初中化學教材實驗改進例談

林美麗

摘 要?實驗是化學學科的基礎和特征，是化學的靈魂，在化學教育和教學中的地位是不可替代的。實驗的成功不僅能幫助學生深刻理解“理論來源于實踐”，還能培養學生嚴謹的科學態度和創新意識。適當的實驗改進能確保實驗的成功。

關鍵詞?初中化學;實驗教學;實驗的改進

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2020）31-0063-02

化學是一門以實驗為基礎的學科。它起源于實驗，發展于實驗，成就于實驗。實驗是化學的靈魂。實驗的成功不僅能很好地幫助學生深刻理解“理論來源于實踐”，也培養學生嚴謹的科學態度和創新意識。教師在進行實際化學實驗教學時，教材中的一些實驗不可避免地出現這樣或那樣的問題，如實驗效果不好、現象不明顯、不便于學生觀察，有的會對環境造成一定的污染，甚至實驗失敗。這樣教師就不能很好利用實驗來指導學生進行有效觀察和思維。這就要求教師在化學實際教學中進行適當的改進，提高實驗的有效性，同時也培養了學生的創新意識。筆者結合自身的教學實踐和對相關資料的學習研究，在實際教學中對初中化學的部分實驗做了適當的改進，取得很好的教學效果，現舉例如下。

一、關于“對蠟燭及其燃燒的探究”實驗的改進

筆者對初中義務教育教科書《化學》九年級上冊（人教版）第一單元課題2第12頁探究欄目中，“對蠟燭及其燃燒的探究”實驗中的蠟燭燃燒產物探究的方法進行了適當改進。

1.教材中選用一個干燥燒杯和一個內壁用澄清石灰水潤濕的燒杯，先后罩在火焰上方，用于探究蠟燭燃燒生成了水和二氧化碳。實際操作過程中用“在火焰上方罩一個干燥的燒杯”的方法來驗證水的產生，實際實驗操作時是很難看到燒杯內壁出現水霧，原因主要在于：（1）該實驗剛好安排在開學初九月上旬，而九月份上旬的氣溫還很高，水蒸氣不容易冷凝。（2）燒杯距離火焰的高度不好控制。如果太近，水蒸氣不容易冷凝成液態，燒杯內壁又很容易被蠟燭不完全燃燒時產生的黑煙熏黑，不僅干擾學生對實驗現象的觀察，且實驗后燒杯不易清洗。如果太遠，水蒸氣很容易逸散到燒杯外，導致觀察不到明顯的水霧生成。

改進方法：把燒杯換成大試管，由于試管較長，能讓水蒸氣充分冷卻，學生可以清楚觀察到試管內壁上有水霧生成。

2.教材中用“把一個內壁蘸有澄清石灰水的燒杯罩在蠟燭的火焰上方”的方法來證明二氧化碳的生成。由于燒杯內壁上蘸有的澄清石灰水的量較少，導致實際實驗操作中觀察不到石灰水明顯變白色渾濁的現象。

改進方法：把燒杯換成大試管，在火焰上方罩上大試管，過一會兒把大試管倒過來，再往大試管中注入少量澄清石灰水，振蕩后，可觀察到澄清石灰水明顯變白色渾濁的現象。現象明顯，便于學生觀察。

3.蠟燭吹滅后，白煙受氣流的影響，擴散方向不確定，點燃白煙時很難將蠟燭重新點燃。

改進方法：熄滅蠟燭改用塑料瓶蓋熄滅，白煙向上擴散在蠟燭上方點燃白煙時將蠟燭重新點燃，實驗成功率高，能有效增強學生學習化學的信心。

通過適當改進以上實驗操，不僅使實驗現象明顯，實驗成功率高，而且增強了實驗說服力。教師還可以將本實驗改進后設計成學生分組實驗，讓學生自己親身動手完成實驗。通過學生自己親自參與的探究，使學生體驗到探究活動的樂趣和實驗成功的喜悅，培養學生求實、嚴謹、創新的科學精神。同時激發學生學習化學的興趣，提升學生的化學學科核心素養，也充分尊重學生的主體地位。

二、關于分子運動現象實驗的改進

在初中義務教育教科書《化學》九年級上冊（人教版）第三單元課題1的第49頁探究欄目中有“分子運動現象”的探究實驗。根據教材實驗，本實驗在實際教學中，由于燒杯倒罩還是有一部分氨氣泄漏，刺激實驗者，造成空氣污染，而且實際實驗操作中需要等待一定時間才能觀察到小燒杯A中無色酚酞溶液變成紅色。

針對上述存在的情況，筆者也進行如下改進：（1）把大燒杯換成125mL集氣瓶，兩個小燒杯換成兩支醫用的小試劑瓶，這兩支醫用的小試劑瓶預先分別用細線套住瓶頸并系緊（便于放入集氣瓶中）。（2）往其中一支醫用的小試劑瓶中加2mL的蒸餾水，再滴入幾滴無色酚酞溶液，搖勻。另一支醫用的小試劑瓶中加入1mL濃氨水，再把這兩支小試劑瓶通過細線小心放入125mL集氣瓶中，并迅速在集氣瓶口塞緊橡膠塞，一至兩分鐘后便可觀察到裝有無色酚酞溶液的小試劑瓶中溶液由無色逐漸變成紅色。

改進后的實驗的優點有：現象明顯，操作簡便，實驗快捷，也可以有效減少氨氣的泄漏造成空氣的污染，而且節約藥品。甚至還可順便補做一個小實驗：打開橡膠塞，將滴有無色酚酞溶液的濾紙片放在集氣瓶口，可以觀察到濾紙片上滴有無色酚酞溶液的地方逐漸變成紅色，再用鑷子夾住濾紙片放在空氣中揮動幾下，紅色會很快消失，可以重復幾次以上實驗，學生對該實驗會樂此不疲，而且印象深刻。通過這個補充實驗不僅可以再次證明分子在不停地運動，還增強趣味性，激發學生學習的興趣，活躍學生的思維。

