邱聯(lián)妹

摘要：實驗教學是化學學科教學的重要組成部分，針對實驗教學中存在的問題，教師從改進實驗裝置、增加實驗內容、完善實驗步驟等方面進行創(chuàng)新改良，從而彰顯實驗教學效能。通過對碳酸氫銨熱分解實驗裝置的改進、淀粉中滴加碘水實驗的研究、濃硫酸吸水性驗證實驗的設計、蛋白質的鹽析和變性實驗的完善等4個實驗教學案例，介紹了對提升課堂實驗教學效能進行的探索和實踐。

關鍵詞：碳銨熱分解實驗；淀粉與碘作用；濃硫酸吸水性驗證；蛋白質鹽析和變性；實驗創(chuàng)新

文章編號：1005-6629（2017）8-0062-03

中圖分類號：G633.8

文獻標識碼：B

2011年版義務教育化學課程標準在關于課程性質中指出“化學是一門以實驗為基礎的學科，在教學中創(chuàng)設以實驗為主的探究活動，有助于激發(fā)學生對科學的興趣。”現(xiàn)行各種版本的化學教材均包含有大量與知識教學相關的演示實驗或學生實驗，旨在令學生通過實驗獲得直接感官體驗，既能完成對已有知識的驗證，又能在實驗過程中發(fā)現(xiàn)新問題進而探索新知識。實驗教學在學科知識的學習中發(fā)揮著重要的輔助教學功能。

然而在實際教學中，若依據教材原有設計進行實驗教學，有時會出現(xiàn)實驗過程產生污染、實驗現(xiàn)象不明顯或者實驗結果對相關知識佐證效果不理想，甚至引發(fā)學生對知識的正確性產生疑慮等情況。為了獲得滿意的實驗教學效果，教師在教學實施過程中可對某些實驗教學設計進行合理的創(chuàng)新改良甚至增加一些與知識點密切相關的實驗內容。以下案例是對部分初中化學實驗教學內容進行創(chuàng)新改良的探索與實踐，以期與各位同仁一起探討創(chuàng)新和優(yōu)化實驗教學設計的切入角度和思路，為提升課堂實驗教學效能服務。

1改進實驗裝置，彰顯探究過程

在實際教學中，若教材所提供進行實驗的裝置不能達到課堂教學的要求，難以順利完成知識傳遞或者給實驗展示帶來一些負面的影響時，教師應當根據學生現(xiàn)有的知識水平和學習能力，對實驗裝置進行合理的創(chuàng)新和改進。

案例1碳銨熱分解實驗

滬教版初中化學教材第一章第1節(jié)在“觀察與思考”部分設置如下情境：‘小倉庫中堆放著化肥碳銨，經過一個夏天，倉庫管理員發(fā)現(xiàn)包裝袋中化肥在未使用的情況下變少，請同學探究原因”。為了向學生介紹碳酸氫銨熱穩(wěn)定性差，受熱易分解的性質是造成上述情況出現(xiàn)的原因，教材設計了將碳酸氫銨置于蒸發(fā)皿中用酒精燈加熱的實驗，如圖1。

實際上，若用圖1裝置進行實驗，除了能聞到碳酸氫銨受熱分解產生的氨氣所具有的濃烈氣味外，分解產物水和二氧化碳根本無法從實驗現(xiàn)象上體現(xiàn)出其產生與存在，故學生難以認同分解反應的發(fā)生，反而受先人為主的物理學科思維定勢影響，認為這是由于碳酸氫銨受熱后發(fā)生了“升華”造成的結果。此外，產生的氨氣直接進入空氣，污染了教室環(huán)境，既不利于師生身體健康，也在化學教學伊始就給學生留下“進行化學實驗會造成污染、使人不適”的不良印象。

改進后的圖2裝置利用止水夾和液封導管的方法對實驗裝置進行密封處理，能有效避免氨氣逸出污染教室環(huán)境。實驗過程中若需要聞氨氣的氣味，可隨時打開止水夾進行體驗。通過觀察試管壁上出現(xiàn)水珠，試管中有氣體進入石灰水，使石灰水變渾濁的現(xiàn)象，能使學生體驗到新物質水和二氧化碳的生成，有利于教師順利引導學生得出碳酸氫銨受熱易分解的性質，進而否定由于“升華”作用導致碳銨減少的猜想。

相比于圖1的裝置，圖2裝置雖然略顯復雜，但通過實際教學嘗試發(fā)現(xiàn)，由于學生在物理學科中已經接觸過試管、鐵架臺、酒精燈等儀器的使用，通過生物學科學習已經掌握二氧化碳氣體能使石灰水變渾濁的性質，因此利用圖2裝置進行實驗，學生是完全能夠接受和理解的。

2進行試劑處理，凸顯實驗現(xiàn)象

突出而明顯的實驗現(xiàn)象能使學生印象深刻，增強知識的直觀性和可信度，有利于化學概念的形成。與其因實驗現(xiàn)象不明顯而需教師通過語言刻意進行描述修補或強行灌輸，不如在不違反科學原理的基礎上對實驗材料進行預處理或調整，讓學生獲得真實的即視感，通過實際感官刺激獲知物質的變化來得令人信服和有效。

