周曉玲

[摘 ? 要]闡述初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的思路和方法，結(jié)合一線教學(xué)的實(shí)驗(yàn)事例，從改進(jìn)實(shí)驗(yàn)條件、儀器裝置的優(yōu)化組合、實(shí)驗(yàn)代用品的選用、實(shí)驗(yàn)的綠色化設(shè)計(jì)等不同的角度，提出了實(shí)驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)的策略，以增強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。

[關(guān)鍵詞]化學(xué)實(shí)驗(yàn);優(yōu)化設(shè)計(jì);初中化學(xué)

[中圖分類號(hào)] ? G633.8 ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] ? A ? ? ? ?[文章編號(hào)] ? 1674-6058（2019）26-0067-02

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是最能讓學(xué)生感受到化學(xué)世界的多樣性與豐富多彩的地方，也是最能激發(fā)學(xué)生思考與交流、產(chǎn)生新問題的場(chǎng)所。而現(xiàn)行初中化學(xué)教材中，有的實(shí)驗(yàn)由于儀器藥品或設(shè)計(jì)思路等方面的原因，實(shí)驗(yàn)效果往往不盡如人意。為此，有必要對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，以增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果，讓學(xué)生親身感受化學(xué)實(shí)驗(yàn)的魅力，獲得成功的體驗(yàn)。

一、創(chuàng)設(shè)探究性實(shí)驗(yàn)

人教版初中化學(xué)教材《8.2 金屬的化學(xué)性質(zhì)》一節(jié)中，用鋁與硫酸銅溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)代替了舊教材中鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，從理論上講，鋁比鐵的金屬活動(dòng)性強(qiáng)，反應(yīng)速率應(yīng)該更快，現(xiàn)象也應(yīng)更明顯。然而，當(dāng)學(xué)生把用砂紙打磨過(guò)的鋁片放入新制的硫酸銅溶液中，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率非常慢，短時(shí)間內(nèi)看不到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。面對(duì)學(xué)生的質(zhì)疑，筆者并沒有急著解釋原因，而是引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究來(lái)解決問題。學(xué)生通過(guò)小組分工合作，共同完成了探究活動(dòng)（見表1）。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的異?，F(xiàn)象、學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)遇到的疑難問題，都是可以用做實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的課程資源。在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)以實(shí)驗(yàn)為主的科學(xué)探究活動(dòng)，有助于激發(fā)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。

二、實(shí)驗(yàn)裝置的優(yōu)化組合

在關(guān)于氧氣的制取與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)中，筆者讓學(xué)生依據(jù)教材所提供的實(shí)驗(yàn)裝置，比較同類裝置的優(yōu)缺點(diǎn)并優(yōu)化重組，將相關(guān)的實(shí)驗(yàn)聯(lián)系起來(lái)，完成以下探究活動(dòng)：

1.設(shè)計(jì)一套實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的裝置，并能夠控制反應(yīng)的發(fā)生或停止;

2.設(shè)計(jì)細(xì)鐵絲在干燥的氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)方案，以探究氧氣的性質(zhì);

3.將制取氧氣與探究氧氣性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置組合起來(lái)。

學(xué)生先在組內(nèi)互評(píng)、修改和完善各自的方案，然后由小組代表在班上輪流展示。學(xué)生在制取氧氣的設(shè)計(jì)中，大多用注射器或分液漏斗的活塞來(lái)控制過(guò)氧化氫的滴加速率，得到了平穩(wěn)的氧氣流。將裝過(guò)飲料的塑料瓶截短后代替集氣瓶來(lái)進(jìn)行細(xì)鐵絲的燃燒實(shí)驗(yàn)，如圖1所示。用塑料瓶取代集氣瓶，排除了集氣瓶炸裂的風(fēng)險(xiǎn)。該裝置集氧氣的制取與性質(zhì)驗(yàn)證于一體，使實(shí)驗(yàn)更為優(yōu)化。

三、巧用實(shí)驗(yàn)代用品

在二氧化碳制法的探究活動(dòng)中，學(xué)生在課堂上展示了他們的成果：將注射器內(nèi)的食醋加入裝有碎雞蛋殼的礦泉水瓶中，立即有大量氣泡產(chǎn)生，將產(chǎn)生的氣體用輸液管分別通入澄清石灰水、紫色石蕊溶液中，觀察現(xiàn)象。學(xué)生還用實(shí)驗(yàn)代用品動(dòng)手改造了“測(cè)定空氣中氧氣含量”的實(shí)驗(yàn)裝置（見表2）。

引入實(shí)驗(yàn)代用品有利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，同時(shí)給學(xué)生足夠的機(jī)會(huì)讓他們合作學(xué)習(xí)，真切體驗(yàn)巧用實(shí)驗(yàn)代用品優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的妙處。

四、實(shí)驗(yàn)綠色化設(shè)計(jì)

有的化學(xué)實(shí)驗(yàn)需要綠色化設(shè)計(jì)，如用白磷、紅磷探究燃燒條件的實(shí)驗(yàn)，雖然教材中注釋需在通風(fēng)櫥或抽風(fēng)設(shè)備下進(jìn)行，但是有的學(xué)校并不具備這個(gè)條件，而實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的大量白煙無(wú)疑會(huì)嚴(yán)重污染室內(nèi)空氣。在燃燒條件的探究活動(dòng)中，實(shí)驗(yàn)課程資源不是僅僅局限于教材或?qū)嶒?yàn)室，可以讓學(xué)生通過(guò)圖書館或互聯(lián)網(wǎng)查閱有關(guān)“鉆木取火”“燧石取火”的資料，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)資料進(jìn)行分析、討論，最終歸納出物質(zhì)燃燒的三個(gè)條件。

另外，還可以采用對(duì)比研究的方法，設(shè)計(jì)三組探究實(shí)驗(yàn)，從物質(zhì)的可燃性、氧氣、可燃物的著火點(diǎn)三個(gè)方面引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究，過(guò)程如下：

1.用鑷子分別夾取一塊小木片和一塊陶瓷片，在酒精燈上點(diǎn)燃，發(fā)現(xiàn)木片燃燒而陶瓷片不燃燒，得出燃燒首先需要的條件是物質(zhì)本身是可燃物。

2.點(diǎn)燃一支小蠟燭，然后用透明的玻璃杯倒罩住，小蠟燭很快熄滅，從而得出燃燒還必須具備的條件是可燃物要接觸氧氣或空氣。

3.用鑷子分別夾取一塊小木片和一小塊煤，在酒精燈上點(diǎn)燃，發(fā)現(xiàn)木片極易燃燒，煤則較難點(diǎn)燃，得出燃燒需要的另一條件是溫度要達(dá)到可燃物的著火點(diǎn)。

此外，對(duì)于一些在實(shí)驗(yàn)室條件下很難完成或是會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境的實(shí)驗(yàn)，可以考慮使用多媒體課件來(lái)模擬實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，這樣也能起到很好的效果，并且能夠體現(xiàn)綠色化學(xué)的思想。比如在“一氧化碳還原氧化鐵”的實(shí)驗(yàn)中，用CAI課件展示錯(cuò)誤操作可能造成的后果，可以防止一氧化碳爆炸及空氣污染。

（責(zé)任編輯 羅 ? 艷）