能是紅磷太少，未消耗完瓶內的氧氣。”

我將學生分析的原因，一一寫在黑板上。教師：“你們都非常愛動腦筋，現在，我們一起探究造成這次實驗的失敗的原因。”學生用力拔出橡膠塞，仔細觀察燃燒匙與導氣管的連接處是否密封，發現連接處是用凡士林封住的，燃燒匙內還有未反應的紅磷，排除了學生B、C的分析原因。

學生又將燃燒匙向下拉了拉，再用凡士林封住，再次做這個實驗，同樣失敗了，學生把注意力都集中在導氣管上，導管內有一段水柱，無法進入集氣瓶內，學生們激動的說：“是膠皮管太長了。”說完，將膠皮管取下剪掉一部分，再重復做這個實驗，結束時發現，進入集氣瓶中的水比以前多了，接近1/5了。

學生B：“膠皮管越短，進入瓶內的水越多。”

學生C：“如果沒有導氣管，進入的水就會正好為集氣瓶的體積的1/5。”

教師：“分析正確，你們找出了實驗失敗的原因，課后，根據你們的分析，發揮你們的集體智慧，改進這個實驗。”

學生D：“瓶內部分空氣跑掉，對實驗結果有影響。”

我即時表揚了學生D，共同分析得出，燃燒匙伸入集氣瓶時太快，會導致結果偏大。

課后，我和他們相互探討，查閱資料，設計了兩個改進方案。

方案一：將紅磷改為白磷，放入燃燒匙內，插入橡皮塞進入鐘罩內，將鐘罩放入水中，用放大鏡聚焦引燃白磷，冷卻后，進入的水是鐘罩容積的1/5。

方案二：將紅磷改為白磷，放在試管中，用橡皮塞塞緊，放在熱水中，白磷燃燒，冷卻后，將試管再倒扣在水槽中，在水下將橡皮塞拔出，進入的水是試管容積的1/5。

實驗未達預期現象，卻為學生的探究創設了情景，他們發現和提出有探究價值的問題，在相互合作中分析問題，找出解決問題的方法。樂在其中，培養了他們探究意識，增強他們的探究能力。

在實驗中，學生親身經歷、自我體會，自我感悟，充分發揮學習的積極性，同時他們積極思考，動手動腦，充分培養了能力。

參考文獻

[1] 中華人民共和國教育部. 全日制義務教育化學課程標準 [S]. 北京：北京師范大學出版社，2012

[2] 沈理明. 化學實驗教學與研究[M]. 貴陽：貴州教育出版社，2004