淺談“轉換法”在初中化學實驗設計中的應用

劉寶坤

（河北省承德市寬城滿族自治縣第二滿族中學 河北承德 067600）

化學是一門以實驗為基礎的自然科學。化學實驗是化學科學的靈魂，是學生認識化學世界的窗口，是學習化學的重要手段，化學實驗對于完成化學課程任務具有不可替代的作用。

化學實驗在設計時有多種方法，而“轉換法”是初中化學實驗設計中常用的研究方法之一。教會學生使用“轉換法”設計化學實驗，充分體現了《課程標準》中提出的教師在教學生知識與技能的同時，更重視過程與方法的教學。通過實驗、觀察、質疑、思考、分析、判斷、歸納、綜合等多樣化的過程，學生自己發現問題、解決問題和得出結論，在親自體驗知識形成和發展的過程中，全面認識事物，學會科學探究，發展科學思維，形成理性認識。在探究過程中使學生了解、掌握一些自然科學的研究方法，不僅有利于學生開展自主研究性學習和創新能力的培養，還能調動學生學習化學的興趣，產生可持續的化學學習動力，形成必備的化學核心素養。

一、“轉換法”的內涵

所謂“轉換法”，主要是指在保證效果相同的前提下，對于看不見、摸不著的物質或不易直接觀察認識的問題，我們可以通過它所產生的作用或其他途徑來認識它，即將不可見、不易見的現象轉換成可見、易見的現象；將陌生、復雜的問題轉換成熟悉、簡單的問題；將難以測量或測準的量轉換為能夠測量或測準的量的方法。初中化學在研究物質的組成、性質及變化規律的實驗中多處應用了這種方法。[1]

二、初中化學中的“轉換法”

學生進入九年級第一次有系統地接觸到化學初步知識，對一些化學現象充滿著好奇和探索的欲望，而有些化學或物理變化發生時，我們的感覺器官往往無法直接感知或不易觀察到，在實驗探究和學習中學生就感覺無從下手。這就需要教師要有意識、有計劃、循序漸進地引導學生將這些無法直接感知或不易觀察的化學或物理變化轉換成學生可以感知或容易觀察到的現象去探究，從而透過明顯現象看到變化的本質，這就是“轉換法”。初中化學中有哪些化學實驗用到轉換法呢？筆者根據現行人教版初中化學課本進行了梳理與研究，按照課本中出現的順序進行了以下歸納：[2]

用“轉換法”的初中化學重點實驗

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7 10.1探究CO2與NaOH溶液反應觀察塑料瓶變癟，初步判斷CO2與氫氧化鈉溶液反應8 10.2探究中和反應的發生觀察無色酚酞試液顏色變化，判斷反應進行的程度

三、“轉換法”在化學教學中的具體實施

第一步，了解“轉換法”的基本概念，熟悉、并逐步強化學生對“轉換法”的認識。

在初二物理的學習中，學生已對“轉換法”有一定的了解，在此基礎上教師主要從化學角度引導學生熟悉“轉換法”的應用，了解“轉換法”的應用背景。在人教版初中化學教材中，第一次很典型地遇到“轉換法”的應用是在“測定空氣中氧氣體積分數實驗”中。我進行了以下教學設計：

[提出問題]（展示一集氣瓶空氣）你知道空氣中都有什么物質？如何測定這瓶空氣中氧氣的體積分數？

[出示資料]200多年前拉瓦錫第一次測定空氣組成的經典實驗。

[學生討論]拉瓦錫所用的研究方法？（轉換法）

[教師引導]根據老師出示的紅磷的資料，模仿拉瓦錫的實驗，我們師生一起設計測定氧氣含量的實驗裝置······

通過以上引導讓學生領會“轉換法”的精髓，熟悉設計實驗的思路，體會實施背景。

第二步，慢慢嘗試讓學生運用“轉換法”自己實驗設計，讓其“內化于心”。

隨著學生對“轉換法”的熟悉和理解，在“探究CO2能否與NaOH溶液發生反應”就可以讓學生自己去設計了。

[演示實驗]將CO2通入NaOH溶液中，觀察無明顯變化

[提出問題和猜想]二者是否發生反應呢？

猜想1：二者不反應 猜想2：二者反應，但無現象

[教師引導]對看不見、摸不著的氣體，我們采用什么方法研究？

[學生]甲：用“轉換法”研究

乙：可以參照CO2溶于水實驗

丙：可以利用盛滿CO2的容器產生內外壓強差

丁：也可以驗證有沒有新物質生成······

讓學生根據實驗設計很快完成了實驗探究，激發了探究欲望，體驗探究過程和成功的喜悅，學會了科學探究的方法，為今后自主探究學習打下了堅實的基礎。

總之，在實際教學中要培養學生良好的學科思維，在解決問題時要嘗試運用各種不同的研究方法和手段，比如：“轉換法”、“控制變量法”、“對比法”等，變換思維，不斷地提高化學核心素養，為培養更好的創新型人才而努力工作。