創新視角下初中化學實驗教學的探索

惲彩琴

[摘 要] 培養學生的創新能力是初中化學實驗教學的重要教學目標，但是很多教師在初中化學實驗教學中未注重對于學生創新能力的培養，導致實驗教學流于形式。為樹立學生的創新意識，培養學生的探究精神，本文以高溫煅燒石灰石這一實驗為例，對于創新視覺下的初中化學實驗教學方法進行探索。

[關鍵詞] 初中化學 石灰石 高溫煅燒 實驗教學

化學是一門重視實踐的課程，實驗是該課程中的重要部分，既能夠使化學教學趣味化，提高學生的動手操作能力，也能夠培養學生嚴謹的科學精神。但就初中化學實驗課教學現狀而言，大多數的實驗教學以驗證性為主，學生按照教師設計好的實驗步驟進行操作[1]。該種實驗教學方式雖能深化學生對于相關知識的理解，但是不利于學生創新能力以及探究精神的培養。筆者結合教學實例，以高溫煅燒石灰石這一實驗內容為例，探討如何在初中化學實驗教學中培養學生的創新精神。

一、高溫煅燒石灰石的實驗原理和特點

高溫煅燒石灰石的實驗原理為碳酸鈣在經過高溫燃燒之后，生成氧化鈣和二氧化碳氣體，實驗方程式為CaCO3 CaO+CO2↑。在這個實驗中，需要加熱達到高溫煅燒的條件，而課堂實驗的時間較短，因此，通常在課堂上完成這一實驗的難度較大。一方面，實驗室所用到的酒精燈難以達到煅燒所需要的溫度；另一方面，預熱時間過長，影響課堂進度。為促進課堂實驗的效率，讓學生在有限的時間內觀察到比較明顯的實驗現象，教師應該對于實驗用品或者實驗裝置進行改進和創新，從而加快實驗的速率，讓實驗能夠在限定的時間內，達到較明顯的實驗效果。

二、創新視覺下的高溫煅燒石灰石課堂實驗

1.創新視覺下的實驗用品

傳統化學實驗課中，常常有很多原因導致實驗效果不理想。例如，實驗可能會產生一些具有污染性的實驗產物，危害到師生的身體健康；有些反應發生的速率較慢，教師為了趕進度，只好讓學生中途停止實驗，因此沒達到相應的實驗效果；有些實驗反應不夠明顯，學生很難觀察到化學反應發生的過程[2]。綜上，教師應該對于實驗用品進行改進，從而強化實驗的效果。在實驗教學過程中，對于實際實驗內容進行分析，并在實驗中貫徹綠色化學理念，科學設計化學實驗，減少化學污染物的生成。或者通過對于實驗用品狀態的巧妙轉變，促進實驗的有效性[3]。例如，在鐵絲生銹這一實驗中，我們可將“鐵絲”換成“鐵粉”，將“空氣”換成“氧氣”，如此一來，便可有效增加反應物表面積，提高氧氣濃度，從而增強反應的劇烈程度，使實驗現象更加明顯。

基于以上化學創新實驗原理，在高溫煅燒石灰石實驗中，我們也可以將實驗用品的狀態進行轉變，從而改善實驗效果。在高溫煅燒石灰石這一實驗中，我們通過二氧化錳與氧氣的反應來制取酒精燈燃燒所需要的氧氣，傳統實驗中，每次反應完成后，剩余的二氧化錳只能倒掉，不但浪費化學資源，而且也會在一定程度上造成污染。因此，我們可以在二氧化錳的狀態上進行創新，將粉末狀的二氧化錳與水泥、沙子混合，使之變成丸狀二氧化錳，并自然風干。這樣一來，二氧化錳就能夠重復利用，有效避免了資源的浪費以及重金屬的污染。另外，為了加快實驗的速率，我們還可以轉變石灰石的狀態，例如，可以先將石灰石研磨成粉末狀，或者制成石灰石薄片狀（我們可以用貝殼來代替），從而加大石灰石與空氣接觸的面積。因此，在化學實驗過程中，我們只要稍微對于實驗進行創新，就能夠有效優化實驗效果，提高化學實驗教學的有效性。但是化學實驗的創新應該建立在科學、安全的基礎之上。

