繆東敏

“化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)以實(shí)驗(yàn)為主的科學(xué)探究活動，有助于激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的興趣，引導(dǎo)學(xué)生在觀察、實(shí)驗(yàn)和交流中學(xué)習(xí)化學(xué)知識，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力，在實(shí)踐中不斷培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識?！毖菔緦?shí)驗(yàn)是教師常用演示的方法，結(jié)合課堂教學(xué)而進(jìn)行的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，演示實(shí)驗(yàn)既可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，又可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，還可以向?qū)W生傳授實(shí)驗(yàn)技能和方法，培養(yǎng)學(xué)生觀察力、注意力和思維能力，提高科學(xué)探究的能力。

一、利用演示實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)探究情境

演示實(shí)驗(yàn)的基本方式是教師演示實(shí)驗(yàn)過程，展示反應(yīng)現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論。演示實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中的主要作用之一， 是為學(xué)生認(rèn)識化學(xué)世界提供生動的直觀感知。因此在化學(xué)教學(xué)過程中，通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)果的講解或分析，使學(xué)生獲得形象的、直觀的感性認(rèn)識，從而加深對新知識的理解，同時也能引起學(xué)生對知識的求知和探索欲望。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容適當(dāng)利用演示實(shí)驗(yàn)，建立一個有利于學(xué)習(xí)的心理環(huán)境和認(rèn)知環(huán)境，使他們在良好的心理環(huán)境和認(rèn)知環(huán)境中產(chǎn)生對科學(xué)學(xué)習(xí)的需要，激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)、探索問題的欲望，并使學(xué)生達(dá)到整體感知的目的。如在上第一節(jié)化學(xué)課時，為了讓學(xué)生了解什么是化學(xué)？化學(xué)研究的是什么？我特意設(shè)計(jì)幾個簡單的演示實(shí)驗(yàn)：“耀眼之星”——鎂條燃燒發(fā)出耀眼的白光；“無中生有”——無色硝酸銀溶液中加稀鹽酸出現(xiàn)大量的白色沉淀；“清水變葡萄酒”—— 在無色氫氧化鈉溶液中滴入無色酚酞溶液滴，無色的溶液變紅了；“清水變水奶”—— 向無色的碳酸鈉溶液中滴入澄清的石灰水，溶液變渾濁。生動有趣、千變?nèi)f化的化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象，讓學(xué)生感到好奇而又產(chǎn)生疑惑，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個對化學(xué)學(xué)科產(chǎn)生遐想的時間和空間，激發(fā)他們對化學(xué)的強(qiáng)烈求知欲，這對化學(xué)的啟蒙教學(xué)無疑起了很大的促進(jìn)作用。

二、改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn)，延伸探究過程

對于課堂教學(xué)中的演示實(shí)驗(yàn)，課本中所出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)的可行性和操作性是不容置疑的。但隨著對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深入的研究，我們發(fā)現(xiàn)這些實(shí)驗(yàn)或多或少會存在一些“問題”。演示實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)裝置、環(huán)保、操作難易性、添加藥品難易等方面所暴露出的不足，使學(xué)生進(jìn)入一種察覺到已有知識不能解決新問題的心理狀態(tài)，因而極大地激發(fā)了學(xué)生探究改進(jìn)方法的興趣，延伸了對演示實(shí)驗(yàn)的探究過程。在學(xué)生討論改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn)的過程中，教師可以對一些問題進(jìn)行引導(dǎo)性的指導(dǎo)，盡可能讓學(xué)生自主地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，挖掘?qū)嶒?yàn)過程中出現(xiàn)的問題，通過查閱資料能夠自行解決問題，教師只在學(xué)生完全不明的情況下進(jìn)行點(diǎn)撥。如在探究“可燃物燃燒的條件”演示實(shí)驗(yàn)中，如果按課本的演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時，因磷燃燒的產(chǎn)物五氧化二磷是白色固體，能溶于水，會刺激人體呼吸道，可能與空氣中水蒸氣反應(yīng)，生成有毒的偏磷酸（HPO3），對人體有害的。如何對演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，根據(jù)磷燃燒后產(chǎn)生的五氧化二磷的性質(zhì)，設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置，通過實(shí)際的操作，使該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯且產(chǎn)生的白煙不會逸出。

又如探究“對蠟燭及其燃燒”的演示實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)蠟燭在剛熄滅時會有一股白煙，燃著的火柴只要接觸到白煙就能把火柴點(diǎn)燃，那么蠟燭熄滅后的白煙是什么？教師通常會通過對實(shí)驗(yàn)的分析得出白煙是石蠟。如果將該演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生探究白煙是什么，將會激發(fā)學(xué)生的探索欲望。我將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為：點(diǎn)燃蠟燭后，用短玻璃導(dǎo)管斜插入火焰的內(nèi)焰，很快他們發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管另一端有白煙冒出，并可以點(diǎn)燃。然后再改用長玻璃導(dǎo)管斜插入火焰的內(nèi)焰，結(jié)果他們又發(fā)現(xiàn)白煙少了并且很難點(diǎn)著，而且還發(fā)現(xiàn)在長玻璃導(dǎo)管的內(nèi)壁上有白色的固體附著，通過實(shí)驗(yàn)探究和分析，學(xué)生很容易得出白煙是石蠟蒸汽冷凝的結(jié)論。

三、挖掘演示實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)探究體驗(yàn)

