初中農(nóng)村學(xué)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)和開發(fā)研究

李健怡

【摘要】 在新課程標(biāo)準(zhǔn)下，初中化學(xué)教材設(shè)置大量的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，充分地體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)。但在一些農(nóng)村學(xué)校的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，還存在一些實(shí)際問題。教師基本上以演示實(shí)驗(yàn)為主，甚至有的教師連演示實(shí)驗(yàn)也省去，直接講實(shí)驗(yàn)。加上農(nóng)村中學(xué)的學(xué)生見識(shí)較少，學(xué)習(xí)主動(dòng)性較差。針對(duì)以上情況，教師應(yīng)在教學(xué)過程中從實(shí)際出發(fā)，發(fā)揮地域優(yōu)勢(shì)，利用農(nóng)村的自然條件，盡可能找到最適合本地區(qū)解決問題的辦法。通過對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)和開發(fā)來培養(yǎng)他們學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

【關(guān)鍵詞】 初中 農(nóng)村學(xué)校 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 改進(jìn)和開發(fā)

【中圖分類號(hào)】 G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A 【文章編號(hào)】 1992-7711（2017）09-026-03

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農(nóng)村學(xué)校實(shí)驗(yàn)室設(shè)備簡(jiǎn)陋，藥品短缺，經(jīng)費(fèi)不足，沒有配備專職的實(shí)驗(yàn)員，學(xué)生缺少動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)。教師基本以教材中的演示實(shí)驗(yàn)為主，往往忽視了學(xué)生的生活實(shí)際和實(shí)驗(yàn)實(shí)際，只能讓學(xué)生按部就班地去接受實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。因此，教師要從傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)解脫出來，把實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有效的改進(jìn)和開發(fā)。

中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀是基本能完成教學(xué)大綱規(guī)定的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，但缺乏趣味性和探索性，因此有針對(duì)性地對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。

1. 化學(xué)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

環(huán)境問題是當(dāng)代人類普遍關(guān)注的全球性問題。在環(huán)境污染的諸多因素中，部分中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的廢氣、廢液對(duì)大氣和水質(zhì)的污染也是比較嚴(yán)重的。因此，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，必須采取有效措施防止實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境的污染。

1.1改進(jìn)實(shí)驗(yàn)提高環(huán)保性

1.1.1對(duì)燃燒條件探究的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

以前做“對(duì)燃燒條件探究”的實(shí)驗(yàn)中，如果用黃豆大小的白磷直接放在銅片上燃燒，它產(chǎn)生的白煙很厲害，差不多整個(gè)實(shí)驗(yàn)室都是白煙，而且我們實(shí)驗(yàn)室沒有通風(fēng)櫥，白煙直接排到空氣中，污染很大。后來嚴(yán)格控制白磷的量，僅用米粒大小可以減少白煙的排出，但仍有污染，后來我再對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行兩點(diǎn)改進(jìn)。

首先，將實(shí)驗(yàn)所要用的紅磷和白磷分別裝入兩支試管中并進(jìn)行封閉，然后將它們同時(shí)放入熱水中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并觀察現(xiàn)象，白磷會(huì)迅速產(chǎn)生燃燒現(xiàn)象，這樣，不但有效節(jié)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間，而且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象非常明顯，整個(gè)過程有條不紊，簡(jiǎn)單易行。通過這樣的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，將白磷封閉，生成有毒的煙就不會(huì)直接擴(kuò)散到空氣中。

但上述實(shí)驗(yàn)改進(jìn)只是對(duì)比得出燃燒條件之一：溫度必需達(dá)到著火點(diǎn)。那怎樣證明燃燒的條件要有氧氣呢？其次，還可以設(shè)計(jì)另一支試管作對(duì)比。將另一支試管離試管底部差不多三分之一的地方放在酒精噴燈上燒熔，然后，用鐵絲穿一個(gè)小孔，把白磷放進(jìn)去，再放入熱水中，一部分熱水就由小孔進(jìn)入到試管中把白磷浸沒，然后再往該試管通入氧氣。通過改裝后的這個(gè)實(shí)驗(yàn)，完全沒有白煙直接擴(kuò)散到空氣中，非常環(huán)保。

