化學實驗的趣味性研究

【摘 要】當今，中學化學的實驗教學主要以演示視頻為主，學生只能被動地觀看實驗過程及其現象，而這種教育方式與今天大力提倡的素質教育相比還存在一定的差距。在培養學生對化學實驗的掌握方面，其趣味性研究是一個經久不衰并值得我們長期不斷探索的課題。本文主要從探究化學實驗趣味性的必要性及途徑等方面進行了闡述，希望對提高教學效果、最終實現素質教育有一定的指導作用。

【關鍵詞】化學實驗 趣味性 素質教育

【中圖分類號】G632 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2014）23-0122-03

化學是一門以實驗為基礎的自然科學，通過化學實驗，可以使學生透徹地掌握并了解更多的化學知識，加深學生對化學概念及化學理論的認識，激勵學生積極思考的意識，最終提高分析問題和解決問題的能力。此外，通過化學實驗教學，能使學生初步學會認識自然界的科學方法，在激發學生學習興趣、發揮其主觀能動性、培養學生的探索能力以及培養學生良好學習習慣等方面都是非常有幫助的。“趣”即激發情趣，中學生普遍具有較強的好奇心，要借助學生的這種心理特征，設計一些融合知識性和趣味性于一體的課外化學活動及實驗，激發并培養學生的學習興趣，增強其奮發向上、自強不息的信心。化學學習興趣是學習者力求認識化學事物，獲得有關化學知識經驗所帶有感情色彩的心理傾向，而化學實驗中所呈現的千變萬化的現象，恰恰是喚起學生學習興趣的有效手段。

一 探究化學實驗趣味性的必要性

1.社會方面

到目前為止，人們已經合成并發現了2000多萬種新的化合物，同時基本滿足了現在人類日益增長的物質文化需求。但是，正如英國《自然》雜志的一篇文章所說：由于化學家不會特意向社會宣傳化學與化工對社會的貢獻，使得20世紀化學所取得的輝煌成就并未獲得社會應有的認同；也正是由于宣傳力度的不夠，使得現在的中學生對化學取得的成就，及化學對人類社會的貢獻知之甚少，從而也嚴重影響了學生對化學的學習興趣，因此化學實驗探究一定要注意其趣味性，從而使學生感興趣。如教師可以選擇“納米材料的應用與發展概況”、“由海灣戰爭和北約戰爭轟炸南聯盟所帶來的生態災難”、“食鹽加碘的作用及其在烹調過程中的變化、加碘鹽的保存”等具有代表性的事實作為例子讓學生進行相應的了解，同時，要有一定的創新性。創新性是指有新意，有獨立見解，而不是人云亦云。

2.學校方面

在中國特色的大環境里，無論是老師還是家長，學生都被印上了具有時代特征的“應試教育”的烙印。任何一種教學方法或一個教材中的實驗，如果不能提高學生的考試分數，就會受到強烈質疑并使其難以被深入推廣，最終導致學生失去做化學實驗的興趣。因此，增強化學實驗的趣味性，不僅可以有效激發學生的學習興趣和求知欲，而且可以幫助學生認識知識規律，為模擬科研思路奠定基礎。

二 探究化學實驗趣味性的途徑

1.把驗證性實驗改為探索性實驗

培養學生的探究能力，在現行的實驗中，許多實驗是驗證性實驗，學生只是為了獲取知識而去觀察，產生了思維定式，不能夠積極、主動地去思考，同時，由于思考比較被動，因此對部分實驗細節并無法全面感知與準確描述。假如教師經過設計把一些驗證性實驗改為探究性實驗，在實驗的過程中就可以引導學生迸發出創新的火花。例如，在學習原電池原理時，先演示“番茄原電池”（由銅片、鋅片、導線、音樂卡和西紅柿組成）的趣味實驗。緊接著設問：這個簡單構造為什么能使音樂卡發出聲音？在激發學生產生欲望的同時，鼓勵學生討論并質疑：音樂卡發聲肯定有電流通過，電流從何而來，是否能用茄子或黃瓜代替番茄，直接用稀酸代替番茄效果是不是更好，是什么原理？通過對這些問題的討論，引導學生積極思考，大膽想象。

