基于學科特色下的趣味實驗研究初探

張茜

【摘要】通過化學實驗的趣味性、高效性，來創造學習情境，激發初高中生的學習興趣，將知識融入問題中，把問題進行分層解決。使化學的核心知識，融會貫通，系統化、網略化，舉一反三，靈活運用，有效提高學生化學學科方面的核心素養。

【關鍵詞】實驗 趣味性 高效性 創新

【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）26-0144-01

筆者，以近年來比較受熱捧的趣味實驗入手，由淺入深，讓學生在學習之余，從實驗中提升學科素養、提高學習效率，促使學生在實驗過程中學會自主學習。學生每次進實驗室前都是興奮和激動的，如何做好進實驗室的心理準備和把控好學生實驗過程中的靜和動，也是實驗老師不斷探求的方向之一。

一、基于學科特色下的趣味實驗的創設

學生在學習氧氣、氫氣、二氧化碳等實驗室制取原理后，我設計了“大象牙膏”趣味實驗，讓學生用不同的催化劑來體驗化學的奧妙。

實驗：在兩只燒杯中分別加入50毫升10%-30%的過氧化氫溶液和適量的飽和碘化鉀溶液，并攪拌均勻。然后將兩只燒杯同時倒入500毫升量筒內，片刻，方能看到“大象牙膏”噴涌而出。

[學生]哇！好奇妙啊！太震撼了！過氧化氫分解氧氣力量太厲害了！

[老師]這里碘化鉀的作用是什么呢？想一想，還有哪些物質，可以讓過氧化氫瞬間放出氧氣呢？

學生思考，討論

[學生]催化劑嗎？

[老師]我及時肯定他，對的，再想想還有哪些催化劑。

[學生]二氧化錳。

[老師]很好，二氧化錳在制備氧氣時候，作為催化劑。飽和硫酸銅溶液也可以做催化劑。

[老師]還有哪些反應也可以“創造”出‘大象牙膏呢？

[學生]實驗室制取氣體的都可以吧！實驗室制取氧氣、氫氣、二氧化碳。

讓學生自己動手親自嘗試對比實驗方案（每組安排兩個不同對比方案）

[學生匯報]（1）濃度越大的過氧化氫比濃度小的過氧化氫速度快。

（2）粉末狀的大理石比塊狀的大理石和鹽酸反應更迅速。

（3）用飽和碘化鉀比固體二氧化錳更給力，污染小。

[概括總結]

（1）分解過氧化氫的催化劑可以有很多種，飽和碘化鉀只是其中一種。

（2）影響化學反應速率的因素有濃度、溫度、反應物間的接觸面積及催化劑。

（3）創造‘大象牙膏也不是每種氣體都合適，還要反應條件和速度。實驗室制取氣體也是一樣考慮反應條件和反應速度等。

這次的趣味實驗創設活動，讓同學們在鞏固所學知識同時，如實驗室制取氣體的條件及反應原理等，也讓同學們親自體驗并了解了化學動力學的基本知識建構，為以后更高深的學習打下了基礎。

二、基于設計探究性實驗培養學生解決問題的能力

在學習酸堿鹽課程中，設計了一節以氫氧化鈉為探究的課題。

設計問題：在實驗室中，遇到兩瓶氫氧化鈉固體（一瓶完好，一瓶是未用完的，可能已經變質）

請問，同學們有什么要探究的，提出你的問題，我們一起解決。

[學生]（1）判斷哪個瓶子可能變質……沒變質的現象？變質的現象？

（2）變質后的氫氧化鈉還有什么作用？可以用來做什么？

[教師]你們的問題都很有價值，大家分別來探究一下

問題1：各取少量樣品溶于水，加入氯化鈣后過濾，在濾液中滴加幾滴酚酞試液，變色的，說明氫氧化鈉沒變質。不變色，氫氧化鈉變質。

還有很多方法可以檢驗，比如酸堿鹽反應，通過現象，比如沉淀、氣泡來檢驗變質與否。復習思考……

問題2：變質后的氫氧化鈉可以作為碳酸鈉或碳酸氫鈉來用……比如可以洗滌一些難洗的玻璃儀器……

在探究過程中，融入各類化學知識，培養學生解決實際問題的能力。進而，讓學生對化學感興趣，在興趣中學到更多的分析問題、解決問題的能力。

三、基于平時學習中，遇到的問題借助其他學科知識的解析

在實驗教學中，總會遇到各種各樣的問題。有些問題看似平凡，但又頗具有探究價值。

1.問題提出：化學實驗中，洗滌和潤洗問題是及其頻繁而必須要做的嗎？

比如在進行酸堿中和滴定實驗時，配制一定物質量濃度的溶液時，洗滌燒杯

及玻璃棒2～3次。這是為什么？

2.解釋問題實質

洗滌問題，其實就是稀釋殘留的溶液，讓它從濃變細，再變為0。

潤洗問題，則是使稀溶液濃度增大的問題。

3.用模型解決并驗證（這里有跨學科的知識，督促學生學好各科知識）

在解決濃溶液變稀問題或稀溶液變濃問題上，可以借助數學建模，和實驗驗證。

實驗設計本質，洗滌和潤洗問題基本是同一問題，其核心是使容器內壁的殘留液濃度發生改變，并達到預設的要求。實驗洗滌潤洗過程在此不再詳述。

結合實驗，我們知道，當洗滌液總量一定時，洗滌液均分為3等分連續洗滌燒杯3次，第3次洗滌后的廢液中很難檢測出雜質例子，說明洗滌效果較好，而用相同總量的洗滌液，洗滌燒杯1次，洗滌后廢液中容易檢測出雜質離子，說明洗滌效果不好。因此，在中學化學實驗中，儀器洗滌或潤洗3次較好。

四、引導整合，價值態度

回歸生活，樹立科學精神和社會責任。化學學科的出發點和落腳點是生活實踐，學用結合，將化學知識用于生活，在這過程中，分析、進而形成科學的學科價值觀和態度，是教學的目的之一。化學與生活密不可分，建立實驗與化學，進而化學與生活的關系基礎上，利用化學知識進行發展中學生的化學核心素養，在趣味實驗中體會化學的奧妙，把初高中化學知識差距縮短。實驗老師在趣味實驗中探討初高中實驗教學銜接工作，實驗的探究及知識的靈活運用不僅與學生的個人素質有關，還與課標要求，教師素質，教學設施等多因素相關，期待和廣大教育同仁一起進一步探究。

參考文獻：

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