新課程理念下初中化學實驗教學策略的改進和創新

秦艷艷　高小政

初中化學是一門以實驗為基礎的課程，也是一門與生活密切相關的課程。實驗作為初中化學教學的重要組成部分，在化學教學中發揮著重要作用，也是化學教學的主要特征之一。在實驗教學和實驗探究的過程中，教師應有效發揮學生的主體能動性，提升學生發現、解決和探究問題的能力。同時，在實驗過程中，教師也應幫助學生形成嚴謹、科學的實驗思維，在探究中培養學生的創新素養，提升學生實踐創新能力。

一、初中化學實驗教學現狀分析

（一）改進和創新的重要性

實驗教學能夠幫助學生提升動手操作能力，使其形成獨立探索的實踐精神。在新課程背景下，教師應轉變理念，培養學生的實踐素養和能力，同時，也需注重在實驗教學中培養學生的人文素養，這不僅可以增強學生對實驗的興趣，而且能幫助學生掌握相關知識，在具體操作中提升實踐技能。學生可以通過收集、整理實驗信息來探究實驗背后的原理。實驗教學活動也能夠激發教師對學生主體地位的尊重、自我發展意愿的培養，引導學生發展科學探究能力。

（二）實驗教學中的問題

初中化學實驗教學常存在器材損害、忽視檢驗、目標偏離和缺乏科學性等問題。在日常的化學實驗教學中，一些教師即使會進行實驗創新，但僅限于通過具體的化學實驗原理得出結論，并沒有對實驗進行檢驗、驗證，所以有時在實驗中會出現出乎意料的結果，影響實驗本身準確性、學生的興趣以及實驗的嚴謹性。部分教師也會忽視對學生實驗能力的培養，一味追求實驗教學的趣味性，這往往會適得其反，不利于化學實驗的展開。部分實驗的過程和現象比較有趣味性，容易吸引學生的注意力，然而，若課堂形式只是一味追求表面的“熱鬧”，則違背了初衷，往往適得其反。

（三）轉變實驗教學理念

在新課程背景下，教師需要根據學情合理地轉變實驗教學的理念和方式、方法，同時關注實驗教學的開放性。日常教學實踐能夠幫助師生汲取化學實驗過程中的靈感和源泉，教師也需要抓住課堂有限的時間，在保證實驗設計方案的科學性、簡易性和趣味性的基礎上，注重安全性。化學不僅是以實驗為基礎的學科，也與生活密切相關。因此，實驗教學中，教師也應適時引導學生運用生活中的實驗器材開展實驗，并在此過程中注意篩選、甄別，注重規范性、安全性，從而讓化學更好地服務生活。在初中化學教學中，教師在設計實驗教學時雖然需要注重實驗的簡化，但也應注意簡化是否會影響實驗的效果。如實驗中藥品的用量不同可能會產生微小的差異，影響實驗的結果，使得教學達不到預期的效果，這些都應引起教師重視。

二、實驗教學的改進和創新策略

（一）合理改進和創新實驗

根據課程標準，化學教師應合理改進實驗教學的策略，注重實驗教學中方法和策略的運用。

在初中學段，教師可以適當增強趣味性，引導學生關注一些趣味實驗，如“自制簡易凈水器”“水果電池”等，以充分挖掘學生的好奇心，激發學生的探索欲。根據教學大綱中的教學方案和活動設計，教師需要在實驗前引導學生形成與課本設計同步的實驗思路，也應在課前充分備課，了解實驗思路和學生在實驗中可能產生的疑問。在實驗中，教師應引導學生展開分組討論和實驗探究，同時要求學生記錄相應的實驗現象，讓學生在實驗后加以反思，總結實驗的正確步驟和結論。在實驗和討論結束后，教師需邀請每一小組的組長匯報本小組的實驗結果，其他同學加以評價。對于學生動手實驗并記錄、匯報的結果，教師應引導學生學會反思、提出問題，并發表見解，如實驗最終結果和預期結果之間的差異，產生差異的原因，實驗操作中哪些環節需要改進，以此拓展學生的思維，在培養學生思考能力的同時為日后要求更為嚴格的科學探究打下基礎。

（二）化學實驗的改進和創新案例分析

1.化學實驗創新的基礎

在改進和創新化學實驗的過程中，教師應引導學生樹立嚴謹、求實的科學態度。教師在選擇實驗的過程中應不違背設計意圖，不削弱原實驗的正常功能，保證實驗的創新和科學。化學實驗創新的基礎是科學性。只有保證科學性，才能保障化學實驗的價值，讓學生深刻理解和掌握化學知識。