新課程從“提高學生的科學素養”出發，倡導學生“從實驗中學習化學”，設置了“觀察與思考”和“活動與探究”等欄目，旨在為學生提供更多的實驗探究的機會。如在“蛋白質的教學中”，為研究蛋白質的性質，可以設置以下實驗進行探究：實驗1：取兩支試管，各裝入3ml新鮮雞蛋白溶液，分別加入蒸餾水及飽和硫酸鈉溶液。實驗2：取三支試管，各裝入3ml雞蛋白溶液，一支加熱，一支加入少量乙酸鉛溶液；另一支加幾滴濃硝酸溶液后微熱。

將這樣一些典型的驗證性實驗改為探索性實驗。讓學生在直接參與知識形成的過程中，親自體驗實驗探索的樂趣。

2.對于抽象的知識要充分利用現代教育教學技術——多媒體課件

運用現代教育技術設計教學過程，制作教學軟件，把靜、動畫結合起來，通過生動有趣的畫面，使靜態的知識動態化，使呆板的說教趣味化，使抽象的講解直觀化，使學生充分利用多種感覺器官有效地激發學生探究新知識的興趣，全面提高綜合素質，才能取得最佳教學效果。在化學教學中，許多微觀結構和微觀現象既看不見又摸不著。對于這樣的知識，如果教師利用計算機輔助教學，對于化學反應的微觀過程用動畫演示出來，就可以輕松地獲得事半功倍的效果。如在進行原子的結構、水的電解、氯化氫的形成等知識點的教學中，都可以采用Flash動畫，使學生直觀地觀察到抽象的現象。另外，為使演示實驗顯得生動精彩，引入一些趣味實驗或將教材中的演示實驗改頭換面也不失為一種有效途徑。如Fe3+的檢驗變成“斷指血書”，金屬的置換反應改為“金樹銀花”，電解實驗改成“電寫字”等等，都可獲得意想不到的效果。

3.通過設計問題增強化學實驗的趣味性

“學起于思，思源于疑”，強調了問題教學法對治學的重要性。所謂問題教學法，就是通過設疑置難，創設問題情境激發學生思考，啟發學生分析問題的癥結所在，以問題的解決鍛煉學生認知能力的教學方法。問題教學法是落實化學課堂實驗教學中學生的主體地位和教師主導作用的重要途徑。比如，在金屬鈉的性質與應用的教學中，教師在課前將一小塊金屬鈉暗藏在酒精燈的燈芯里，導入新課時設計了幾個問題。教師問：“水能滅火嗎？”學生異口同聲地回答：“能。”教師接著問“水能點火嗎？”學生都說不能。于是我拿出事先準備好的酒精燈說：“下面我給大家表演一個魔術，用水來點酒精燈，看能否成功？”對于魔術中的奇妙現象——水竟然能將酒精燈點燃。全體學生的注意力一下子就被吸引了過來。緊接著教師乘勝追擊：“我想你們一定很想知道其中的原因，下面我們就來學習金屬鈉的性質，相信你們一定能從中找到滿意的答案。”

通過上述設計問題來增強化學實驗的趣味性研究，在化學實驗教學中起到了很好的教學效果。

4.充分利用課外小實驗增強化學實驗的趣味性

化學小實驗、小制作的題材廣泛，材料豐富，是激發學生興趣、發揮學生創造性的有益活動。對每章或每節課后的小制作、小實驗，教師可適當給予指導，提出必要的建議。使學生能夠善于動腦動手，因陋就簡，就地取材，把小實驗、小制作活動搞得豐富多彩、生動活潑。如：在講完常見的酸和堿后，給學生布置課后小任務：正值春天，陽光明媚，百花爭艷，讓他們摘取幾種植物的花瓣（月季花、油菜籽、紫卷心菜），分別在研缽中搗爛，加入酒精浸泡，用紗布過濾，得到汁液作為指示劑，將得到的指示劑分別加入食醋、石灰水、鹽酸、氫氧化鈉中，觀察顏色變化。通過課后實踐實驗，鍛煉學生的動手能力，通過探究性實驗，拓寬學生的知識面，更好地培養了他們的觀察、思維、實驗與探究能力。

