初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)淺探

徐云飛

摘 要：初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要目標(biāo)之一，就是通過大量生動有趣的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在觀察奇妙實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的同時，領(lǐng)悟化學(xué)變化的規(guī)律，體驗(yàn)科學(xué)探究的歷程，激發(fā)對物質(zhì)世界的好奇心和探索欲。我們可以在趣味實(shí)驗(yàn)中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力，在經(jīng)典實(shí)驗(yàn)中引導(dǎo)學(xué)生持續(xù)探究，在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新意識，在家庭實(shí)驗(yàn)中促進(jìn)學(xué)生對知識的內(nèi)化與運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：初中化學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；趣味實(shí)驗(yàn)；創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)；家庭實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是初中化學(xué)教學(xué)體系的重要組成部分。初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要目標(biāo)之一，就是通過大量生動有趣的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在觀察奇妙實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的同時，領(lǐng)悟化學(xué)變化的規(guī)律，體驗(yàn)科學(xué)探究的歷程，激發(fā)對物質(zhì)世界的好奇心和探索欲。本文分享一些關(guān)于初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思考。

一、 在趣味實(shí)驗(yàn)中激發(fā)學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力

趣味實(shí)驗(yàn)是指會出現(xiàn)一些奇妙、有趣、出乎學(xué)生意料現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)，具有較強(qiáng)的激趣性，能夠引發(fā)學(xué)生的好奇心、求知欲，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力。將趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行組合設(shè)計，能在激發(fā)學(xué)生內(nèi)驅(qū)力方面產(chǎn)生疊加效應(yīng)。

例如，人教版初中化學(xué)九年級上冊《分子和原子》單元起始課的導(dǎo)入環(huán)節(jié)，教師拿出一瓶香水向空中噴灑幾次，并提出“聞到香味的同學(xué)舉手示意”的要求。隨后一段時間，全班學(xué)生陸續(xù)舉起手，且距離教師最近的學(xué)生先舉手、教室后排的學(xué)生后舉手。這一有趣的現(xiàn)象立即引發(fā)很多學(xué)生的好奇心：什么原因?qū)е峦瑢W(xué)由前到后陸續(xù)聞到香味？教師讓學(xué)生自由討論，分析、解釋觀察到的現(xiàn)象。對此，一部分學(xué)生認(rèn)為是“香水瓶口噴出的微小水珠隨著空氣逐漸傳播到教室各處”，另一部分學(xué)生認(rèn)為是“噴出的微小水珠，先揮發(fā)成帶有香味的氣體，然后與教室中的空氣混合，再傳播到整個教室”。認(rèn)知發(fā)生沖突，學(xué)生迫不及待地想要知道有關(guān)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的科學(xué)解釋。此時，教師引入“品紅擴(kuò)散”這一演示實(shí)驗(yàn)：將品紅滴入盛水的燒杯中，將白紙置于燒杯后。學(xué)生觀察到“品紅液滴在水中逐漸擴(kuò)散，且顏色逐漸變淡直至燒杯內(nèi)的溶液都呈現(xiàn)極淺的粉色”的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。無須教師提問，學(xué)生就會產(chǎn)生“為什么產(chǎn)生上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”的好奇心和求知欲，而且會主動將兩種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)合起來思考。“噴灑香水”實(shí)驗(yàn)調(diào)動學(xué)生嗅覺去感知，“品紅擴(kuò)散”實(shí)驗(yàn)調(diào)動學(xué)生視覺去觀察，兩個趣味實(shí)驗(yàn)組合產(chǎn)生疊加效應(yīng)，學(xué)生迫切地想去探究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象背后共同蘊(yùn)含的化學(xué)知識——分子不斷地運(yùn)動是形成“物質(zhì)擴(kuò)散”現(xiàn)象的原因。

除了上述的類比式組合，教師還可以通過對比式、漸變式等多種方式組合趣味實(shí)驗(yàn)，更有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力。