1.1.2對(duì)分子是不斷地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

分子是不斷地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)這個(gè)性質(zhì)比較抽象，學(xué)生很難理解和想象，分子是如何在無規(guī)則地運(yùn)動(dòng)著的呢？因此，教師可以設(shè)計(jì)這樣一個(gè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)來幫助學(xué)生更好地理解它。將一根鐵絲做成小樹狀，并在鐵絲上穿上浸有酚酞溶液的棉花球，然后在“小樹”的底部滴幾滴濃氨水，再用一個(gè)小燒杯將“小樹”罩住，一會(huì)兒，學(xué)生就會(huì)看到鐵絲上的白色棉花球變成鮮艷的紅色。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的確更環(huán)保、更生動(dòng)。但是有一個(gè)問題：在“小樹”底下滴幾滴濃氨水，那直接滴在桌上還是滴在小燒杯上，實(shí)驗(yàn)后怎樣處理濃氨水？我認(rèn)為還可以進(jìn)行以下改進(jìn)：用家中白色的塑料罐，把“小樹”放入罐內(nèi)，然后在罐底放一個(gè)塑料瓶的瓶蓋，在瓶蓋上放少量濃氨水，然后把塑料罐的蓋也蓋上。整個(gè)過程學(xué)生很清楚地看到，小棉球由下到上慢慢變紅，學(xué)生熱情高漲，興奮不已。從這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生切身感受到分子的存在，并且分子不斷在運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)后，讓學(xué)生往罐里加入水，把氨水倒到樹旁，從而廢物利用，也初步了解氨水可作肥料。

以上用來做實(shí)驗(yàn)的這棵“小樹”到學(xué)習(xí)人教版下冊(cè)課本第十單元酸和堿的課題2《酸和堿的中和反應(yīng)》時(shí)，再拿出來做實(shí)驗(yàn)。在棉花球上先滴酚酞溶液，噴上氫氧化鈉溶液變紅色，再噴上稀鹽酸變成無色，這棵“小樹”再次得到利用。

1.1.3 對(duì)一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

一氧化碳還原氧化銅這個(gè)實(shí)驗(yàn)很多學(xué)校都不做了，雖然課本上這個(gè)也不做要求，但我認(rèn)為改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置后，還是存在實(shí)踐的價(jià)值的。首先用錐形瓶收集一瓶一氧化碳，然后用膠塞塞住。把一根銅絲繞成螺旋狀，一端插入另一膠塞上。在空氣中把銅絲加熱變成黑色，迅速放入錐形瓶中，塞緊膠塞，可以觀察到黑色的氧化銅馬上變成紅色。待錐形瓶冷卻后，倒入少量澄清石灰水，塞緊膠塞，振蕩，石灰水變白色渾濁。讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析，得出該反應(yīng)的原理。最后，為了防止一氧化碳沒反應(yīng)完，可以點(diǎn)燃瓶?jī)?nèi)的氣體，整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)便、環(huán)保。

優(yōu)化初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，關(guān)鍵不是缺乏實(shí)驗(yàn)資源，而在于教師要潛心鉆研、苦心修煉，探索掌握一些行之有效的實(shí)驗(yàn)優(yōu)化策略。

1.2改進(jìn)實(shí)驗(yàn)增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果

1.2.1電解水的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

在電解水的實(shí)驗(yàn)過程中，由于設(shè)備不足，不能讓學(xué)生分組做實(shí)驗(yàn)，教師只能演示實(shí)驗(yàn)。但學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)時(shí)，只有坐在教室前幾排的學(xué)生能清楚地觀察到實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，而后面的學(xué)生卻難以觀察清楚。為了增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果，我在水中滴幾滴紅墨水，使水變成紅色，同時(shí)采用投影儀將實(shí)驗(yàn)裝置放大投影到大屏幕上，同學(xué)們就可以清楚地觀察到有氣泡產(chǎn)生及水面漸漸下降等實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，大大增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)效果。

1.2.2金屬氧化物與酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

人教版下冊(cè)教材金屬氧化物與酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)只讓學(xué)生探究了氧化鐵與稀鹽酸、稀硫酸的反應(yīng)，為了更進(jìn)一步探究這一性質(zhì)的普遍性，教師可以增設(shè)氧化銅與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。以前我做這個(gè)實(shí)驗(yàn)都是用氧化銅粉末，但氧化銅粉末溶解時(shí)間比較耗時(shí)。因此對(duì)這一實(shí)驗(yàn)做了一點(diǎn)改進(jìn)：將一根銅絲擦光亮后，一端繞成螺旋狀放在酒精燈火焰上灼燒，使之變黑，然后趁熱分別放進(jìn)少量稀鹽酸、稀硫酸中，一會(huì)兒就可以看到螺旋上的黑色消失，銅絲又變得光亮了，溶液也由無色變成藍(lán)色。這一實(shí)驗(yàn)具有節(jié)約、省時(shí)、形成對(duì)比的特點(diǎn)，既加深了學(xué)生對(duì)金屬氧化物與酸反應(yīng)的性質(zhì)的理解和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的記憶，又幫助學(xué)生鞏固了銅的化學(xué)性質(zhì)，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)效果。endprint