5.從環境保護方面進行化學實驗的趣味性研究

環境污染問題在我國一度走入了污染——治理——污染的怪圈，究其原因，表面上看是利益驅動，但實質是由于人們環保意識淡薄。為喚醒人們的環保意識、增強人們環保的自覺性，世界環保組織及我國政府規定了許多相關的環保活動紀念日，如3月12日“植樹節”，4月7日“世界無煙日”，6月5日“世界環境日”及“愛鳥月”等，通過這些活動日的舉行，使學生們了解化學與我們日常生活密切相關，與每個人密切相關。例如，亂扔一塊電池可污染多少土壤，白色垃圾污染和我們日常塑料的使用泛濫相關；帶領學生到一些工廠去參觀（如化肥廠、農藥廠、造紙廠、制革廠等），了解工廠在處理工業“三廢”方面做了哪些具體的工作，用什么樣的設備來轉化“三廢”，通過實施環保教育，增強學生環保意識，掌握一些實際的環保知識。在實驗和課外活動中進行環保教育，讓學生親自動手、親自參與，拓展他們的知識面，掌握科學觀察事物、提出問題、分析問題、解決問題的方法，體現了素質教育的主體性原則和實踐性原則。在我國教育界大力推行素質教育的今天，教師完全有必要把增強學生環保意識作為化學教學的一個重要目標。

6.從課堂應用角度進行化學實驗的趣味性研究

第一，利用情境模式。

情境描述：

[教師引入情境]今天我們做一個實驗，叫“引蛇出洞”。將蔗糖放入大試管中，向其中注入濃硫酸，用玻璃棒攪拌，再用少量水調成糊狀，玻璃棒攪拌并往外牽引。觀察蔗糖顏色，體積變化，讓學生聞氣味。

[學生得出觀察結果]注入濃硫酸后，蔗糖變黑，再用少量水，體積膨脹，像一條“黑蛇”一樣被玻璃棒引出來。同時放出大量熱，產生有酸味、刺激味的氣體。

[教師引導探究]（1）反應中生成的“黑蛇”是什么？體現了濃硫酸的什么特性？（2）“黑蛇”為何變粗、變長、膨脹？（3）既然濃硫酸有脫水性，為何在實驗中還要加水？（4）從化合價的角度分析產生的氣體是什么物質？（5）碳與濃硫酸反應，體現濃硫酸什么性質？

[學生自主探究]（1）物質“黑蛇”是碳，體現濃硫酸的脫水性。（2）有氣體產生。（3）濃硫酸溶解于水時，放出大量熱，促使脫水后產生的碳進一步和濃硫酸發生氧化還原反應。（4）是SO2和CO2。（5）強氧化性，脫水性。

[教師促進遷移]要求學生設計一個實驗驗證上述反應的各種產物。

提示：CO2、SO2、H2O各用什么物質、什么儀器驗證，注意前后順序。

[學生自覺遷移]先用無水硫酸銅驗證是否有H2O，再用品紅驗證是否有SO2，再用高錳酸鉀除去SO2，再用品紅驗證SO2是否除盡，除盡后通入澄清石灰水，驗證CO2的存在。

