向偉

（新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市第四十七中學(xué)）

摘 要：內(nèi)容所探討的初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器及裝置的創(chuàng)新教學(xué)方法，指的是在以往化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過將化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器及裝置運(yùn)用對(duì)比法、組合法、擴(kuò)充法和替代法等進(jìn)行重新組合或者拆分，從而得到更為安全、高效、明顯及可實(shí)施性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)過程，進(jìn)而以此實(shí)現(xiàn)初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新。以下結(jié)合自身中學(xué)化學(xué)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，淺談如何實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新。

關(guān)鍵詞：初中化學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；儀器及裝置

初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)綜合技能和科學(xué)實(shí)驗(yàn)精神的重要演練場(chǎng)，更是對(duì)學(xué)生理論知識(shí)進(jìn)一步深化的手段，因此，為了讓學(xué)生能夠在更加安全、高效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中汲取化學(xué)知識(shí)，教師可以恰當(dāng)利用各種有效的創(chuàng)新方法，將實(shí)驗(yàn)所需儀器及裝置進(jìn)行重新組合和拆分，進(jìn)而達(dá)到這一教學(xué)目的。以下筆者將展開具體的論述，望以自己的實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷與各位同仁共勉。

一、初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性

初中生是我國當(dāng)代的青年力量，更是我國有效推行改革開放、大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)建設(shè)的后備軍，而要想實(shí)現(xiàn)綜合國力的騰飛，就需要依靠具有較高文化知識(shí)和科學(xué)素養(yǎng)的人才。初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展，能極大地深化學(xué)生對(duì)化學(xué)理論知識(shí)的理解和掌握，并且還能強(qiáng)化初中生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手操作能力，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究精神、材料搜集能力、實(shí)驗(yàn)觀察能力、科學(xué)分析能力等，進(jìn)而提升初中生整體知識(shí)水平。既然要開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，那么就需要有必備的化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器及裝置，如燒杯、酒精燈、試管、試管夾、錐形瓶等，但是傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法存在多種弊端，如化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象不明顯、反應(yīng)速度過慢、化學(xué)材料浪費(fèi)嚴(yán)重以及易產(chǎn)生有害物質(zhì)等。其中尤其以生成的有害物質(zhì)是改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)的推動(dòng)器，因?yàn)槿绻粚⑦@些化學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的有害物質(zhì)進(jìn)行有效的吸收和分解，一方面會(huì)造成自身的生命財(cái)產(chǎn)受到損壞；另一方面，還有可能危及大多數(shù)人的公共利益。因此，從這一角度來看，這些問題亟待解決或改善。為了有效改善這一實(shí)驗(yàn)教學(xué)弊端，身為化學(xué)教師理應(yīng)積極分析實(shí)驗(yàn)原理，在透徹理解和掌握的基礎(chǔ)上，利用將實(shí)驗(yàn)儀器和裝置重新組合或拆分的創(chuàng)新方法，將現(xiàn)有的初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中存在的弊端進(jìn)行有效的改進(jìn)和優(yōu)化，以達(dá)到有效優(yōu)化中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的目的。

二、合理利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器及裝置創(chuàng)新教學(xué)方法的實(shí)踐過程

（一）利用對(duì)比法創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，有時(shí)為了突出化學(xué)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)本質(zhì)，往往會(huì)運(yùn)用到對(duì)比實(shí)驗(yàn)，目的是讓學(xué)生在觀察時(shí)能夠看到更加清晰的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。例如，“濃硫酸的稀釋實(shí)驗(yàn)”是人教版九年級(jí)化學(xué)下冊(cè)第十單元中的一個(gè)常規(guī)性實(shí)驗(yàn)。教材上所給出的稀釋實(shí)驗(yàn)過程是：將濃硫酸沿著燒杯壁緩慢倒入水中，并且在倒入的過程中時(shí)刻用玻璃棒緩慢地?cái)嚢?，這樣才能讓濃硫酸在溶解于水的過程中所釋放的大量熱量及時(shí)散發(fā)出來，除此之外，還要注意絕對(duì)不能將濃硫酸快速倒入水中，否則溶解的瞬間所釋放的大量熱量會(huì)將酸迅速蒸發(fā)，從而危及人身安全。所以為了使“濃硫酸的稀釋實(shí)驗(yàn)”更加安全，教師可以對(duì)實(shí)驗(yàn)器具進(jìn)行改進(jìn)，為濃硫酸的稀釋營(yíng)造一個(gè)密閉的“生產(chǎn)”環(huán)境，從而確保整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程具有可靠的安全性。

