初中化學教學以教材中“基礎實驗”為主的資源重組

徐建慶

（蘇州市第三十中學校 江蘇 蘇州 215000）

《義務教育初中化學課程標準》指出（以下簡稱新課標），在教學中創設以實驗為主的科學探究活動，有助于激發學生對科學的興趣，引導學生在觀察、實驗和交流討論中學習化學知識，提高學生的科學探究能力［1］。新課標在“活動與探究建議”中對所列舉的探究活動不要求全盤照搬，在教材編寫或教學時可依據實際情況選擇應用，也可以增補更適當的探究活動。其中的實驗探究活動應盡可能鼓勵學生主動去完成；綜合性較強的探究活動要組織學生以小組為單位共同協作完成，以培養學生的團隊精神和協同工作能力。新課標還指出，教師應結合具體的教學內容和學校實際，積極創造條件，通過多種途徑，安排和組織學生至少完成八個基礎化學實驗［2］。筆者所在的學校屬于公辦定點吸納外來務工子女的義務教育初中校，據調查90%以上的學生為外來務工子女，近90%的家庭居住面積在40平米以下，70%的家庭月收入在3000元以下，且家庭收入中的大部分都用于支付房租等必要的生活開支，家庭教育主要依賴于義務教育，加上收入偏低，在孩子教育方面沒有能力再投入。我任教的班級由32名孩子組成，其中93%的學生是外來務工子女。面對這種情況，教師如何利用已有的教學資源如教材，就顯得尤為重要。本文以上海教育出版社義務教育九年級化學教科書為例，談一談依據新課標對教材資源的重組問題。

一、變章節順序教學為基礎實驗順序教學

教材的編寫是考慮到學生的認知規律的，有利于學生健康、持續、和諧、全面發展，有它自身的編排體系，教師在組織教學時，教材是較好的“憑據”；但是，教材只不過是知識的載體、媒介，是知識的“提綱”，是供學習時參考的“范例”，它并沒有考慮到學生的個體差異，并沒有考慮到學生所處的地域差異，也沒有考慮到學校生源類型的差異，這就需要教師在不違背原教材“初衷”的前提下，對教材進行“因地制宜”、“因人制宜”的加工、處理、開發、挖掘，以便更好地體現個性化的教學。表1是筆者從教學時間維度比較教材章節順序與基礎實驗順序后的教材資源重組體系。

表1 從時間緯度比較章節順序與基礎實驗順序的教材資源重組體系

1月 第6章（部分） 基礎實驗5：配制一定質量分數的氯化鈉溶液質量分數的表示方法及意義，懸濁液的意義，溶質質量分數的簡單計算，體會配制溶液的意義（測雞蛋密度）2月 第6章（部分） 基礎實驗6：粗鹽的初步提純 鞏固過濾操作，粗鹽提純與溶解度的結合，三種蒸發方法，體會結晶的實際用途3月 第7、8、9章 基礎實驗 7、8：溶液的酸堿性、酸與堿的化學性質 食品中的有機化合物，化學與環境，化學與材料4、5月 常規復習 實驗復習 教材中的圖、表，生活中適合實驗的物質

例如基礎實驗1“氧氣的制取與性質”的教學，第一課時的教學目標：認識氧氣主要的物理性質；會描述氧氣與鐵絲反應的現象，識記該反應的文字表達式及相應的符號，關注該實驗的優化和控制；知道物理性質與化學性質的區別，物理變化和化學變化的區別；認識并了解一些常見化學實驗儀器。第二課時的教學目標是：會描述氧氣與木炭、蠟燭、紅磷反應的現象，識記這些反應的文字表達式及相應的符號，關注實驗中的優化和控制；能歸納出氧氣化學性質比較活潑的結論；認識并了解一些常見化學實驗儀器。第三課時的教學目標：了解氧氣的主要用途及獲得氧氣的途徑；了解氧氣的工業制法及原理；識記光合作用的文字表達式及相應符號；會測定空氣中氧氣的含量；能掌握混合物和純凈物的區別；能記憶空氣中各氣體的成分及體積分數。第四課時的教學目標：能識記電解水的化學方程式；初步了解分子、原子這兩種微粒。第五課時的教學目標：感受氫氧化鈉和硫酸銅的“美麗”反應；初步認識質量守恒定律；初步學會配平化學方程式。第六課時的教學目標：了解用高錳酸鉀制取氧氣的反應原理、熟悉制取氣體的裝置、能理解反應中的注意事項；有搭建較復雜裝置的順序意識。第七課時的教學目標：了解用雙氧水和二氧化錳混合制取氧氣的反應原理、熟悉制取氣體的裝置、能理解反應中的注意事項；初步建立控制反應速率的意識；掌握催化劑的概念。第八課時的教學目標：初步了解原子的結構及示意圖；初步學會離子符號的寫法。第九課的教學目標：運用相對原子質量，計算相對分子質量；學會化學式的簡單計算。

事實上，不同的教師可以根據自己的教學風格、學生的實際水平進行調整，教材只有借助教師的加工才更彰顯其教學特色與風格。

二、建立概念系統、符號系統、計算系統與基礎實驗的關系

在基礎實驗“氧氣的制取與性質”中，筆者提前引入了元素守恒的初步觀念、質量守恒定律的規律及相對分子質量的計算，學生就可以建立“加熱可以獲得氧氣的物質應該具備什么樣的條件？”的概念系統與“化學方程式為何要配平？”的符號系統及 “稱量多少克高錳酸鉀既可以完成實驗，又達到可控的目的”的計算系統之間的關系，使基礎實驗的理論更可靠，基礎更扎實，讓學生感受學到的是真實有用的化學。

