初中化學實驗教學資源的開發與利用

鄧會平

實驗教學資源在化學課程資源占有重要地位，而實驗資源的開發與利用，直接影響到化學教學課程資源的開發、利用、拓展，對于提高中學生在化學實驗中的自主探究能力、拓寬化學教材中的研究視野、豐富化學實驗教學方法有重要意義.本文以九年級上冊《二氧化碳和一氧化碳》（滬教版）的教學設計為例，淺談初中化學實驗教學資源的開發與利用.

一、問題引領，以整合實驗教學資源

在化學實驗教學中，在整合實驗教學資源基礎上的問題設計，既體現了教學思路的清晰引領，又能夠啟發學生的思維，使其對化學實驗產生深入探究的興趣.在《二氧化碳和一氧化碳》的教學設計中，教師巧設問題：為什么在擁擠的人群里，蹲著比站著難受？原因：擁擠的人群中CO2氣體的密度較大，氣體下沉導致低處的有氧呼吸更加困難.這樣，由日常生活現象導入化學課堂，淺近而有趣.教師在引導學生對CO2性質進行探究實驗之前，不妨先讓其自主思考，大膽猜想：將一瓶收集好的CO2氣體，向燃燒著的蠟燭自上而下傾倒，會產生什么現象？燃燒的蠟燭在CO2氣體的包圍中會自下而上地熄滅，因為CO2本身不能燃燒，也不能支持燃燒.在探究CO2氣體與水反應的實驗中，教師設計問題：裝有碳酸飲料的礦泉水瓶子常常會變癟，請用所學化學原理對這種現象加以科學解釋.學生分組討論，分析原因，得出結論：二氧化碳溶于水.教師繼續拋出問題，以引導學生的自主思考：二氧化碳溶于水，是物理變化還是化學反應？請設計實驗方案，加以驗證.

二、方案設計，以創新實驗教學資源

化學實驗前的猜想，是為了鼓勵學生多維度思考，推動他們的自主性探究，使其培養對化學學習的興趣.然而，對于猜想結論的驗證，需要嚴密的方案設計及實驗步驟.在探究CO2的溶解性問題時，教師引導學生分組探討驗證方法，并對實驗方案進行自主設計：①向集滿二氧化碳的塑料瓶中倒入約1/3的水；②立即擰緊瓶蓋；③將裝有二氧化碳與水的水瓶振蕩.學生觀察現象并描述實驗結果：礦泉水瓶子變癟.探討實驗現象背后的化學原理：二氧化碳溶于水.教師再度提問：在日常生活中，有沒有其他的可能性也使二氧化碳的體積縮小呢？碳酸飲料配料表，即碳酸水.隨著新課程理念的深入發展，在化學課堂中的學生主體地位的提高，越來越多的簡易演示實驗可以創新方案設計，形成探究性小實驗，以推動學生的自主思考意識，促進他們積極參與課堂互動.在前面實驗的基礎上，得出“二氧化碳溶于水”的結論后，教師質疑：CO2溶于水，是不是意味著CO2與H2O能夠發生化學反應，產生新的化學物質？學生結合所學，對問題進行大膽猜想，并設計探究實驗，對CO2與H2O能夠發生化學反應的猜想加以驗證：①要證明二氧化碳與水發生了反應，需要借助紫色石蕊試劑，因為石蕊作為一種酸堿指示劑，遇到酸可以顯出紅色；②向盛有醋酸溶液的試管中滴入紫色石蕊試液；③將CO2與H2O實驗中的礦泉水瓶中的液體倒入試管中，并滴入紫色石蕊試液，加以檢驗.

三、反思評價，以優化實驗教學資源

在化學實驗教學中，實驗結論的猜想未必合理，方案的設計未必科學，需要在探究中加以驗證，在實驗結果產生后，加以反思評價，去偽存真，以優化實驗教學資源.在上述探究實驗中，得出結論：CO2與H2O反應使石蕊溶液變紅.教師可以引導學生對實驗進行反思評價，在反思評價的基礎上，形成新的猜想與探究實驗.CO2與H2O反應使石蕊溶液變紅，有三種可能：①CO2使石蕊溶液變紅；②H2O使石蕊溶液變紅；③CO2與H2O反應產生新的化學物質，這種新的化學物質使石蕊溶液變紅.如何通過探究小實驗加以驗證？借助石蕊溶液來分別驗證，能夠使紫色石蕊變紅的物質，便是有新的酸性物質產生.在反思評價環節的探究小實驗，可以放手讓學生自主操作，以培養他們的自主探究精神.首先，準備實驗藥品：三條干燥的紫色石蕊濾紙、兩個充滿二氧化碳的集氣瓶、蒸餾水.其次，設計實驗方案：①將水滴在干燥的紫色石蕊濾紙上；②將干燥的紫色石蕊濾紙放入裝有二氧化碳的試劑瓶中；③將濕潤的紫色石蕊濾紙放入裝有二氧化碳的集氣瓶中.再次，對實驗結果進行綜合評價，以做到操作最簡單，方案最優化，從而優化實驗教學資源.在本節實驗教學中，自上而下向燃燒著的蠟燭傾倒CO2氣體，然而蠟燭卻是自下而上地熄滅.這一實驗過程，怎樣設計方案并優化操作細節，以更清晰地呈現給學生？在一個燒杯內放入三支高低不同的燃燒著的蠟燭，將CO2氣體自上而下倒入燒杯內，發現三支蠟燭自低而高依次熄滅.

四、課外實踐，以拓展實驗教學資源

化學實驗教學資源無處不在，從教材到生活，從課堂學習到課外實踐，使化學學習充滿了趣味性、實用性、探究性的價值.對于化學實驗教學而言，通過“問題引領—科學猜想—方案設計—反思評價”等環節，實現對化學實驗教學資源開發與利用.而對于課外實踐而言，通過“資料搜集—方案設計—實踐調查—歸納總結”等環節，實現對化學實驗教學資源的整合與拓展.在學了《二氧化碳和一氧化碳》以后，組織學生開展課外實踐，調查二氧化碳的用途，以加深對教材的理解，擴大學生的科學視野.首先，搜集資料，鞏固并補充教材知識體系：CO2的性質→CO2的用途.其次，對實踐調查的內容進行分類，設計方案：①調查固態CO2在人工降雨方面的應用，解釋原理；②調查CO2的工業制法，解釋原理；③敞口放置的石灰水上面有一層白色固體物質，猜想白色固體物質的成分，并設計方案將白色物質除去.

總之，化學實驗教學資源的無窮無盡的，教師應從新課程理念出發，尊重學生的身心特點，積極利用、開發、整合、拓展實驗資源，引導學生科學假設、自主探究、大膽猜想、小心求證，從理論解釋到實驗探究，激發學生對化學現象的求知興趣，培養他們的科學探究精神.