創(chuàng)新視角下初中化學(xué)實驗教學(xué)的探索

張玉杰

化學(xué)是一門重視實踐的課程，實驗是該課程中的重要部分，既能夠使化學(xué)教學(xué)趣味化，提高學(xué)生的動手操作能力，也能夠培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神。但就初中化學(xué)實驗課教學(xué)現(xiàn)狀而言，大多數(shù)的實驗教學(xué)以驗證性為主，學(xué)生按照教師設(shè)計好的實驗步驟進(jìn)行操作。此種實驗教學(xué)方式雖能深化學(xué)生對于相關(guān)知識的理解，但是不利于學(xué)生創(chuàng)新能力以及探究精神的培養(yǎng)。筆者結(jié)合教學(xué)實例，以高溫煅燒石灰石這一實驗內(nèi)容為例，探討如何在初中化學(xué)實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

一、高溫煅燒石灰石的實驗原理和特點

高溫煅燒石灰石的實驗原理為碳酸鈣在經(jīng)過高溫煅燒之后，生成氧化鈣和二氧化碳?xì)怏w，實驗方程式為CaCO3 =CaO+CO2↑。在這個實驗中，需要加熱達(dá)到高溫煅燒的條件，而課堂實驗的時間較短，因此，通常在課堂上完成這一實驗的難度較大。一方面，實驗室所用到的酒精燈難以達(dá)到煅燒所需要的溫度；另一方面，預(yù)熱時間過長，影響課堂進(jìn)度。為促進(jìn)課堂實驗的效率，讓學(xué)生在有限的時間內(nèi)觀察到比較明顯的實驗現(xiàn)象，教師應(yīng)該對實驗用品或者實驗裝置進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，從而加快實驗的速率，讓實驗?zāi)軌蛟谙薅ǖ臅r間內(nèi)達(dá)到較明顯的實驗效果。

二、創(chuàng)新視角下的高溫煅燒石灰石課堂實驗

1.創(chuàng)新視角下的實驗用品

傳統(tǒng)化學(xué)實驗課中，常常有很多原因?qū)е聦嶒炐Ч焕硐搿＠纾瑢嶒灴赡軙a(chǎn)生一些具有污染性的實驗產(chǎn)物，危害到師生的身體健康；有些反應(yīng)發(fā)生的速率較慢，教師為了趕進(jìn)度，只好讓學(xué)生中途停止實驗，因此沒達(dá)到相應(yīng)的實驗效果；有些實驗反應(yīng)不夠明顯，學(xué)生很難觀察到化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的過程。綜上，教師應(yīng)該對實驗用品進(jìn)行改進(jìn)，從而強化實驗的效果。在實驗教學(xué)過程中，通過對實驗用品狀態(tài)的巧妙轉(zhuǎn)變，促進(jìn)實驗的有效性。例如，在鐵絲生銹這一實驗中，我們可將“鐵絲”換成“鐵粉”，將“空氣”換成“氧氣”，如此一來，便可有效增加反應(yīng)物表面積，提高氧氣濃度，從而增強反應(yīng)的劇烈程度，使實驗現(xiàn)象更加明顯。

基于以上化學(xué)創(chuàng)新實驗原理，在高溫煅燒石灰石這一實驗中，我們通過二氧化錳與氧氣的反應(yīng)來制取酒精燈燃燒所需要的氧氣。傳統(tǒng)實驗中，每次反應(yīng)完成后，剩余的二氧化錳只能倒掉，不但浪費化學(xué)資源，而且會在一定程度上造成污染。因此，我們可以在二氧化錳的形態(tài)上進(jìn)行創(chuàng)新，將粉末狀的二氧化錳與水泥、沙子混合，使之變成丸狀二氧化錳，并自然風(fēng)干。這樣一來，二氧化錳就能夠重復(fù)利用，有效避免了資源的浪費以及重金屬的污染。另外，為了加快實驗的速率，我們還可以轉(zhuǎn)變石灰石的形態(tài)。例如，可以先將石灰石研磨成粉末狀，或者制成石灰石薄片狀（我們可以用貝殼來代替），從而加大石灰石與空氣接觸的面積。