在基礎實驗“二氧化碳的制取與性質”中，筆者引入了“化合價”這個符號系統，讓學生感受這個學習工具是多么有用，學生運用這個工具就能體會氯化鈣的化學式 CaCl2、氫氧化鈣的化學式 Ca（OH）2、碳酸的化學式H2CO3為何有下標2卻不讀出來的原因。這種符號系統與計算系統的完美結合，能使學生更好的理解“二氧化碳的制取與性質”這個基礎實驗。引入化合物中各元素的化合價代數和為零的計算系統，可以使學生回顧高錳酸鉀比錳酸鉀“高”在哪里，從理論上更容易區分化學式非常相似的高錳酸鉀和錳酸鉀，能螺旋式加深對上一個基礎實驗的理解。

在基礎實驗“物質燃燒的條件”中，筆者利用“化學方程式”這個符號系統，引入“化學方程式”這個計算系統研究氫氣的爆炸問題，例題如下：已知氫氣的爆炸極限范圍 （可燃性氣體在空氣中的體積百分比）為4%～74%，氫氣、氧氣標準狀況下的密度分別為0．09g／L，1．43g／L，當標準狀況下 100mL 氫氣和等體積的氧氣混合，電火花點燃后，通過計算回答：氫氣是否會發生爆炸？如果爆炸，產生水的質量是多少克？筆者帶領學生最終算出產生0．081g水，學生輕易就能分析在紙杯里爆炸幾乎感覺不到產物水的原因了，充分感受到“理論對實踐有巨大的指導作用”這個辯證唯物主義認識觀。

事實上，概念系統、符號系統、計算系統的建立都可以圍繞著“基礎實驗”這個中心，為基礎實驗服務，讓學生感覺到學習這些系統是有意義的、是能提供理論支撐和解決實際問題的。

三、“活動與設計”“觀察與思考”等欄目與基礎實驗的融合

在基礎實驗“氧氣的制取與性質”中，可以圍繞“活動與探究”欄目設計分組實驗。如把“物質在氧氣中燃燒”［3］和“加熱高錳酸鉀制氧氣”、“雙氧水分解制氧氣”［4］結合起來設計成4個課時，第一課時用排水法收集一瓶氧氣進行鐵絲燃燒的實驗、在試管中用排水法收集氧氣進行氣體的驗證實驗，體會根據收集氣體的用途選擇不同的容器進行收集。第二課時驗滿一瓶用向上排空氣法收集的氧氣并進行蠟燭燃燒實驗、排水法收集一瓶氧氣進行木炭燃燒實驗，對比不同方法收集氧氣的驗滿方式的區別。第三課時加熱雙氧水與雙氧水加入二氧化錳進行對比，體驗單獨加熱雙氧水可以緩慢產生氧氣，而加入二氧化錳可以快速連續產生氧氣的奇妙。第四課時雙氧水與二氧化錳在分液漏斗中反應，用排水法收集并再次進行學生喜愛的鐵絲燃燒實驗，這時教室里往往是歡呼雀躍的。課本“方法與提示”欄目［5］，可安排學生進行課前預習。

在基礎實驗“二氧化碳的制取與性質”中，可以把課本中的“活動與探究”欄目及課本中“觀察與思考”欄目［6］結合起來，設計5個分組實驗，分5個課時進行。第一課時分別加熱碳酸氫銨、堿式碳酸銅并把產生的氣體通入澄清石灰水，讓學生感受這些物質加熱都可以產生二氧化碳。第二課時用酒精燈加熱石灰石并通入澄清石灰水，石灰水并沒有變渾濁，而石灰石中加入稀鹽酸，就可以自發地產生使澄清石灰水變渾濁的氣體，讓學生體驗第二種方法可以持續產生二氧化碳，學生自然得出實驗室制備二氧化碳正確的反應原理。第三課時增加裝置“長頸漏斗”，分別在試管中用排水法和向上排空氣法收集二氧化碳，加入等量的氫氧化鈉溶液后，倒立于水槽中，根據水位上升的情況比較兩種收集方法的純度，體會排水法收集的二氧化碳更純凈。第四課時把二氧化碳通入滴有紫色石蕊的蒸餾水中，與滴有石蕊的鹽酸進行對比、分析，學生自己就能得出二氧化碳與水會反應而且生產酸性物質的結論。第五課時分別在階梯狀蠟燭中通入二氧化碳、倒入整瓶的二氧化碳進行對比，觀察火焰的熄滅順序，不僅能得出二氧化碳不助燃、密度大于空氣的性質，還能對課堂生成的“異常現象”深入分析。

新課標指出，“學生科學素養的發展是一個持續進步的過程，因此，應結合學生的已有經驗，對主題、單元教學目標和課時教學目標進行整體設計和規劃，針對學生科學素養發展的不同階段，設計與之相適應的教學目標”［7］。筆者所教學生親身經歷了豐富的探究活動，每周一次的實驗課是學生的期盼，盡管準備實驗很辛苦，但是，看著學生實驗過程中愉快的笑容和成功的喜悅，所有的付出都值了。

［1］［2］［7］中華人民共和國教育部制定．義務教育初中化學課程標準 （2011 版）［S］．北京：北京師范大學出版社 2012．1：2、12、33

［3］［4］［5］［6］王祖浩主編．義務教育教科書：化學（九年級．上冊）［M］．上海：上海教育出版社 2014．6：31、35－36、20－44、3－42