二、 在經(jīng)典實(shí)驗(yàn)中引導(dǎo)持續(xù)探究

經(jīng)典實(shí)驗(yàn)通常具有實(shí)驗(yàn)設(shè)計精妙、實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有可重復(fù)性、實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性的特點(diǎn)。通過經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，可以幫助學(xué)生更好地理解科學(xué)原理和方法。然而，經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的教學(xué)不能“一做了之”，而應(yīng)在實(shí)驗(yàn)的重要環(huán)節(jié)設(shè)置進(jìn)階問題，引導(dǎo)學(xué)生深度思考和持續(xù)探究。

例如，人教版初中化學(xué)九年級上冊《制取氧氣》一課，教師在演示“高錳酸鉀制氧氣”這一經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的過程中，可以結(jié)合實(shí)驗(yàn)操作提出進(jìn)階問題激活學(xué)生的思維，引導(dǎo)學(xué)生深度思考實(shí)驗(yàn)操作所需要的實(shí)驗(yàn)技能和化學(xué)知識，促進(jìn)學(xué)生持續(xù)探究。教師可以從簡單問題開始，有層次地、漸進(jìn)地趨近較難的問題，將篩選、提煉的進(jìn)階問題分為兩大梯度，每個梯度又由幾個小臺階構(gòu)成。第一梯度的進(jìn)階問題包含3個小臺階：（1）為什么試管中的固體藥品（高錳酸鉀粉末）要盡可能地平鋪？（2）為什么試管口要略向下傾斜？（3）為什么試管口處要放置棉花球？在此基礎(chǔ)上，設(shè)計第二梯度的進(jìn)階問題，其包含4個小臺階：（1）酒精燈燈芯與試管的距離怎樣才是合適的？（2）如何采用排水法收集氧氣？（3）為什么用排水法收集氧氣時導(dǎo)管只能伸到集氣瓶口？（4）用其他收集方法收集氧氣又如何進(jìn)行？

上述問題基本上按照“是什么、為什么、怎么做”的步驟展開，第一梯度的問題重點(diǎn)問“為什么”，第二梯度的問題著重解決“怎么做”。大部分學(xué)生能通過獨(dú)立思考解決第一梯度的問題。第二梯度的問題需要學(xué)生結(jié)合動手操作、仔細(xì)觀察進(jìn)行深入思考、探究。這樣梯度設(shè)計的問題，既能加深學(xué)生對高錳酸鉀制氧氣實(shí)驗(yàn)操作過程的理解，又能引導(dǎo)學(xué)生對氧氣性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)反應(yīng)原理等知識點(diǎn)進(jìn)行深度思考。

三、 在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中強(qiáng)化創(chuàng)新意識

《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱“新課標(biāo)”）要求教師“圍繞核心知識精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，設(shè)計有科學(xué)探究意義的實(shí)驗(yàn)活動，為學(xué)生提供親身經(jīng)歷和體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究的機(jī)會，充分發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐探究能力”^［1］。在學(xué)生學(xué)會簡單儀器的使用及連接等基本操作后，教師可以依據(jù)學(xué)生已有的知識和能力，設(shè)置一些創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)任務(wù)，并在過程中指導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)手段等，強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐探究能力。