大多數(shù)農(nóng)村學(xué)校設(shè)施和設(shè)備比較落后，很多學(xué)生實(shí)驗(yàn)也無法開展。教師要指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)設(shè)條件，利用生活用品代替化學(xué)藥品，用廢棄物制成簡(jiǎn)易裝置。讓學(xué)生有自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行開發(fā)。

2. 利用農(nóng)村自然條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)開發(fā)

2.1把實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單化

化學(xué)教學(xué)特別注重學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，而學(xué)生要具有很好實(shí)驗(yàn)探究能力除了要具有化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作能力和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述能力以外，更重要的是學(xué)生具有設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)步驟的能力。從學(xué)生對(duì)化學(xué)的掌握情況來看，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)都比較差，特別是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)存在問題更為突出。所以在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案變簡(jiǎn)單化顯得尤其重要。

例如證明飲料中含有二氧化碳：先搖晃塑料瓶雪碧等碳酸飲料，使飲料中氣體溢出到瓶?jī)?nèi)上部空間，再用注射器（帶針頭）抽取少量澄清石灰水，然后把注射器針頭直接插進(jìn)飲料瓶上部的空間內(nèi)。氣體立即沖入注射器內(nèi)，使澄清石灰水而與之充分接觸，澄清石灰水馬上變渾濁，從而證明飲料中含有二氧化碳。這樣改進(jìn)，無需打開瓶蓋，實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單快捷，同時(shí)具有很強(qiáng)的趣味性。

其實(shí)注射器在很多實(shí)驗(yàn)都會(huì)用到，比如“二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取與性質(zhì)”的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。我們學(xué)校實(shí)驗(yàn)室只有八個(gè)完好的長(zhǎng)頸漏斗，如果學(xué)生每張臺(tái)都用一個(gè)長(zhǎng)頸漏斗，誠然是杯水車薪。在這實(shí)驗(yàn)中，我讓學(xué)生自己準(zhǔn)備注射器代替長(zhǎng)頸漏斗，每個(gè)小組至少準(zhǔn)備一個(gè)。我們學(xué)校的學(xué)生大部分來自農(nóng)村，每個(gè)村委都有衛(wèi)生站，讓學(xué)生家長(zhǎng)去衛(wèi)生站拿一兩個(gè)注射器是沒問題的。因此學(xué)生很快拿了二十七個(gè)注射器回來。每到學(xué)生分組做“二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取與性質(zhì)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，預(yù)先叫小組長(zhǎng)去實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)所需的儀器、藥品。這們一來，老師就省了很多功夫，“二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取與性質(zhì)”這個(gè)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)也得到很好的開展。

我們農(nóng)村學(xué)校為了讓學(xué)生有更多動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，要充分利用農(nóng)村的有利條件把實(shí)驗(yàn)家庭化。

2.2把實(shí)驗(yàn)家庭化

2.2.1自制酸堿指示劑

在學(xué)習(xí)酸堿指示劑時(shí)，讓學(xué)生閱讀課本科學(xué)家波義耳在一次實(shí)驗(yàn)中意外發(fā)現(xiàn)的故事。布置周末家庭作業(yè)，回家摘各種各樣的花，然后壓出花的汁液，分別滴入稀醋酸和蘇打粉的溶液，并記錄下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。如果家里沒有蘇打粉可以用松肉粉代替，或者家里有熟石灰的，也可以用石灰水代替。還可以到實(shí)驗(yàn)室借稀鹽酸和稀氫氧化鈉溶液回去。要求學(xué)生把自己采集到的花全部帶回學(xué)校，同學(xué)之間交換花朵做實(shí)驗(yàn)。

到學(xué)習(xí)新課時(shí)，我把自制酸堿指示劑實(shí)驗(yàn)變成學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生加深對(duì)酸堿指示劑的認(rèn)識(shí)。經(jīng)過多次自制酸堿指示劑的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生小沂突然想到一個(gè)問題：如果把帶梗的花插在同濃度同體積的酸和堿溶液中，也會(huì)呈現(xiàn)不同的顏色嗎？她的實(shí)驗(yàn)猜想：①經(jīng)過一段時(shí)間后，花朵顯現(xiàn)不同的顏色；②經(jīng)過一段時(shí)間后，花朵均無明顯變化；③經(jīng)過一段時(shí)間后，插入酸性溶液的花朵變色，插入堿性溶液的花朵不變色；④經(jīng)過一段時(shí)間后，插入酸性溶液的花朵不變色，插入堿性溶液的花朵變色。我鼓勵(lì)她回家做來這個(gè)實(shí)驗(yàn)。小沂把實(shí)驗(yàn)所需要的藥品、用品準(zhǔn)備好帶回家。她將白菊的梗部剪好，分別插入兩個(gè)錐形瓶中放置一晚，讓花吸收，第二天帶回學(xué)校。到了第二天，同學(xué)們很早來到課室，迫不及待地看看她的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。眼前的一番景象讓同學(xué)們的血液都沸騰了：插在5%稀鹽酸的白菊變粉紅色了，插在5%氫氧化鈉溶液的白菊花瓣尾部變淺藍(lán)色了，美艷嬌麗的樣子讓人不禁喜愛。