例如，在粵科版初中化學九年級“質量守恒定律”一課的實驗教學中，教師在課堂中常進行“紅磷燃燒前后質量的測定”的化學實驗。原實驗所需器材為：錐形瓶、細沙、玻璃管、氣球、托盤天平；所需藥品為紅磷。原實驗目的為：通過加熱玻璃管下端引燃紅磷，驗證紅磷燃燒前后是否質量守恒，實驗中的氣球用以緩沖放熱壓力。由于該實驗是放熱實驗，在實驗過程中可能會出現實驗物質逸散到瓶外、實驗數據估讀存在差異、裝置和操作流程復雜等情況，導致實驗的成功率不高。

（1）原實驗分析

在原實驗中存在幾處問題：其一，紅磷的燃點較高，如果取用紅熱的玻璃管引燃紅磷，則玻璃管與紅磷的接觸面積較小，不容易引燃紅磷。其二，在實驗中，紅磷燃燒后產生的熱量和高溫產生的白煙容易通過導管進入氣球中，燒壞氣球。其三，由于玻璃管在實驗中接觸到了紅磷，容易在實驗中被細沙或紅磷堵塞，在加熱過程中藥品也可能在空氣中被點燃，從而影響實驗甚至危害實驗安全。因此，部分教師在課堂實驗教學中嘗試了多種改進方式，以彌補此實驗的不足。筆者在此提供如下的實驗改進方式。

（2）改進實驗

改進后的實驗所需器材為：錐形瓶、細沙、直角玻璃管、玻璃棒、氣球、托盤天平；所需藥品為紅磷。實驗準備階段，需將玻璃棒和玻璃管接入雙孔橡皮塞；同時，在錐形瓶底部平鋪適量的細沙，以防實驗過程中紅磷燃燒形成的高溫熔化物濺落，炸裂瓶底。在實驗過程中，改進后的實驗需要在錐形瓶的雙孔橡膠塞上一邊安裝改進后的玻璃棒，并注意玻璃棒末端接觸到紅磷，另一邊在玻璃彎管末端應系牢一個氣球。燃燒前，應注意稱量錐形瓶整體裝置的質量，在托盤天平上用砝碼平衡，并記錄質量m1。待從托盤天平上取下錐形瓶，實驗者應將橡膠塞上的玻璃棒用酒精燈加熱至紅熱，并迅速用橡膠塞塞進錐形瓶，同時引燃紅磷。待錐形瓶冷卻后，需將其重新放在托盤天平上記錄其質量m2。

（3）改進實驗分析

在改進實驗的選擇中，部分教師嘗試用白磷代替紅磷，也嘗試采用熱水加熱錐形瓶的方式。雖然白磷比紅磷的燃點低，更易于點燃，但白磷有毒，同時在燃燒劇烈時易破壞氣球，所以通常不建議采取此種方式改進實驗。

2.化學實驗創新的目標

初中化學實驗的創新性應考慮到實驗的簡約性。化學實驗的簡約性并不意味著化學實驗的簡單，而是應方便初中生實驗學習。

例如，在粵科版初中化學九年級“檢驗二氧化硫”一課的實驗教學中，教材中并未提供較為簡便的實驗操作，也并不會有較為顯著的高錳酸鉀溶液褪色現象發生。

在此實驗的改進中，教師可以采用長柄的V型玻璃管開展實驗，讓實驗流程變得簡便且易于操作。在演示實驗時，教師把火柴頭做好加熱處理后應等待幾秒鐘，此時就會出現火藥爆燃的現象。在此情況下，對V型玻璃管做輕微震蕩處理，就會產生原有紫紅色高錳酸鉀變色的現象，且十分顯著、快速，紫紅色高錳酸鉀會迅速向肉色或無色轉變。