案例2淀粉與碘作用

上教版初中化學教材第八章第1節(jié)關于淀粉的教學中，教材設計了向土豆、紅薯、粉絲和面包等含淀粉的食物中滴加碘水，通過觀察變藍的現(xiàn)象，得出淀粉能與碘作用呈現(xiàn)藍色的性質。而實際操作時卻發(fā)現(xiàn)碘水除了與面包作用明顯出現(xiàn)藍色以外，碘水和土豆、紅薯之類的顯色并不明顯，往往需要高濃度碘水或者等待一段時間后才會有微藍色出現(xiàn)。造成這一情況的原因是土豆、紅薯中淀粉含量大約在20%左右，并且淀粉中有高達75%的抗性淀粉，具有致密的結構和部分結晶結構，因此對碘水作用不敏感，導致實驗現(xiàn)象不明顯。要解決這一問題其實只要進行極為簡單的試劑預處理。在實驗前將土豆或者紅薯之類待檢驗的物質放入水中加熱（不要煮沸）片刻，取出冷卻備用即可。水中加熱操作破壞了土豆、紅薯中抗性淀粉的結構，有利于碘水與直鏈淀粉接觸。用預處理過的土豆或紅薯進行實驗，不僅顯色速度快而且藍色非常明顯。

3增加實驗內容，輔助知識認知

雖然化學教材中安插了大量的實驗素材，但也未能做到個個知識點均安排實驗加以論證。若教師在實際教學中產生實驗輔助教學的需求，而教材上并未提供，那教師不妨自行合理增加實驗內容，輔助新知識的認知形成。

案例3濃硫酸吸水性驗證

上教版初中化學教材中指出濃硫酸、生石灰、氫氧化鈉固體因各自具有吸水性或與水反應的性質能被用作干燥劑。其中通過課本中安排了“氫氧化鈉置于空氣中潮解”實驗，“生石灰與水反應放熱煮雞蛋”實驗向學生呈現(xiàn)了其可作為干燥劑的原因，但濃硫酸具有吸水性的知識教材僅是通過向學生展示濃硫酸作為干燥器中的干燥劑，而未安排實驗驗證。由于濃硫酸吸水后在外觀上未發(fā)生任何變化，故若不通過性質實驗驗證，實際上是很難讓學生感知濃硫酸的吸水性。為了解決該問題，我們增設如下實驗（見圖3）。endprint

在一只倒扣的大燒杯中放置一個裝有熱水的小燒杯，很快大燒杯內壁出現(xiàn)一層白色水霧，此時放人一只裝有濃硫酸的小燒杯，很快白霧消失。但拿出裝有濃硫酸的小燒杯后，大燒杯內壁又出現(xiàn)一層白霧，再放入裝有濃硫酸的小燒杯，很快白霧又消失。這個實驗設計簡單，但濃硫酸干燥的效果十分明顯，能有效地論證濃硫酸具有吸水性。

4完善實驗步驟，厘清概念關系

課堂實驗教學的目的是通過實驗探究幫助學生形成清晰而正確的概念，若實驗探究不能幫助學生建立新概念反而引起學生對知識產生質疑時教師應當完善實驗設計，增加后續(xù)驗證性操作，達成實驗探究教學的目的。

案例4蛋白質鹽析與變性

上教版初中化學教材第八章第3節(jié)關于蛋白質特性教學在“活動與探究”中設計如下實驗：

[實驗1]取兩支盛有雞蛋清的試管，分別加入蒸餾水及飽和硫酸銨溶液，觀察雞蛋清在水中是否容易溶解，飽和硫酸銨溶液對蛋白質的溶解性有什么影響。

[實驗2]取三支試管，各加入3mL雞蛋清溶液，將其中一支試管的雞蛋清溶液加熱，向另一支試管的雞蛋清溶液中加入少量乙酸鉛溶液，在第3支試管的雞蛋清溶液中加幾滴濃硝酸，微熱，觀察各發(fā)生什么變化。

教材設計實驗的本意是通過實驗探究讓學生了解蛋白質的鹽析和變性的概念，以及兩者之間的區(qū)別。然而實驗操作的結果從學生視角看來，除了在蒸餾水中雞蛋清溶解以外，其余情況下蛋白質均以沉淀形式出現(xiàn)。由于無法區(qū)分產生的沉淀之間存在的差別，容易導致鹽析和變性兩個不同概念的傳授出現(xiàn)障礙和辨析困難。

針對這種情況，我們應對實驗方案進行完善，增加后續(xù)操作：向以上實驗出現(xiàn)的沉淀中再加人一定量的水并振蕩，振蕩后發(fā)現(xiàn)蛋白質在飽和硫酸銨溶液中形成的沉淀在加水后沉淀消失，但其余情況加水后沉淀并不消失。兩種情況一對比，學生就很容易理解蛋白質鹽析和變性之間的區(qū)別，形成正確的概念。

5結束語

教材是依據課程標準的要求編寫的核心材料，為教學實踐提供素材，但不是教學材料的全部，而且，教材只是知識技能傳遞的媒介，教師不只是教材的被動使用者，更是教學材料的積極開發(fā)者。在教學實踐中，教師應根據學科課程目標，合理使用教材，創(chuàng)新教學設計，對實驗教學內容進行適當調整和補充，使得實驗教學更符合學生認知規(guī)律，讓學生的潛能得到最大程度的開發(fā)，彰顯課堂實驗教學的最高效能。endprint