具體來講，教師可以在密閉的玻璃瓶中裝滿1/4的蒸餾水，瓶口用橡皮塞塞住，然后將一支裝有濃硫酸的玻璃注射器插入到玻璃瓶的橡皮塞子上，再將一支捆扎了氣球的玻璃管插入瓶塞中，從而形成一個(gè)密閉的反應(yīng)空間，將注射器中的濃硫酸緩慢注入盛有蒸餾水的玻璃瓶中不斷震蕩，從而讓學(xué)生能夠清晰地觀察到氣球能夠在較短的時(shí)間內(nèi)迅速膨脹的效果，并且整個(gè)濃硫酸稀釋反應(yīng)的過程都是在一個(gè)密閉的空間內(nèi)，確保了實(shí)驗(yàn)操作的安全性，如此采用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)對(duì)比的教學(xué)過程，能夠讓學(xué)生對(duì)濃硫酸的稀釋反應(yīng)記憶深刻，理解更加透徹。

（二）利用組合法創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程

所謂化學(xué)組合實(shí)驗(yàn)，指的就是將傳統(tǒng)的兩個(gè)或者兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)過程，組合成為一個(gè)連續(xù)不斷、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯的新實(shí)驗(yàn)，從而實(shí)現(xiàn)改善和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方法的教學(xué)效果。例如，初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有兩個(gè)經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)案例，其中一個(gè)是雙氧水制氧在二氧化錳的催化下制取氧氣的實(shí)驗(yàn)，另一個(gè)就是鐵在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)。雙氧水（H2O2）制氧的實(shí)驗(yàn)，既能讓學(xué)生直觀地觀察到二氧化錳作為催化劑的輔助作用，又能讓學(xué)生明白該化學(xué)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)類型，即分解反應(yīng)。通過鐵在氧氣中充分燃燒生成四氧化三鐵的反應(yīng)，可以讓學(xué)生明白該反應(yīng)屬于氧化反應(yīng)以及氧氣具有明顯的助燃性。為了讓中學(xué)生能夠接受到具有連續(xù)性的化學(xué)知識(shí)，更為了優(yōu)化化學(xué)資源的配置，教師可以將這兩個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為一節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容展示給學(xué)生看，將雙氧水經(jīng)過分解實(shí)驗(yàn)制取的氧氣，運(yùn)用到氧化還原反應(yīng)中，讓學(xué)生觀察鐵絲在氧氣瓶中的燃燒現(xiàn)象。除此之外，教師還可以將燃燒后生成的二氧化碳有效地提取出來，運(yùn)用到驗(yàn)證二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁的實(shí)驗(yàn)中，從而實(shí)現(xiàn)化學(xué)資源的合理配置，實(shí)現(xiàn)組合法創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。如此，通過將原有實(shí)驗(yàn)重新進(jìn)行組合的方式，可以讓初中學(xué)生接受到更為全面的、系統(tǒng)的和連續(xù)的化學(xué)知識(shí)，有效強(qiáng)化學(xué)生的化學(xué)理論知識(shí)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，更能以教師自身的?shí)驗(yàn)創(chuàng)新精神來勉勵(lì)學(xué)生，在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新精神，并且這一教學(xué)過程也是切實(shí)符合我國新推行的素質(zhì)教育理念的具體體現(xiàn)，因此，綜合來看，我們作為化學(xué)教師應(yīng)當(dāng)積極利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器具進(jìn)行有效的創(chuàng)新教學(xué)，以優(yōu)化和改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)，全面提高學(xué)生的化學(xué)綜合能力。