[教師引導]為什么還要把SO2除盡？

[學生表達]SO2也可以使澄清石灰水變混濁，從而干擾CO2的驗證。

教師反思：

濃硫酸與蔗糖反應是說明濃硫酸具有氧化性的一個知識點。該實驗現象明顯，趣味性強，并富有深刻的探究教學思想內涵。首先，引入的蔗糖與濃硫酸反應實驗為教學創設了問題情境，當學生觀察實驗現象生動有趣的同時，產生強烈的探求欲，就會情不自禁地根據實驗現象進行推理，得出相關結論。當得出結論后，讓學生設計一個驗證實驗是探究教學內容的應用和延伸。其次，利用課堂小游戲。課堂小游戲是化學教學中常用的一種策略，能夠增加學生的親身體驗，體現新課程理念下學生自主、合作、探究的學習方式，是師生之間、學生之間交往互動與共同發展的過程。課堂小游戲緊密聯系學生的生活實際，從學生已有的知識和生活經驗中創設生動有趣的情境，激發學生對化學學習的興趣。比如，關注營養平衡新課開始前教師用一支新毛筆，蘸取酚酞溶液，揮筆在白紙上寫出“化學游戲開始”六個紅色字跡。然后大聲宣布：有請表演者上臺鳴炮（即用火柴點燃小鐵罐里的氫氣）。在同學們驚奇的歡笑聲中，表演游戲的學生快步走上臺。

甲：（指著盛有澄清石灰水的玻璃缸）我們日常喝的豆漿、牛奶是營養豐富的飲料，現在向大家展示我高超的創造力，在幾分鐘內無條件地把清水變成豆漿。

乙：吹牛！

甲：隨后便鼓起腮幫子通過玻璃管向杯里吹氣，吹氣。

乙：哈哈哈！看來“豆漿專家”真的要請大家喝豆漿啦！

丙（接過杯子）：要是大家給我弄點白砂糖，那“豆漿”就更可口啦（欲喝）！

甲：等我們給你取白糖（三人下）。

課堂小游戲有利于教師對新授內容的巧妙導入，有效地構建愉悅的教學情境，使學生由被動接受變成主動探究，培養學生的學習興趣，激發學生學習的主觀能動性，有效提高化學教學效率。

三 結束語

化學實驗不僅能使學生獲取化學知識、認識化學規律、形成化學概念，而且能提高學生的創新能力。通過化學實驗的開展，把研究性教學和教育理念貫穿于整個化學實驗之中，增強學生的主動性和趣味性。學生化學實驗能力的提高，促進了研究性學習活動的開展，提高了研究課題的質量；研究性學習又進一步提高了學生的實驗能力和實踐能力，促進了學生創新能力和綜合素質的全面發展。學生在實驗的研究中樹立了堅韌不拔、百折不撓的意志品質，形成了追求真理、實事求是的科學精神。

參考文獻

[1]王祖浩.高中化學新教材教學情境設計[M].南京：江蘇教育出版社，2006：12～13

[2]胡宏紋.有機化學（第二版）[M].北京：高等教育出版社，1990

[3]武漢大學、吉林大學.無機化學（第三版）[M].北京：高等教育出版社，2004

[4]閻立澤、韓慶奎、于清江等.化學教學論[M].北京：科學出版社，2004

[5]王祖浩.基于新課程的化學實驗研究[M].北京：高等教育出版社，2006

[6]王后雄.高考化學實驗試題的創意與設計[J].化學教育，2004（4）

[7]于幸汝.論高中化學實驗中學生能力和素質的培養[J].學苑教育，2010（4）

[8]張興友.對高中新課程化學實驗教學的思考與實踐[J].新課程學習（學術教育），2010（9）

[9]劉志剛.化學教學中要重視實驗探索[J].實驗教學與儀器，2009（9）：18～19

[10]孫麗花.淺析中專化學教學現狀及應用對策[J].教育前沿（理論版），2009（13）：113～114

[11]李虹霞.試論化學教學中實驗教學的作用[J].新校園（上旬刊），2009（7）：127～128

[12]彭榮.化學教學中學生創新能力培養[J].科學咨詢，2009（19）

[13]郭征.讓化學課堂充滿魔術般的神奇[J].決策探索（上半月），2007（2）

[14]潘華東.學生心目中的化學游戲[J].網絡科技時代，2003（11）

[15]鄧希馴.開發趣味實驗 搞好化學教學[J].內江師范學院學報，2005（S1）

〔責任編輯：李錦雯〕