2.創新視覺下的實驗裝置

初中化學實驗教學中，大多實驗是驗證性實驗。教師先設計好實驗的流程，再讓學生進行機械地操作。這樣的教學方式，容易導致學生的化學實驗思維僵化，讓他們形成固定的思維定勢，非常不利于學生探索精神的培養[4]。因此，教師在教學的過程中，應該加強對于學生的啟發，從而打破學生僵化的思維模式，對于實驗裝置的創新，優化實驗效果。例如，運用到小燒杯的實驗，可以用果凍殼來代替燒杯（不需要加熱的情況下）；在需要轉移粉末狀藥品的實驗中，我們可以用大的吸管來代替紙槽；在需要分液的實驗中，可以利用注射器來作為分液的儀器。通過對于實驗裝置進行創新，能夠對于生活中一些廢棄物品進行廢物利用。同時，也能培養學生的創新精神[5]。但應注意的一點是，在采用這些廢棄物品代替實驗裝置時，應該進行嚴格清洗，確保容器的干凈，不會影響實驗效果。

在高溫煅燒石灰石這一實驗中，也可以對于實驗裝置進行創新。例如，在制取氧氣的環節，我們可以利用廢棄的飲料瓶作為盛雙氧水的容器。在進行實驗之前，先將飲料瓶洗凈、晾干。先在飲料瓶底部倒入雙氧水，然后將飲料瓶對折，使上半部分與下半部分呈45度，然后用膠帶進行粘貼、固定，并于飲料瓶上半部分放入二氧化錳丸，并于瓶口處塞上單孔橡膠塞，橡膠塞與尖嘴玻璃管連接。在進行實驗時，逐漸增大飲料瓶的對折角度，使得二氧化錳丸能夠與雙氧水充分接觸，從而產生氧氣。酒精燈被點燃之后，將尖嘴玻璃管的出口對準焰心，從而形成高溫火焰。然后將石灰石放在坩堝中，并將坩堝置于高溫火焰上煅燒，可觀察到石灰石發出耀眼的白光，便可將酒精燈撤走，然后將煅燒過的石灰石投入酚酞試液中，可觀察到試液顏色變紅。在這一實驗中，通過對于實驗裝置的改進，利用二氧化錳與雙氧水制成的氧氣達到助燃的效果，可將酒精燈火焰的溫度迅速提高，加快反應速率的同時，也能夠使實驗現象更加明顯，強化實驗效果。

3.創新視覺下的實驗地點

課堂大多的實驗都是在指定的實驗室中完成的，因此學生很容易形成固定思維，認為化學實驗就是必須要在實驗室中完成。但是實際上，很多化學反應都是發生在我們的日常生活中的，教師應善于對實驗特點進行創新，例如讓學生在回家之后進行一些家庭小實驗，或者是運用生活中常見的事例進行教學[6]。這樣的教學方式不僅能夠打破學生的固定思維，讓學生發現化學的樂趣，使實驗取得顯著的教學成效，也能提高學生對于相關化學原理的應用能力。

例如，讓學生用白醋清除水垢、用醋泡雞蛋，或者是帶學生參觀工廠中高溫煅燒石灰石的過程，通過將化學實驗從固定的實驗室轉移到家里、工廠里，能夠讓學生明白，化學實驗的最終目的不是“實驗”本身，而是將實驗原理運用到我們的生活中或者是工業生產中，使我們的生活變得更加美好，使社會取得更大的進步。對于化學實驗的地點進行創新，能夠讓學生對于化學實驗有一個更加深刻、更加正確的認識。

化學實驗是初中化學教學的重要部分，教師可通過對于實驗用品、實驗裝置、實驗地點的創新，能夠較好有效加快化學反應速率，增強實驗效果。同時，教師在教學過程中，還可對化學實驗模式進行轉變和創新，引導學生運用化學原理解決生活的問題，讓學生在創新的視覺下重新認識化學。這樣的實驗教學方式不僅能夠強化教學效果，同時，也能打破學生的僵化思維，培養學生的創新精神。

參考文獻：

[1]巢志華. 探析在高中化學教學中培養學生的科學精神[J].中國校外教育，2017，08：69.

[2]張東柏. 初中化學實驗課堂學生自主能力培養策略[J].才智，2017，09：170.

[3]林妙瓊. 關于在初中化學實驗教學中加強思維訓練的幾點思考[J].中國校外教育，2016，8：1-4.

[4]李素軍. 淺談初中化學實驗教學中存在的問題與相應對策[J].學周刊，2016，26：173-174.

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[6]單玲. 初中化學實驗教學改革與創新研究[J].學周刊，2016，28：182-183.

[7]潘作欽. 完善化學實驗教學 提高學生整體素質——農村初中化學實驗教學調查報告[J].引進與咨詢，2006，03：64-68.

[8]王榮橋. 微型實驗在初中化學實驗教學中的應用[J].教學與管理，2014，16：51-53.