例如，人教版初中化學(xué)九年級上冊《二氧化碳制取的研究》一課，在完成二氧化碳相關(guān)知識的教學(xué)后，教師可以將學(xué)生合理分組，將具有不同能力優(yōu)勢（如觀察能力強(qiáng)、動手能力突出、表達(dá)能力強(qiáng)、思維敏捷等）的學(xué)生組合在一起。這不僅能夠提高互動交流的效率，更有助于學(xué)生在優(yōu)勢互補(bǔ)中完成探究任務(wù)。在此基礎(chǔ)上，先讓學(xué)生組內(nèi)交流討論，對二氧化碳和氧氣的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行比較。然后，指導(dǎo)各小組根據(jù)已掌握的氧氣制備實(shí)驗(yàn)的設(shè)計原理和操作流程，以“二氧化碳與氧氣在物理、化學(xué)性質(zhì)方面的相似性和差異性”為紐帶進(jìn)行知識遷移，討論、推測二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制備方法，并結(jié)合教材中相關(guān)的知識點(diǎn)，改進(jìn)二氧化碳制備實(shí)驗(yàn)。教師提供三個目標(biāo)任務(wù)：（1）設(shè)計可隨時添加液體反應(yīng)物的實(shí)驗(yàn)裝置。（2）設(shè)計可控制液體流速，獲取平穩(wěn)氣流的實(shí)驗(yàn)裝置。（3）設(shè)計可控制反應(yīng)發(fā)生與停止的實(shí)驗(yàn)裝置。學(xué)生聯(lián)系已有知識進(jìn)行分析、推理，小組交流互動，最終形成小組實(shí)驗(yàn)方案。各組設(shè)計的裝置多種多樣，學(xué)生依據(jù)設(shè)計方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并由組內(nèi)表達(dá)能力好的學(xué)生匯報交流，介紹裝置的優(yōu)點(diǎn)。如此，教師通過布置創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生將已了解的實(shí)驗(yàn)設(shè)計原理和操作流程運(yùn)用到自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中，有效培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐探究能力。

四、 在家庭實(shí)驗(yàn)中促進(jìn)對知識的內(nèi)化和運(yùn)用

新課標(biāo)指出，義務(wù)教育化學(xué)課程要培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展所需要的必備品格、關(guān)鍵能力。學(xué)生將來要面對的是現(xiàn)實(shí)生活，因此我們的教學(xué)不能局限于課堂，而應(yīng)拓展至課后、校外，延伸至學(xué)生生活中。教師可選取學(xué)生身邊的化學(xué)物質(zhì)、生活和生產(chǎn)中的化學(xué)現(xiàn)象、與化學(xué)有關(guān)的社會問題等，讓學(xué)生完成家庭實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的生活化延伸，促進(jìn)學(xué)生更好地理解化學(xué)概念、內(nèi)化化學(xué)知識，并運(yùn)用化學(xué)知識解決實(shí)際問題。

例如，人教版初中化學(xué)九年級下冊《酸和堿》單元中的課時教學(xué)后，教師以“廚房中的化學(xué)”為主線，讓學(xué)生完成系列家庭實(shí)驗(yàn)作業(yè)，包括：（1）利用廚房中的紅心蘿卜（或者紫甘藍(lán)、紫薯等）、白酒、水等原材料及杯子、筷子、碗等用具，自制酸堿指示劑。（2）利用自己制作的指示劑和廚房中常用的器具，檢驗(yàn)廚房中常見物質(zhì)的酸堿性。（3）利用檢測出的酸性物質(zhì)（白醋等）和堿性物質(zhì)（雞蛋殼等）進(jìn)行一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)。（4）利用酸性物質(zhì)除去水壺內(nèi)壁的水垢。（5）利用堿性物質(zhì)自制葉脈書簽……“制作酸堿指示劑”“檢驗(yàn)廚房中物質(zhì)的酸堿性”“去除水垢”等生活化的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步鞏固了學(xué)生對物質(zhì)酸堿性檢測、酸的性質(zhì)、堿的性質(zhì)等相關(guān)知識的理解，促進(jìn)學(xué)生對知識的內(nèi)化和運(yùn)用。在完成家庭實(shí)驗(yàn)時，無論是個體獨(dú)立完成，還是小組合作完成，學(xué)生往往需要自己設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案、準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果并進(jìn)行總結(jié)分析，學(xué)習(xí)的自主性得到全面提高。在《酸和堿》單元所有的家庭實(shí)驗(yàn)完成后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)，完成以“生活中的酸堿物質(zhì)及其應(yīng)用”為主題的家庭實(shí)驗(yàn)研究報告。學(xué)生在完成研究報告的過程中能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)知識的內(nèi)化。

參考文獻(xiàn)：

［1］中華人民共和國教育部.義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）［S］.北京：北京師范大學(xué)出版社，2022：52.