初中化學實驗教學設計的優化

　　摘 要：化學是一門以實驗為主的基礎自然科學，以實驗為基礎是中學化學教學的最基本特征。實驗對于全面落實培養學生科學素養的教學目標，提高化學教學質量有著特殊的作用，它是化學其他教學手段與形式無法代替的。而實驗教學的設計是化學實驗教學改革的關鍵
　　關鍵詞：化學；實驗；設計
　　化學實驗是幫助學生進入化學知識寶殿的鑰匙，在素質教育中有著其他形式或內容無法代替的特殊作用，這一點已被廣大化學教師所認同。化學實驗的設計作為化學實驗的一個關鍵的組成部分，卻被部分教師所忽視，因為很多教師習慣于按照教材上的順序或者教材上的敘述進行實驗教學。事實上，靈活地運用教材是新課程教學的一個重要特征，假如在具體的教學中，能靈活地運用學生的化學基礎知識與技能，引導學生設計實驗，解決問題，不僅能激發學生學習化學的興趣，還能培養學生綜合利用知識解決實際問題的能力，從而全面提高學生的科學素養。那么，在初中化學實驗教學中，如何優化實驗的設計呢？筆者結合自身的教學實踐，在此談談個人的體會。
　　一、靈活運用教材資源進行設計
　　當前，很多教師所做的化學實驗都是教材上的，教材上早已將實驗設計好了，很多學生在預習的環節中知道了實驗的設計，在具體上課的時候，只要看看實驗現象就知道實驗結果了，這對學生的創新能力的培養很不利。那么，優化實驗的設計就是要打破這種依葫蘆畫瓢的傳統形成，努力使實驗在藥品、器材選擇與設計上給學生更大的靈活空間，讓學生自己探索、分析、設計、實驗，從而全面培養學生的實驗技能以及科學素養。例如，在探究實驗室里制取CO2氣體的反應原理與反應裝置的時候，可以根據學生已有的基礎知識進行這樣的引導：哪些物質之間的反應能產生CO2氣體？請寫出這些反應的化學方程式；根據CO2氣體的性質，選擇收集CO2氣體的方法；從化學反應到收集氣體，選擇需要的實驗器材；由于產生CO2氣體的化學反應比較多，就需要將學生分成若干個小組進行探索，從而篩選出最合理的反應作為實驗室制取CO2氣體的反應物。比如，碳酸鈣與稀硫酸，反應一會兒停止了；碳酸鈉與稀硫酸或者稀鹽酸反應速度太快，無法收集CO2等，最終將實驗室制取CO2的反應物確定在碳酸鈣（大理石、石灰石）與稀鹽酸上。在這個實驗課上，不是簡單讓學生自主探究，而是讓學生真正的經歷了收集信息、處理信息、實驗對比、設計實驗、選擇儀器、探究實驗、歸納總結的合作探究學習的過程，使學生體驗了像科學家那樣合作研究科學的基本過程以及研究科學的一般性思路。
　　事實上，最好的教學方式就是讓學生去體驗學習過程，讓學生享受體驗的快樂是解決思維障礙的最好措施。
　　二、靈活運用生成性的問題進行設計
　　新課程教學的一個重要特征，就是要處理好教學預設與教學生成性的問題。在化學實驗設計中，也要處理好生成性的問題。要牢牢把握問題的核心，引導學生提出問題，始終圍繞著科學實驗探究的主要線索（假設與猜想；實驗與分析）來進行實驗的設計，從而達到實驗教學最優化的目的。比如，CaCO3經過高溫煅燒后變成了白色物質，有學生提出：如何確定這個白色物質究竟是什么成分呢？通常情況下，初中化學實驗室里不做這個實驗，學生也不提出這樣的問題，既然學生已經提出這個備課中沒有預設的問題了，那么作為教師就要處理好這個生成性問題。教師可以順勢組織學生進行探究。
　　1. 引導學生進行猜想
　　根據化學反應的方程式，煅燒了一段時間后，碳酸鈣可能燒完，也可能沒有燒完，那么白色物質種可能有哪些物質？學生自然知道，白色物質中除了有氧化鈣，可能還有碳酸鈣。
　　2. 引導學生驗證
　　如何驗證白色物質中含有碳酸鈣呢？學生自然的想到利用稀鹽酸可以驗證碳酸鈣的存在，但也有部分學生認為可以用水來驗證。
　　3. 組織學生討論
　　假如將水加入白色物質中，可能出現哪些現象？由于學生知識基礎缺乏，利用知識推理有些困難，可以組織學生直接進行實驗，好在這兩個物質在水中的溶解實驗不難：水不能溶解碳酸鈣，碳酸鈣會沉在試管的底部；氧化鈣能與水反應，產生的氫氧化鈣微溶于水，也會沉在試管的底部。可見，利用水來驗證會產生混淆的現象，不好驗證。如果在白色物質中加入稀鹽酸，碳酸鈣會產生氣泡，現象十分明顯。
　　4. 引導學生進行分析
　　用鹽酸比較好，利用水會產生干擾的現象。從上面的例子可以看出，利用生成性的問題開展探究式教學，更有利于激發學生的學習興趣，學生會積極主動地參與教學，每個學生的智慧與才智在班級中得到了很好的表現機會，使他們充分體會到成功的喜悅。
　　三、靈活運用實驗的“異常”進行設計
　　部分初中化學實驗會出現異常，常常出乎教師的預料。這些意外現象常包含了學生沒有掌握的知識，如果能抓住機會進行實驗探究，能促進學生創新能力、分析能力的提升，也能很好地培養學生學習化學的興趣。如在化學總復習做空氣中氧氣體積分數測定的實驗時，有個學生粗心大意的用碳放在燃燒匙中燃燒，也有學生用硫進行燃燒，這時會發現實驗出現了“異常”，水沒有進入集氣瓶里。教師不要立即對他們進行批評，而應該借此組織學生進行討論：為什么出現水沒有進入集氣瓶的現象？如何在此基礎上測出空氣中氧氣的體積？經過討論，學生探究出原因：碳與硫燃燒會產生的是氣體，集氣瓶中的氣體壓強沒有減少，所以水沒有被吸進去。要想實驗水進入集氣瓶，就要消除碳與硫產生的氣體，通過討論得出：只要在集氣瓶里預先加入NaOH溶液就能解決這個問題了。
　　總之，優化實驗的設計，能更好地開展實驗教學，有利于在教學中更好地落實以學生發展為核心的教學精神，有利于調動學生的學習興趣與學習積極性。
　　參考文獻：
　　[1]朱慕菊.走進新課程：與課程實施者對話[M].北京：北京師范大學出版社，2002.
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