通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們寫下很多實(shí)驗(yàn)的收獲和心得。其中小沂感慨：化學(xué)太重要了，生活中很多事情都涉及到化學(xué)，學(xué)好化學(xué)，用好化學(xué)，能讓我們的生活更美好。曾經(jīng)我們以為化學(xué)是一門枯燥無味的科目，這次一系列的實(shí)驗(yàn)，徹底顛覆了我們這樣的想法。原來化學(xué)是這么的生動(dòng)有趣。在這次實(shí)驗(yàn)過程中，我們不僅學(xué)到了課本里的知識(shí)，更豐富了我們的課外拓展，還懂得了想知道就要親身去實(shí)踐的道理。現(xiàn)在的我們不再滿足于老師課堂上所給出的答案，還知道了知識(shí)是要自己去探索，不能一味的求助于別人，只有把困難路上的荊棘去除，才能迎來勝利的微笑。

2.2.2自制大晶體

在學(xué)生參加廣州市的“大晶體制作”比賽時(shí)，讓學(xué)生預(yù)習(xí)下冊(cè)課本第九單元溶液的內(nèi)容和課外實(shí)驗(yàn)“自制白糖晶體”。準(zhǔn)備比賽時(shí)，學(xué)生學(xué)習(xí)比較忙很難抽出時(shí)間來做實(shí)驗(yàn)，因此我讓學(xué)生在自己家里做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，家庭實(shí)驗(yàn)由于取材方便、操作簡(jiǎn)便，每個(gè)學(xué)生都可以動(dòng)手操作，促使農(nóng)村學(xué)生積極參與親自動(dòng)手做化學(xué)實(shí)驗(yàn)。也可以在學(xué)校派發(fā)藥品，結(jié)合家里的用品做實(shí)驗(yàn)，學(xué)生完成的很好，也獲了很多獎(jiǎng)項(xiàng)。學(xué)生寫了很多實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)小論文、實(shí)驗(yàn)反思和體會(huì)。

下面摘自一個(gè)同學(xué)的反思與體會(huì)?！緦?shí)驗(yàn)失敗教訓(xùn)與反思】：①剛開始結(jié)晶時(shí)，很難找到漂亮的小晶體；②溫度很難控制，要不斷嘗試；③在制作溶液時(shí)，很難把握粉末的量；④在晶體形成過程中，由于溫差比較大，好不容易生成長(zhǎng)大的晶體溶解了；⑤溶液不要太濃，否則表面很容易長(zhǎng)出小晶體；⑥要從失敗中吸取教訓(xùn)，反復(fù)做實(shí)驗(yàn)，得到經(jīng)驗(yàn)、方法與結(jié)論?！緦?shí)驗(yàn)體會(huì)與感悟】初次實(shí)驗(yàn)讓我碰了不少壁，開始我沒有掌握好溶液的濃度，加入太多藥品，結(jié)果容器底有大量沉淀物。結(jié)出的晶體形狀不規(guī)則，且結(jié)成一大塊在容器底。經(jīng)過不斷地重復(fù)實(shí)驗(yàn)，終于掌握了制作大晶體和小晶體的一些方法，從這次實(shí)驗(yàn)深深地體會(huì)到學(xué)無止境以及各種物質(zhì)的奧秘。真是“親身下河知深淺，親口嘗梨知酸甜?！痹趯?shí)驗(yàn)過程中，看到晶體一天一天不斷地長(zhǎng)大，感覺很神奇，心里總是想著晶體，期盼晶體不斷長(zhǎng)大。同時(shí)也很興奮，晶體也有生命，我一路看著它成長(zhǎng)，太幸福了。

2.3把實(shí)驗(yàn)生活化

2.3.1尋找農(nóng)村常見代替品

有一年我們化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的大理石、石灰石用完了，購買很長(zhǎng)時(shí)間也沒能買回來，因此學(xué)生實(shí)驗(yàn)“二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取與性質(zhì)”遲遲未能得到開展。于是我叫學(xué)生看看自己家附近有沒有大理石或石灰石。后來有一個(gè)同學(xué)發(fā)生自己家附近有人裝飾房子，樓下有一堆碎瓷磚，他帶了一點(diǎn)回來，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明這些碎瓷磚的主要成分是碳酸鈣。后來，我讓那同學(xué)把他家附近被廢棄的碎瓷磚都帶回學(xué)校，然后老師們用錘子敲碎它們，這些碎瓷磚足夠我們學(xué)校用好幾年。endprint