化學實驗在情境創設中的實踐與思考

戚士忠

摘 要：化學是一門比較抽象的課程，很多抽象知識和概念是學生無法理解的，所以實驗就變得非常重要了，可以把抽象、難以理解的知識直觀地展現出來。主要通過以下幾方面進行研究：通過學生自主實驗來創設情境；通過異常實驗現象來創設情境；通過教材實驗中的生成資源來創設情境；通過具體實踐來創設情境；通過實驗習題創設情境。

關鍵詞：情境創設；化學實驗；實踐與思考

化學其實是一門以實驗作為基礎的自然科學，通過實驗來創設問題情境可以模擬或者再現知識的全過程，促使學生對知識的掌握達到最佳的狀態，使學生能夠加深對知識的理解。其實學生一直對動手實驗有著濃厚的興趣，教師在教學中要盡量多運用實驗來創設教學的情境。實踐證明，通過學生親自動手進行化學實驗所創設出來的教學情境，教學效果一般比老師單純地講要好得多。

一、通過學生自主實驗來創設情境

化學實驗中有許多學生沒有見過的或者是學生生活中經歷不到的實驗現象，讓學生自己開展這一系列有“奇怪”現象的化學實驗一定會引起學生好奇心和探究化學知識的興趣。例如，在“鹽類水解”教學中，老師可以讓學生自己用試劑做一下實驗：向盛有醋酸鈉溶液、氯化銨溶液和氯化鈉溶液的試管中分別滴入石蕊溶液，觀察發生了什么化學變化。在實驗過程中學生可以觀察到溶液的顏色變成了藍色、紅色和紫色。面對這個現象，學生就會產生強烈的思維沖突，“為什么溶液中有些呈中性，有些卻呈酸性或者堿性呢？”老師適當地引出問題——鹽類的水解，并開始引導學生從鹽電離出的離子是否可以打破水的電離平衡方向去分析原因。

化學教材中有很多化學實驗，如，白紙顯字（在白紙上用淀粉寫字，用碘水就會顯字）、滴著水的火（用沾過氧化鈉粉末的棉花團滴水）、滴水生煙（氯水和氨水可以生成氯化銨）、黑色面包（硫酸的脫水性原理）、水中花園（硅酸鹽）、西紅柿發電（電解質導電）等，這些奇怪的實驗現象，不僅能夠引起學生的學習興趣，同時還可以引發學生對化學的探究熱情，為學生創設了問題情境。

二、通過異常的實驗現象來創設情境

化學實驗受很多方面的影響可能會導致理論和實驗之間的差異。不要忽視了實驗中會出現的異常現象，異常現象中會有許多我們要探究的問題，在異常實驗中發現了很多著名的化學物質和化學規律。異常實驗現象一定會引起學生在研究方面的興趣，在老師正確的指引下，學生可以進行探究性的研究活動。

化學教材中有很多實驗在學生完成時會遇到很多異常的化學現象，例如，做乙醛發生反應實驗的時候，有時沒有直接加熱也會產生反應；苯酚與溴水在一起，按照教材介紹只能產生白色沉淀物，不會消失，而事實上會發生的現象是：先產生了白色沉淀物又馬上消失，再加溴水才可能使產生的白色沉淀物不消失，有時還會有黃色的沉淀；甲烷不能讓酸性高錳酸鉀溶液褪色，但用無水醋酸鈉和堿石灰制出的甲烷往往會讓高錳酸鉀溶液褪色，按教材來看這些都是失敗的，但我們可以換一種角度來看待問題，這些都可以成為老師為學生創設情境問題的素材，可以培養學生發現問題、解決問題的能力。

又如，在“鐵及其化合物的氧化性和還原性”的實驗中，向氯化亞鐵溶液中滴加硫氰化鉀溶液，有的學生看到溶液是紅色的，與原先預想的溶液不變色的現象不符，就會產生疑問：“為什么會有這種現象？”當學生提出了這個問題的時候，老師不需要立即把答案告訴他們，而是在肯定學生發現問題的同時，采用啟發式的教學方法，引導學生從氯化亞鐵溶液具有還原性、空氣中的氧氣具有氧化性等方面去分析產生這種異常實驗現象的原因。

三、通過教材實驗中的生成資源來創設情境

比較鎂條、鋁粉、鐵絲在氧氣中的燃燒現象，就會發現，只有鐵絲在氧氣中燃燒才會產生火星四射的現象，所以，有的學生就會問：“為什么只有鐵絲會產生這樣的現象？”老師可以先引導學生進行分析：火星四射其實是一種輕微的爆炸現象，鐵絲在氧氣中進行燃燒就可能產生氣體物質。然后可以啟發學生來作出猜想：鐵絲其實是由鐵合金構成的，鐵合金中會含有很少的碳，碳在氧氣中燃燒就會產生二氧化碳氣體，產生這種火星四射的現象可能是因為鐵中也含有碳的原因。可以繼續讓學生進行實驗：取一根純鐵做的鐵絲在氧氣中進行燃燒，就會發現沒有這種現象的產生。最后得出的結論就是：火星四射是因為鐵絲中含有碳。