三、關于氧化銅和碳粉反應實驗的改進

在初中義務教育教科書九年級化學上冊（人教版）第六單元課題1的第110頁“實驗6-2”演示實驗欄目中，對于該實驗很多教師在實際教學中是很少開展演示實驗，大多數教師通過播放實驗視頻給學生觀看。甚至有的教師直接把實驗現象給學生，讓學生死記硬背，這樣不利于學生對化學知識的理解和掌握，也不利于學生學習能力后續的發展。

之所以教師很少演示該實驗，是因為該實驗的成功率很低，觀察不到光亮的銅產生，只能觀察到少量粉末變紅色而已。鑒于這些情況，筆者經過多次實驗和摸索，也對該實驗進行如下改進：（1）將木炭粉換成活性炭，而且兩種藥品粉末都要進行炒熱烘干，活性炭粉末和氧化銅粉末要按1：10的質量比混合均勻（理論上，質量比是1：13），活性炭要稍過量，且兩者混合總質量不要太多，盡量不要超過2g。（2）用研缽研磨均勻，研磨時間不能太短，要大約研磨十分鐘，使氧化銅粉末和活性炭粉末充分混合均勻，且粉末要能松動，不能結成塊。再將混合粉末小心裝入試管底部，集中夯實，且試管不能選用太大試管，一定要使用小試管。（3）加熱要用酒精燈，火焰需要罩上燈罩，這樣有利于集中火焰達到高溫，不要用酒精噴燈加熱，避免試管熔化。

這樣改進后的優點：（1）適合教師在課堂上演示實驗，成功率極高，反應迅速，只要加熱一至兩分鐘就可以觀察到光亮的紅熱銅珠產生，現象很明顯且漂亮。（2）能很好調動學生對化學的學習積極性。當實驗中有亮紅色的銅珠產生時，學生們會發出驚嘆聲，課堂氣氛頓時活躍起來，從而產生了很強烈的興趣，起到很好的教學效果。當然，這就要求教師在課前要花很多的時間和精力，做好充分的實驗準備。

以上是筆者在實際教學中對初中化學的部分教材實驗的一些改進。當然，實驗改進的方法可以有其他不同方式，除了改進教材里的實驗，也可以把一些演示實驗改成分組實驗。甚至可以根據實際教學需要適當補充一些趣味實驗，如在緒言教學中可補做大象的牙膏、魔棒點燈、燒不壞的手帕、清水變牛奶等等，借助實驗刺激學生的感官來激發學生學習化學的興趣。

四、初中化學實驗改進的基本思路分析

（一）“換”器具

對化學實驗裝置能夠進行正確、合理地使用，這是對學生掌握化學知識程度進行檢驗的一個重要標準。比如，在初中化學實驗中以吸管代替導管，把分液漏斗換成注射器，這些都是學生對實驗器材的應用效果已經十分熟悉了。在初中化學實驗教學中，教師要注重引導學生結合生活常識，實施具有創新性的更換，這樣激發學生對化學知識學習的興趣，對學生的想象能力和觀察能力進行有效地鍛煉。有的化學器材同時具有可替代性，初中化學教師可以結合試驗要求和實際預算，對課本中的實驗器材進行改進，設計出具有生活化的初中化學實驗。比如，在初中《氧氣的實驗室制取與性質》這一課教學的時候，以過氧化氫溶液和二氧化錳來制取氧氣，分液漏斗可用別的設備來替換。為了實現實驗教學的目的，初中化學教師就要引導學生對分液漏斗的作用和使用方法進行研究，然后尋找用什么樣的設備能夠替代分液漏斗。對此，需要初中化學教師一定要清楚在實驗過程中哪些地方能改、哪些器材可以替換。

（二）“創”實驗

初中化學教師在實驗教學開展過程中，通常關注于培養學生的探究能力。在實驗教學改革創新中，初中化學教師可以根據實驗鼓勵學生根據不同的理論知識來開展實驗驗證。教師要積極鼓勵學生大膽地設計實驗，從而有效地對學生的探究能力和質疑精神進行培養。比如，在初中化學《質量守恒定律》這一課教學中，教師在開展完白磷燃燒的實驗后，可以詢問學生還有哪些實驗可以對這個定律進行證明。可以讓學生以小組合作的方式制定實驗來對這個定律進行驗證。有的學生就是以碳酸鈣和稀鹽酸來作為實驗研究對象，在此過程中會產生相應的氣體。這些氣體是如何進行收集的？這就需要初中化學教師引導學生進行主動思考，讓學生對基礎知識進行鞏固掌握，對學生的合作意識進行培養。

（三）“提”能力

初中化學教師作為課堂教學的組織者，學生在開展實驗過程中培養學生的實驗能力將發揮著十分重要的作用。在初中化學實驗改進創新中，化學教師要注重提升自己的教學能力，對實驗教學不斷地創新，對學生的思維意識進行有效地培養。此外，還要對階段性的化學實驗教學進行反思和總結，對課堂教學效果進行評價，要以學生的學習需求為基礎，注重初中化學實驗教學的創新。

總之，對教材中的一些實驗進行適當的改進不僅能更好地落實實驗教學，促進學生對化學知識的理解、掌握和鞏固，還能使課堂教學的效果得到提高，同時也培養敢于探索的創新精神。

基金項目：本文是2019年福建省基礎教育課程教學研究立項課題階段性成果，課題編號：MJYKT2019-222《基于培養學生核心素養的初中化學校本實驗課程開發的研究》。

參考文獻：

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