初中化學學生實驗品質培養案例

朱軍

摘 要： 在初中義務教育階段，化學新課程要求教師既重視對學生實驗知識技能的培養，又重視對學生化學實驗品質的培養，化學實驗品質是學生在化學實驗中表現出來的科學品質，包括對化學實驗的興趣、情感、態度、意志和科學精神等，將促進學生對化學實驗認知系統的建構和發展，加強化學實驗品質的培養，對于全面提高學生科學素質具有重大意義。在課程改革深入推進的今天，在化學實驗教學中，教師如何形成教學新理念，如何運用實驗教學培養學生的化學實驗品質，如何發揮教師的主導性和學生的主體性等問題，對于教師轉變教學觀念、改進教學方法及增強教學效果意義重大。

關鍵詞： 初中化學 實驗教學 實驗品質

發揮教師的主導作用對培養學生的化學實驗品質卓有成效，教師教學理念的轉變是培養學生化學實驗品質的關鍵，認識到育人比教書重要，培養非智力因素比智力因素更重要，教師的新型教學理念一旦形成，在實驗教學設計中就會主動而有意識地采取各種教學手段和方法培養學生的化學實驗品質。

一、對學生實驗興趣的培養

實驗興趣包括：觀察型興趣→操作型興趣→探究型興趣→概括型興趣四個循序漸進的部分，其中前兩種興趣是暫時性興趣，它們屬于興趣的低級階段。第三種興趣是從低級到高級的過渡階段，屬于穩定興趣的低級階段。因此在實驗教學活動中，教師要引導學生把實驗的注意力和興趣，轉移到明確實驗目的、規范實驗操作、全面觀察和準確記錄實驗現象方面。例如在教學《常見的酸及其性質》這節課時，為了體現學生的主體性原則，培養學生的實驗興趣，可以進行如下教學設計。

案例1：認識濃鹽酸和濃硫酸：濃鹽酸和濃硫酸都屬于危險性藥品，在進行性質實驗探究時，教師做演示實驗，實驗前要提示學生使用腐蝕性藥品時，注意安全并采取必要的防護措施。

師：在做實驗時，我怎樣才能防止濃鹽酸或濃硫酸沾到衣物上呢？

生：“穿上防護服”，教師把課前準備好的白色防護服穿上。（因為教師在課堂上很少穿白大褂，所以學生會非常興奮和激動。）

師：將一瓶濃鹽酸小心打開瓶蓋，學生請仔細觀察瓶口，你發現了什么？

生：發現瓶口有白霧產生。

師：瓶口產生白霧的原因是濃鹽酸揮發的氯化氫氣體與空氣中的水蒸氣結合成鹽酸小液滴的緣故。（同學們有沒有辦法讓白霧更明顯，更猛烈一些呢？）

生：我們呼出的氣體中含有大量的水蒸氣，可以嘗試對著試劑瓶的瓶口用力吹氣。

師：這個主意挺好，哪位同學能幫大家完成這個心愿呢？

生：對著瓶口吹氣，產生大量的白霧。（大家興奮不已）

師：這位同學表現得積極、勇敢，希望其余的同學也能踴躍參與，謝謝這位同學的精彩表現。

在講到濃硫酸的脫水性時，同樣可以邀請學生參與教師演示，激發學生學習的興趣和熱情。

師：濃硫酸具有脫水性，能夠把木條、紙張等有機物碳化，將木條沾上濃硫酸，木條立即變成黑色，然后用玻璃棒蘸取濃硫酸滴到白紙上，發現紙張變暗，怎樣提高反應速率呢？

生：用酒精燈提高紙張的溫度。

師：哪位同學能夠勝任這項任務呢？

生：將滴有濃硫酸白紙小心水平放到距酒精燈外焰上方10cm～15cm處，在白紙上面滴有濃硫酸的地方立即變黑，甚至爛掉（學生觀察到上述現象時，感到非常驚訝和不可思議，頓時產生濃厚的實驗興趣。）

二、對學生情感、態度的培養

在中學化學實驗教學中，借助喜聞樂見、趣味橫生的化學實驗活動，逐步培養學生的科學情感和科學態度。例如在《海水制堿》這節課，教師結合實驗講述侯德榜發明聯合制堿法的故事。

案例2：愛國主義情感教育：在學習海水“制堿”這節課時，學生通過學習“氨堿法”的工藝流程，了解到“氨堿法”的許多優點。但是，“氨堿法”存在明顯缺點：回收氨氣時產生的氯化鈣會污染環境。有沒有辦法解決氨堿法的缺點呢？怎樣解決呢？它是由哪個國家的化學家解決的這個難題？投影展示我國化學家侯德榜先生的圖片和生平事跡，然后學生閱讀：1926年，我國化學家侯德榜先生在“氨堿法”的基礎上發明“侯式制堿法”，他曾在美國留學八年，嚴謹治學獲得博士學位，為了振興中國極為落后的化學工業，幾經輾轉回到祖國。在他的帶領下深入研究和革新制堿工藝，實驗做了一遍又一遍，他要求所有的實驗都做到30多遍，這種做法一開始得不到他人理解，認為反復實驗幾十次浪費寶貴時間和精力。事實證明，大部分實驗要經過20多次實驗，其實驗數據才能穩定下來，這樣獲得的數據才是準確和可靠的，侯德榜這種嚴謹的科學態度促進侯式制堿法的成功研制。侯德榜創立世界領先的聯合制堿法（又稱侯氏制堿法），制取堿的純度高達98%以上，為祖國爭得榮譽。學生分組討論，暢談感想，并以《侯德榜感動了我》為題，進行即興發言。通過我國化學家侯德榜先生熱愛祖國、獻身化學科學的故事，培養學生嚴謹的科學態度。