四、通過具體實踐來創設情境

老師在課堂做演示實驗的時候，遇到器材缺乏、操作復雜、污染物不能妥善處理或者實驗現象不理想的時候，不要只依靠自己來改進實驗裝置和選用實驗試劑，教師可以與學生一同討論實驗的不理想處，帶領學生一起進行分析，鼓勵學生對實驗進行改進。這樣不僅可以巧妙地解決問題，更重要的是能夠給學生創設問題情境，使他們有一個解決問題的好機會，而且問題的解決方案必須是開放的，這樣可以拓展學生的思維，使他們的思維無限地進行延伸。學生對化學實驗方案的不斷改進和完善，能充分地培養學生提出問題和解決問題的能力。

例如，在講解硝酸的性質的時候，教師就會引導學生去分析銅和硝酸反應的有很多不足之處：一氧化氮的生成效果非常不明顯；二氧化氮氣體如果直接排放到空氣中就會直接污染空氣，反應就不容易停止。教師要求學生用所學的知識設計出更加合理的實驗方案，進而引導學生對相關的問題進行探究。在老師的引導下學生就有可能經過討論，自己設計出由注射器、青霉素瓶構成的一個微型小實驗裝置，可以避免這些缺點，實驗就會變得更簡單了。如，銅與濃硝酸反應的裝置，為銅與稀硝酸反應的裝置。可以進行如下操作：

1.銅與濃硝酸反應

（1）在去掉了活塞的注射器的針筒中加一小塊銅片，然后把注射器里的活塞慢慢地推進注射器內，排凈里面的空氣，再吸入2 mL濃硝酸（8 mol/L），迅速把注射器的針頭插進膠塞里，可以看到銅片的表面會產生大量的氣泡，速度還會加快，溶液就會變成藍色，很快就能看到注射器活塞被后推，并有大量紅棕色氣體產生。Cu+4HNO3（濃）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O。

（2）實驗結束后，將作為反應器的注射器里吸入適量的NaOH溶液，反復地進行擠壓和拉伸注射器，一直到紅棕色氣體完全消失為止。

2.銅與稀硝酸反應

（1）在去掉活塞的注射器針筒里加一小塊銅片，然后把注射器活塞慢慢推進注射器內，排凈注射器里的所有空氣，再吸入2 mL稀硝酸（2 mol/L），迅速把注射器的針頭插入青霉素小瓶的膠塞里，可以看到銅片的表面緩慢地產生了一些氣泡，一會注射器的活塞就會被慢慢地后推，注射器內就會有無色氣體產生而且溶液會由無色變為藍色，同時青霉素小瓶里會慢慢地出現紅棕色氣體（若現象不是很明顯，可以把注射器放在水中進行加熱）。3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O。

（2）實驗結束后，把注射器的針頭從青霉素小瓶里拔出來，接著還是吸入適量的NaOH溶液，然后把吸有NaOH溶液的注射器的針頭再一次插進有青霉素小瓶內，反復的進行擠壓和拉伸注射器，一直到青霉素小瓶里的紅棕色全部消失為止。方程式略。

五、通過實驗習題創設情境

化學實驗是必須要進行動手操作的，一些書面的實驗習題，學生如果不能理解，這時老師可以采用先進行探究實驗、后開始做題的教學模式，先運用習題的題干創設一些問題情境，然后讓學生自己進行實驗活動的探究，最后完成習題。

例如，在高三的模擬試卷上有這樣的一道試題：“將一塊鋅片放入1 mol/L藍色的Cu（NO3）2溶液中，觀察到如下現象：反應初期鋅片上有大量氣泡出現，同時液面的上一層Cu（NO3）2溶液中開始出現綠色，且逐漸向液面下的深處擴散，試分析液面的上一層Cu（NO3）2溶液中出現的綠色物質是什么。”對這個問題，學生很難馬上找出原因，但老師可以及時組織學生進行分析和討論，并引導學生做以下的假設：①綠色物質可能是Zn（NO3）2溶液；②綠色物質可能是Cu（NO3）2溶液中溶入NO2氣體后的混合溶液。然后讓學生根據假設進行一系列的實驗探究：

1.將Zn（NO3）2固體溶于水后會得到無色的溶液，說明假設①是不正確。

2.將綠色的混合溶液加熱，發現產生了紅棕色氣體，且溶液又變成了藍色，說明假設②是正確的。

3.將NO2氣體充入藍色Cu（NO3）2溶液中，溶液變成綠色，說明假設②是正確的。

這樣通過問題情境的創設，讓學生自主進行探究實驗，學生能夠解決問題，得出一個正確答案。

需要創設化學實驗情境教學的時候，一方面要求情境中包含的知識必須符合學生認知的發展水平，另一方面要求老師要設計一個合適的“路徑”和“臺階”，讓學生將學過的知識和掌握的技能遷移到實驗中來解決一些問題。因為，在這樣的實驗教學引領下，學生可以通過探究等一系列活動來完成知識的意義建構和不斷尋求自我的發展，如果實驗情境教學的素材遠離學生的實際，就會損傷學生在學習方面的積極性，降低學生的學習效率。

參考文獻：

[1]陳裕峰.情景創設的高中化學教學中的應用問題探析[J].才智，2010（06）.

[2]曹磊.創設有效情境激活化學課堂：淺談新課程背景下高中化學情境[J].讀與寫，2012（04）.

（作者單位 浙江省余姚市第四中學）

編輯 王團蘭