又如，在粵科版初中化學九年級“二氧化碳的性質和制法”一課中，對于“二氧化碳和水反應”的探究實驗，部分教師利用石蕊遇酸變紅的原理設計對照實驗。實驗者需對四朵被紫色石蕊溶液浸泡過的紙花分別進行不同的處理：噴灑稀醋酸，噴灑水，放置于盛滿二氧化碳的集氣瓶，以及先噴水再放置于盛滿二氧化碳的集氣瓶，再在酒精燈火焰下烘干，以形成多組對照實驗。然而，這一實驗存在明顯的不足：其一，實驗復雜。其二，耗時長。其三，實驗中藥品用量較多。其四，實驗準備和開展階段二氧化碳氣體不易于收集和取用。其五，實驗器材較多，演示臺擁擠，不利于觀察。因此，教師可將石蕊花換成石蕊棉球，利用多孔隔板設計實驗，在組合裝置中直接通過控制二氧化碳氣體的導入，讓學生當堂觀察實驗現象并檢驗實驗效果。同時，為增加趣味性，教師也可布置趣味性作業——請學生在課下取用食醋和雞蛋殼代替鹽酸和大理石開展實驗。這樣不僅能夠拉近化學和生活的距離，也能拓展師生的實驗教學空間，同時也增強了學生學習化學的興趣。

在具體的實驗教學中，一些實驗設計雖然具有創新性，但由于操作煩瑣，缺乏簡約性，并不具備較強的實用性和推廣性。具體表現如下：

（1）實驗原理復雜

在粵科版初中化學九年級“檢驗蠟燭燃燒生成二氧化碳”的實驗過程中，實驗設計雖具有一定創新性，但卻缺乏一定的簡潔性。在實驗中，水流出廣口瓶后會在裝置中產生負壓，蠟燭燃燒的產物在壓力的變化下會被吸入石灰水中。這一較為復雜的環節可能會對理解能力稍顯薄弱的學生產生一定的學習阻礙。

（2）實驗追求集成化

隨著課程改革，初中化學實驗的創新過程中不斷出現一些集成化學實驗，如“二氧化碳性質組合”。這一實驗比較煩瑣，對初中生的學習極為不利，但卻易于教師對實驗教學內容進行整合式復習。然而，教師需要意識到課堂的主體是學生，實驗教學課堂應適合于現有教學水平下學生的理解情況。若學生在實驗教學課堂中理解困難，則勢必會影響其學習質量和學習化學科目的興趣和信心。

（三）實驗改進和創新中的反思

在初中實驗教學中，部分創新實驗在改進后仍存在一些不足，這應引起初中化學教師的注意。

例如，在粵科版初中化學九年級“二氧化碳的性質”一課的學習中，根據課程安排，教師需要開展“二氧化碳熄滅蠟燭火焰”的實驗。原實驗采用的是在梯形架上放2支蠟燭，點燃后放入燒杯內，往燒杯中傾倒二氧化碳，觀察到蠟燭由下向上依次熄滅。此實驗能夠說明二氧化碳的性質：本身不燃燒，不支持燃燒，以及比空氣重。在改進實驗中，部分教師會采用在燒杯底部直接通入二氧化碳氣體的方式改進實驗，這樣的方式也會產生標準的實驗現象。需要注意的是，改進后實驗產生的實驗現象并不能證明空氣密度小于二氧化碳密度。在改進實驗中，二氧化碳氣體下沉可能并非自然下沉而是由于壓入行為。教師應引導學生思考，若使用密度大于空氣的氦氣和氮氣替代二氧化碳，可能也會出現蠟燭火焰由下向上熄滅的情況。

又如，在粵科版初中化學九年級的實驗教學活動中，部分教師往往采用棉花或木炭代替磷，并且在相應實驗中采用氫氧化鈉溶液吸收實驗中產生的二氧化碳。該實驗過程雖然看似較為理想，并不違背實驗創新理念、實驗科學性原則，但在查閱具體資料后，便可發現此實驗的不足之處。在可燃燒物如白磷、棉花、蠟燭等的對比中，白磷相較于棉花、蠟燭等物質燃燒所需的最低含氧量較低，在燃燒后會生成固體。碳在燃燒時速度較慢，但其在不完全燃燒時會產生一氧化碳氣體，也會形成一定的實驗誤差。

在初中化學實驗的創新過程中，科學性和簡約性是其靈魂和關鍵所在。因此，初中化學教師應注意實驗的設計和創新過程，在實驗教學中積極探索適合的方式，并不斷探索相應流程。初中化學教師也應采用一些科學方式，并利用新穎的構造、簡單的操作，以及一些實驗中較為明顯的現象，合理設計實驗教學，確保初中化學的實驗教學得以有效開展。

總而言之，初中階段的化學實驗教學可以使學生較好地理解和掌握課本知識，培養學生發現問題的意識及思考、解決問題的能力，進而實現對其實驗、創新、探究和思考能力的培養。初中階段的實驗教學應得到化學教師的充分關注，并應作為新課程理念的重要組成部分落實于課程教學中，幫助學生提升整體素質。

編輯：趙飛飛