關于優化初中化學實驗的幾點思考

史曉磊

實驗是化學學科的基礎，是化學的靈魂。我國著名化學家戴安邦先生曾經說過：“化學實驗教學是實施全面化學教育的一種最有效的形式。”化學實驗是進行科學探究的主要方式，它所承載的育人功能是其他教學手段無法替代的。實驗教學有利于啟迪學生的科學思維，解釋化學現象的本質，激發學生學習化學的興趣，使其感受化學變化的魅力。教師在教學中要不斷更新理念，注重優化與改進實驗設計，最大限度地提高實驗教學的有效性，促使學生主動學習，提高教學實效。

一、細化演示實驗

演示實驗在初中化學實驗教學中占有很大比例，教師通過精心準備，規范操作，正確引導學生觀察與分析實驗現象，可以使化學知識在實驗過程中自然生成，并有利于教學重點的落實和教學難點的突破，同時可加深學生對知識的理解與記憶。因此，教師在備課時要深入挖掘教材，將演示實驗從目的、用品、步驟、現象等方面進行精心設計，力求教學中操作規范熟練、有條不紊；實驗現象明顯；引導學生仔細觀察，認真分析，最終形成有價值的結論。

如人教版《義務教育課程標準實驗教科書·化學（九年級）》（以下簡稱《化學》）上冊中的實驗6 — 4：向盛有一高一低兩支蠟燭的燒杯中傾倒二氧化碳。此實驗可以進行如下細化處理。

實驗目的：探究二氧化碳的性質。

實驗用品：大燒杯，鐵片做成的階梯，盛滿二氧化碳的集氣瓶，玻璃片，蠟燭（兩支），火柴。

實驗步驟：將兩支蠟燭點燃，放在鐵片做成的階梯上；沿燒杯壁向燒杯中倒入二氧化碳；觀察實驗現象。

實驗現象：引導學生說出實驗現象——下層的蠟燭火焰先熄滅，上層的蠟燭火焰后熄滅（總結：先后熄滅）。

實驗結論：引導學生分析：熄滅——說明二氧化碳既不能燃燒，也不能支持燃燒；先后——說明二氧化碳的密度比空氣大。

注意事項：收集二氧化碳的集氣瓶應足夠大，保證二氧化碳足量；向燒杯中傾倒二氧化碳時應用玻璃片擋住集氣瓶口的三分之二，避免二氧化碳直接覆蓋在上層的蠟燭上，導致上層的蠟燭先熄滅；燭芯修剪平整，火焰不易太高。

拓展應用：在日常生活中可以應用二氧化碳的這些性質來滅火，所以滅火既應用了二氧化碳的物理性質，又應用了二氧化碳的化學性質。

二、優化實驗步驟

教材中編排的一些實驗，雖然能很好地驗證結論、說明問題，但個別實驗也存在耗材較多、操作步驟煩瑣、完成實驗所需時間較長的情況，對這些實驗如果能夠根據教學實際進行優化設計，會取得更好的實驗效果。

如人教版《化學》九年級上冊中的實驗6—5：取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的紙花。第一朵紙花噴上稀醋酸，第二朵紙花噴上水，第三朵紙花直接放入盛滿二氧化碳的集氣瓶中，第四朵紙花噴上水后，再放入盛滿二氧化碳的集氣瓶中，觀察四朵紙花的顏色變化。然后將第四朵紙花取出，小心地用吹風機烘干，觀察現象，如下圖所示。

對上述實驗進行如下優化：取三朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的紙花。一朵紙花噴上稀醋酸，觀察顏色變化；將另兩朵紙花用一根細線穿成紙花串，向其中一朵紙花噴上水，觀察顏色變化，再將紙花串放入盛滿二氧化碳的集氣瓶中，觀察紙花顏色變化。然后將紙花取出，將變成紅色的紙花在酒精燈火焰上烤干，觀察現象，如下圖所示。

這個實驗經過優化設計后，從步驟上看更簡單了，操作起來也能夠節約一定的時間；從器材、藥品方面來看更節約了；最為重要的是，兩朵紙花放在一個集氣瓶內，更容易對比顏色的變化，通過現象觀察、分析，很容易得出相應結論。而對于穿起來的紙花串，學生更感興趣，更能充分調動學生的思維主動性。

三、改進實驗操作

1. 使實驗現象更明顯

教材中編排的一些實驗，若完全按照教材上的操作步驟來完成，會出現實驗現象不明顯的情況，這就需要對相關實驗進行適當的改進，使實驗現象更明顯，更能說明問題。

如人教版《化學》九年級下冊中的實驗10—2（2）：分別打開盛有鹽酸、硫酸的試劑瓶的瓶蓋，觀察現象并聞氣味。一般情況下，在打開盛有濃鹽酸的試劑瓶的一瞬間，近距離內可以看到少量的白霧，但很快就消失了。將實驗做如下改進：分別打開盛有濃鹽酸、濃硫酸的試劑瓶的瓶蓋，在安全距離內向瓶口呼氣，觀察現象并聞氣味。

這樣改進后，就可以看到盛有濃鹽酸的試劑瓶口在呼氣時有大量的白霧冒出，現象非常明顯，可以充分說明濃鹽酸具有揮發性。

2. 增強實驗效果

教師在課堂教學中可以在尊重教材原有實驗的基礎上，做適當增補，以充分發揮實驗效能，最大限度地說明問題。同時使其更科學、合理，有效地提高課堂教學效率。

如人教版《化學》九年級上冊中的實驗3—2：向盛有水的小燒杯中加入少量品紅，靜置，觀察發生的現象。可做如下改進：取兩個相同的燒杯，分別向兩個燒杯中加入等量的熱水和冷水，再分別向兩個燒杯中加入少許等量的品紅，靜置，觀察實驗現象。

這樣改進后，消耗的教學時間幾乎和原來一樣，但引領學生挖掘、說明的問題多了，不僅能說明分子在不斷運動，還能夠說明溫度越高，分子運動速率越快。通過對這個實驗的觀察和分析，學生很容易解釋為什么夏天晾在外面的衣服更容易干等生活現象。

3. 提高實驗成功率

初中化學教材中編排的一些實驗，看似操作過程簡單，但真正操作起來會發現存在一定的不成功因素，實驗操作失敗會導致學生無法看到正確的實驗現象，因此就會讓學生對相應的知識缺少直接感性的經驗，最終獲得的結論只能是教師“填鴨式”灌輸的。

如做“細鐵絲在氧氣中燃燒”的實驗時所需氧氣，教材中設計的是用排水法收集一瓶氧氣（集氣瓶底留少量水）。這樣得到的氧氣，如果瓶底留水太多，氧氣量不夠，會看不到明顯的火星四射的現象；如果留水太少，又會導致生成的高溫熔化物濺落炸裂瓶底，而留恰好合適的水量又不容易做到，尤其是學生做這個實驗，成功率很低。但如果改成用向上排空氣法收集氧氣，瓶里事先放入適量的水，就能保證收集到合適量的氧氣，能很大程度地提高實驗的成功率，而且從操作層面來看更簡單，相應地也更能節約教學時間。

實驗教學的優劣，直接影響著化學課堂教學效率的高低。在化學教學中，教師若能重視實驗教學，積極探索、不斷研究，尋找實驗技巧，優化與改進實驗設計，就能夠充分提高實驗教學效果，同時對激發學生學習興趣，提高學生綜合能力，提升教師教學水平都會有很大的促進作用，有利于做到教學相長。