三、對學生意志品質的培養

良好的意志品質具有高度的堅韌性和自覺性。學生擁有良好的意志品質要比天資聰慧更重要，原因是所有的創造發明和成就的取得，都不是一帆風順的，需要歷經千難萬險才能實現。在化學實驗教學中，教師可利用化學實驗的特點，培養學生的意志品質，以下是借助《酸堿中和反應》實驗對學生意志品質培養的嘗試。

案例3酸堿中和反應：中和反應是重要的化學實驗，教師要經常安排學生進行實驗，以提高學生的實驗操作技能和鞏固中和反應的概念。在酸堿中和反應的實驗教學中，為了縮短實驗時間，教師往往把氫氧化鈉溶液的溶質的質量分數配制得很低，而鹽酸溶液的溶質的質量分數配制得很高，當把鹽酸溶液滴入含有酚酞的氫氧化鈉溶液時，僅需要大約三五滴鹽酸溶液，溶液就會由紅色變成無色。這樣，盡管達到實驗的目的，但是由于縮短了實驗時間，因而不利于學生化學實驗品質的培養。

教師應按照實驗要求的濃度，配制鹽酸和氫氧化鈉溶液的溶質的質量分數，然后學生將稀鹽酸溶液逐滴滴入氫氧化鈉溶液中，一定要嚴格按照滴一滴鹽酸，然后攪拌溶液的要求進行規范操作，并注意玻璃棒不要碰到燒杯內壁，學生慢慢操作大約需要加入25至30滴鹽酸時，溶液才會由紅色變成無色，當溶液變成無色，立即停止滴加鹽酸，此時恰好完全反應。在做酸堿中和反應實驗時，學生非常期待實驗現象的發生，長時間反復地滴加和攪拌，能夠磨煉學生的耐性和韌性，將促進學生意志品質的培養。

四、對學生科學創新精神的培養

教師和學生積極地改進和創新實驗，有利于學生科學創新精神的培養。例如凈化天然水的探究實驗，教材中的實驗安排是分步進行的，可以鼓勵學生設計組裝一體裝置，學生興趣會大大提高。在實驗教學中改進實驗裝置或藥品，能夠培養學生的發散思維，從而促進學生創新精神的培養。

案例4測定空氣中氧氣含量實驗的改進：測定空氣中氧氣含量的實驗，在現行教材中利用的藥品是銅粉，以測定空氣中氧氣的含量。這個實驗仍然存在許多問題，如加熱溫度過高，加熱時間過長、推拉活塞的次數較多、活塞的摩擦力較大等影響因素。為解決這個問題，在原有實驗的基礎上設計一套實驗裝置，整套裝置組裝簡單，操作簡便，收集到的實驗數據準確。

（1）取兩支大小相同的具支試管，將其中一支裝滿硫酸銅溶液，塞上橡皮塞，取下橡皮塞把液體倒入量筒內，測得具支試管的體積約為50mL；（2）將足量的白磷放入具支試管中部，塞緊帶氣球的橡皮塞，趕盡氣球內的空氣，連上膠皮管，夾上彈簧夾，膠皮管的另一端放入量筒內，在試管中部用酒精燈加熱，白磷開始燃燒，產生大量白煙；（3）待反應結束稍等片刻。然后用濕毛巾冷卻具支試管，裝置完全冷卻后，量筒內的硫酸銅溶液被吸入具支試管，取出膠皮管，然后讀數，量筒內液體體積約為40mL，顯然液體減少10mL，由此證明空氣體積的1/5是氧氣。

借助量筒量取具支試管內氣體減少的體積，使實驗數據更準確，更具有說服力；白磷的著火點比較低，利用白磷消耗空氣中的氧氣，僅需要在較低的溫度下就能進行，便于實驗操作；用濕毛巾冷卻具支試管，大大縮短操作時間；將硫酸銅溶液注入量筒，不僅有利于觀察實驗，而且能夠吸收白磷蒸氣，有效防止空氣污染。

由此可見，教師借助化學實驗的特點和優勢，培養學生的創新精神，不僅符合我國素質教育的要求，而且是社會賦予教師的神圣職責。在化學實驗教學中，教師要引導學生改進和優化教材中的化學實驗設計或裝置，增強實驗創新意識，增加探究性實驗，更換或替代實驗藥品和器材，注意實驗的環保型和節約型，在沒有經驗的地方積累經驗，在沒有現成答案的地方摸索答案。

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