量“生”定制 實驗出新

黃俊彬

實驗是實現科學課程價值的重要環節，也是學生獲取事實證據、探索科學規律的重要途徑。小學科學實驗課普遍存在實驗材料不足、設計思路單一、操作方法繁復、實驗現象不明顯等問題，作為科學教師，我們要突破教材的局限用教材，為學生量“生”定制創新實驗，提高教學實效。我以《小蘇打和白醋的變化》一課為例，淺談通過創新實驗優化科學課堂教學的方法。

一、優化實驗材料，改進實驗裝置

教材中“小蘇打和白醋的變化”實驗所用的材料為小蘇打、白醋，反應裝置由玻璃杯和玻璃片構成。

不足之處：

玻璃杯的容量比較小，無法盛放較多的反應物，當反應劇烈時，反應物容易外溢。

玻璃杯是敞口的，無法直觀展示氣體的生成過程。

如果沒有及時將玻璃片蓋在玻璃杯上，氣體容易散失，難以收集，氣體量不能滿足后續探究的需要。

改進措施：

用窄口的錐形瓶代替敞口的玻璃杯，減少氣體散失。巧妙地用氣球代替原有的玻璃片，使用時只需將氣球套住錐形瓶口，當反應劇烈時，瓶中的反應物不會溢出。

反應前，氣球可以用來存放小蘇打;反應過程中，生成的氣體上升使氣球不斷膨脹，能直觀展示氣體生成的過程;反應后，大量氣體被儲存在氣球中，密閉性好，便于學生在下一步實驗時隨用隨取。

效果：

改進后的裝置密閉性好，氣球容量大，氣體生成過程可視化。

二、拓展實驗思路，獲取精確數據

“小蘇打和白醋的變化”實驗過程中有一個細節：學生蓋上玻璃片后，用手觸摸玻璃杯的外壁，說說有什么感覺，目的是讓學生感受小蘇打和白醋混合前后的溫度變化，這是判斷有無氣體生成的依據之一。

不足之處：

小蘇打和白醋混合是吸熱反應，會生成大量的二氧化碳，使反應容器表面的溫度降低，但溫度變化幅度只有2 ℃～4 ℃，用手觸摸難以感觸到溫度變化。

改進措施：

用溫度傳感器替代溫度計。在做實驗前，只需將溫度傳感器的探頭固定在錐形瓶的外壁，便可實時顯示實驗中的溫度變化，將抽象的觸覺轉變為精確的數字。

效果：

在實驗過程中，學生被產生的氣泡和膨脹的氣球所吸引，能更直觀地監測出溫度變化，從而作出正確的判斷。

三、創新實驗方法，豐富檢驗方式

小蘇打和白醋反應生成大量氣體，弄清楚生成的是什么氣體，就很容易確定小蘇打和白醋的反應屬于哪一類變化。教材提供了兩個方法來檢測生成的氣體：一是“伸入法”，將燃燒的細木條伸入玻璃杯中;二是“傾倒法”，將玻璃杯中的空氣倒在蠟燭的火焰上。

不足之處：

細木條燃燒不穩定，蠟燭雖然能穩定燃燒，但在有風時容易熄滅;檢測時直接傾倒玻璃杯內的氣體，瓶中生成的液體也易溢出，導致氣體分散，影響檢測效率;這兩種檢驗方式都只能驗證該氣體不支持燃燒的特性，無法提供更多依據。

改進措施：

為了順利檢測出氣體，我將教材中的方法改進為“分層熄滅法”和“石灰水檢測法”。改進后的檢驗裝置由調速導氣管和分層蠟燭臺構成，檢測用的液體為澄清石灰水。

調速導氣管由輸液管滴速控制器改裝而成，可以控制每次檢測的氣體分量。分層蠟燭臺放置在燒杯中，不但防風，可保障蠟燭穩定燃燒，還能使二氧化碳氣體集中在杯內。澄清石灰水的成分為不溶于水的白色沉淀物碳酸鈣。

使用時，先將調速導氣管一端連接氣球，然后把控制器調至最大，氣球內部的氣體進入調速導氣管。調速導氣管的另一端連接多種檢驗裝置，既可以伸入分層蠟燭臺檢測，使蠟燭從下往上依次熄滅，以此展現二氧化碳比空氣重的特性;也可以伸入澄清石灰水中檢測氣體，石灰水會產生大量氣泡，逐漸從清澈變成渾濁。

效果：

蠟燭燃燒更穩定，調速導氣管能有效控制氣體的使用量，整個裝置沒有液體外溢，支持多種檢驗方式。

突破教材的局限，量“生”定制實驗裝置，創新實驗思路，改進實驗方法，這樣推陳出新的方式，提高了實驗的趣味性、可視性和科學性，讓學生在實踐中掌握科學探究的具體方法，從而提高探究能力，培養創新精神。