九年級化學(xué)實(shí)驗(yàn)主要是驗(yàn)證式實(shí)驗(yàn)，即是先由教師演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并歸納物質(zhì)的性質(zhì)。這樣的實(shí)驗(yàn)只能是學(xué)生被動的接受化學(xué)知識，缺乏自己的創(chuàng)新思維和探索的目標(biāo)。忽略了學(xué)生主體思維的激發(fā)，這就難以激發(fā)學(xué)生的探究欲望。如果將演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步深入挖掘，變?yōu)樘骄渴綄?shí)驗(yàn)教學(xué)，只要在足夠的時間和空間范圍內(nèi)，讓學(xué)生自主地完成實(shí)驗(yàn)操作，并對實(shí)驗(yàn)事實(shí)加以分析和做出結(jié)論，便能使學(xué)生真正感受到學(xué)習(xí)的樂趣。這樣不僅能活化學(xué)生的思維，而且能很好地激發(fā)學(xué)生的探究能力。如在“用過氧化氫和二氧化錳制氧氣”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生只能了解到催化劑會對化學(xué)反應(yīng)速率造成影響，但他們并不能了解除了催化劑能影響化學(xué)反應(yīng)速率外，還有哪些因素會對化學(xué)反應(yīng)速率會造成影響，我將問題提出后，讓學(xué)生通過查閱資料和利用網(wǎng)絡(luò)資源對疑問理論研究，然后將學(xué)生研究的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)和交流，再讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。有些學(xué)生做到了如下的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和探究：

（1）催化劑MnO2的用量對反應(yīng)速率有沒有影響呢？

每次均用30mL10%的H2O2溶液，采用不同量MnO2粉末做催化劑，測定各次收集到500mL氧氣時所用的時間，結(jié)果如下：（其他實(shí)驗(yàn)條件均相同）

（2）H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對反應(yīng)速率有沒有影響呢？

每次均取5mL 30%的H2O2溶液，然后稀釋成不同溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。記錄數(shù)據(jù)如下：（實(shí)驗(yàn)均在20℃室溫下進(jìn)行，其他實(shí)驗(yàn)條件也均相同）

四、拓展演示實(shí)驗(yàn)，挖掘探究深度

教材中的演示實(shí)驗(yàn)，由于考慮學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和可接受性，許多實(shí)驗(yàn)還“留有余地”。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師應(yīng)充分挖掘原有演示實(shí)驗(yàn)的探究功能，可以通過拓展原有演示實(shí)驗(yàn)（改變實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)控制條件、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)情景等），創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的探究情景，引導(dǎo)學(xué)生揭示原有實(shí)驗(yàn)理論、實(shí)驗(yàn)方法的適用條件，探究適用于新實(shí)驗(yàn)情景的新的實(shí)驗(yàn)理論和實(shí)驗(yàn)方法，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探究新方法的能力，從而使學(xué)生的創(chuàng)新意識得到充分的激發(fā)。如在“堿的化學(xué)性質(zhì)” 的演示實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生對二氧化碳與澄清石灰水反應(yīng)的印象很深，但對二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)這方面的知識就模糊不清。為了克服以上的不足，我向同學(xué)們提出探究任務(wù)：如何設(shè)計(jì)用實(shí)驗(yàn)證明二氧化碳與氫氧化鈉溶液是否反應(yīng)？先給同學(xué)們提供信息材料、并引導(dǎo)同學(xué)們思考設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)應(yīng)從節(jié)約藥品，操作是否簡便、安全和是否造成污染等方面考慮，并把自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置畫成草圖。同學(xué)們受到了啟發(fā)，很快把實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案交上來。我選擇幾位同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案（如下圖2、3、4所示）進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)操作：

三個實(shí)驗(yàn)都是利用CO2與NaOH溶液反應(yīng)，導(dǎo)致瓶內(nèi)氣體減少而壓強(qiáng)減少， U型管中的液面出現(xiàn)左高右低的現(xiàn)象或氣球膨脹或塑料瓶變癟的現(xiàn)象。這證明CO2與NaOH發(fā)生了反應(yīng)。通過拓展演示實(shí)驗(yàn)，使得化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象明顯，使學(xué)生對二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)這內(nèi)容留下不可磨滅的印象，有了很深刻的理解。

又如掌握了氣體的制取和性質(zhì)的知識后，學(xué)生對香脆署片、果蔬菜脆片等食品裝在充滿氣體的塑料袋內(nèi)，顯得脹鼓鼓的，里面填充的是什么氣體感動很有興趣。他們查找資料得知：為了防止食品擠壓變形，并為了防止食品腐爛，保持食品原有的色、香、味、形及其營養(yǎng)價(jià)值，工廠使用的包裝氣體是空氣或空氣的成分之一。學(xué)生想通過實(shí)驗(yàn)，確定填充氣體的成分。要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，首先要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程。如何將包裝袋內(nèi)的氣體導(dǎo)出？又如何收集導(dǎo)出的氣體？這是本實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)。我鼓勵學(xué)生用不同的方法去收集氣體，最后學(xué)生決定先用針筒將包裝袋內(nèi)的氣體抽出，用排水法收集于集氣瓶中。然后他們將收集到的氣體進(jìn)行如下的實(shí)驗(yàn)：（1）用針筒將包裝袋內(nèi)的氣體注入澄清的石灰水，若澄清石灰水變渾濁了，則證明包裝袋內(nèi)的氣體是CO2；（2）若澄清石灰水不變渾濁，再將包裝袋內(nèi)的氣體用針筒抽出，用排水法收集于集氣瓶中，將燃著的木條伸入集氣瓶內(nèi)，觀察燃燒情況，若木條正常燃燒則為空氣，若木條熄滅則為氮?dú)狻?/p>

責(zé)任編輯 黃日暖