（三）利用擴(kuò)充法創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程

將化學(xué)實(shí)驗(yàn)所需儀器及裝置運(yùn)用擴(kuò)充的方法縱向或橫向地挖掘其潛在的功能，進(jìn)而達(dá)到擴(kuò)充實(shí)驗(yàn)、延伸實(shí)驗(yàn)的目的，可以有效開闊學(xué)生的視野，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的精神。具體來講，教師可以在教學(xué)金屬氧化物與酸的化學(xué)反應(yīng)時(shí)，細(xì)心研讀教材。課本上安排的鹽酸、硫酸的除銹實(shí)驗(yàn)雖然合理，但是其反應(yīng)時(shí)間太長(zhǎng)，如果直接拿到化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂來展示的話，則不利于學(xué)生觀察。因此，為了有效縮短實(shí)驗(yàn)反應(yīng)所需的時(shí)間，教師可以在此基礎(chǔ)上擴(kuò)充以酒精燈加熱的過程。除此之外，還可以補(bǔ)充硫酸與氧化銅反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)（也加熱）。如此，通過這樣的擴(kuò)充法創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)過程，可以讓學(xué)生更加清晰地觀察到鹽酸除鐵銹形成的黃色透明液體以及硫酸與氧化銅反應(yīng)形成的藍(lán)色透明液體，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣，領(lǐng)略化學(xué)實(shí)驗(yàn)的神奇色彩。進(jìn)而引發(fā)學(xué)生深入探究實(shí)驗(yàn)原理的積極性，學(xué)生也就能類推延伸掌握酸與金屬氧化物的反應(yīng)規(guī)律。

（四）利用替代法創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程

利用替代法將傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中涉及的實(shí)驗(yàn)器具和器材進(jìn)行有效替換，以提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。除此之外，它還可以是對(duì)效果不太明顯的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反應(yīng)原料的替代，也可以是對(duì)實(shí)驗(yàn)用品的替代。但無論是哪一種有效的替代，只要能優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，都可以為教師所用。

例如，人教版初中化學(xué)第五單元“化學(xué)方程式”中的“課題1質(zhì)量守恒定律”中有一個(gè)經(jīng)典的關(guān)于驗(yàn)證化學(xué)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)前與實(shí)驗(yàn)后其質(zhì)量守恒的實(shí)驗(yàn)，就是碳酸鈉（Na2CO3）與鹽酸（HCl）的化學(xué)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過程是，將燒杯、試管、適量的稀鹽酸及碳酸鈉固體顆粒放在托盤天平上稱出實(shí)驗(yàn)前的數(shù)值，待反應(yīng)過后再稱出一個(gè)數(shù)值，比較兩個(gè)數(shù)值的大小。進(jìn)而讓學(xué)生明白，在反應(yīng)中由于釋放了大量二氧化碳?xì)怏w，致使反應(yīng)后的實(shí)驗(yàn)質(zhì)量較反應(yīng)前更輕了一些，由此引申出化學(xué)實(shí)驗(yàn)中存在質(zhì)量守恒定律。但是，這樣的實(shí)驗(yàn)反應(yīng)中存在著一定的弊端。其一是我們無法確定在反應(yīng)中所釋放出的氣體一定是二氧化碳；其二是由于碳酸鈉與稀鹽酸的反應(yīng)速度過快，其放出的大量氣體不利于收集。因此，針對(duì)這種實(shí)踐困境，教師可以積極采用替代法改進(jìn)和創(chuàng)新教學(xué)方法，即利用帶有氣球封裝的錐形瓶來收集碳酸鈉固體與鹽酸反應(yīng)時(shí)釋放的二氧化碳，使整個(gè)反應(yīng)中不存在二氧化碳被釋放到空氣中的現(xiàn)象，由此可以在天平上稱得化學(xué)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)前與實(shí)驗(yàn)后的質(zhì)量是恒等的，從而更好地引申出化學(xué)實(shí)驗(yàn)質(zhì)量守恒定律。

概言之，在初中階段，運(yùn)用有效的實(shí)驗(yàn)儀器及裝置的創(chuàng)新方法，可以大大凸顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，使傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)變得更加高效、便捷、安全和具有更強(qiáng)的可操作性，進(jìn)而優(yōu)化中學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。具體的改進(jìn)和創(chuàng)新策略可以是對(duì)比法、組合法、擴(kuò)充法和替代法，通過有效利用以上實(shí)踐策略，進(jìn)而提高初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，將我們的初中學(xué)生培養(yǎng)為文化知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能、科學(xué)精神全面發(fā)展的綜合型人才，保證我國綜合國力達(dá)到實(shí)質(zhì)性提高，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和科技的騰飛。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉志英.初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器及裝置創(chuàng)新方法探析[J].教師，2012（24）.

[2]李德前.例談初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的思維方法[J].化學(xué)教學(xué)，2013（3）.

[3]邵軍.改進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué) 培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新發(fā)展能力[J].新課程（中學(xué)），2012（6）.

編輯 常超波