因此，在化學(xué)實驗過程中，我們只要稍微對實驗進(jìn)行創(chuàng)新，就能夠有效優(yōu)化實驗效果，提高化學(xué)實驗教學(xué)的有效性。但是化學(xué)實驗的創(chuàng)新應(yīng)該建立在科學(xué)、安全的基礎(chǔ)之上。

2.創(chuàng)新視角下的實驗裝置

初中化學(xué)實驗教學(xué)中，大多實驗是驗證性實驗。教師先設(shè)計好實驗的流程，再讓學(xué)生進(jìn)行機械地操作。這樣的教學(xué)方式，容易導(dǎo)致學(xué)生的化學(xué)實驗思維僵化，讓他們形成固定的思維定勢，非常不利于學(xué)生探索精神的培養(yǎng)。因此，教師在教學(xué)的過程中，應(yīng)加強對學(xué)生的啟發(fā)，打破學(xué)生僵化的思維模式，這對于實驗裝置的創(chuàng)新，優(yōu)化實驗效果大有裨益。

例如，運用到小燒杯的實驗，可以用果凍殼來代替燒杯（不需要加熱的情況下）；在需要轉(zhuǎn)移粉末狀藥品的實驗中，可以用大的吸管來代替紙槽；在需要分液的實驗中，可以利用注射器來作為分液的儀器。通過對實驗裝置進(jìn)行創(chuàng)新，能夠?qū)ι钪械囊恍U棄物品進(jìn)行廢物利用。同時，也能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。但應(yīng)注意的一點是，在采用這些廢棄物品代替實驗裝置時，應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格清洗，確保容器干凈，不會影響實驗效果。

在高溫煅燒石灰石這一實驗中，也可以對實驗裝置進(jìn)行創(chuàng)新。例如，在制取氧氣的環(huán)節(jié)，我們可以利用廢棄的飲料瓶作為盛雙氧水的容器。在進(jìn)行實驗之前，將飲料瓶洗凈、晾干。先在飲料瓶底部倒入雙氧水，然后將飲料瓶對折，使上半部分與下半部分呈45度，然后用膠帶進(jìn)行粘貼、固定，并在飲料瓶上半部分放入二氧化錳丸，然后在瓶口處塞上單孔橡膠塞，橡膠塞與尖嘴玻璃管連接。在進(jìn)行實驗時，逐漸增大飲料瓶的對折角度，使二氧化錳丸能夠與雙氧水充分接觸，從而產(chǎn)生氧氣。酒精燈被點燃之后，將尖嘴玻璃管的出口對準(zhǔn)焰心，從而形成高溫火焰。然后將石灰石放在坩堝中，并將坩堝置于高溫火焰上煅燒，可觀察到石灰石發(fā)出耀眼的白光，這時可將酒精燈撤走，然后將煅燒過的石灰石投入酚酞試液中，可觀察到試液顏色變紅。在這一實驗中，通過對實驗裝置進(jìn)行改進(jìn)，利用二氧化錳與雙氧水制成的氧氣，可將酒精燈火焰的溫度迅速提高，達(dá)到助燃的效果，加快反應(yīng)速率的同時，也能夠使實驗現(xiàn)象更加明顯，強化實驗效果。

3.創(chuàng)新視角下的實驗地點

課堂大多數(shù)的實驗都是在指定的實驗室中完成的，因此學(xué)生很容易形成固定思維，認(rèn)為化學(xué)實驗就是必須要在實驗室中完成。但是，實際上很多化學(xué)反應(yīng)都是發(fā)生在我們的日常生活中的，教師應(yīng)善于對實驗特點進(jìn)行創(chuàng)新，例如讓學(xué)生在回家之后進(jìn)行一些家庭小實驗，或者是運用生活中常見的事例進(jìn)行教學(xué)。這樣的教學(xué)方式不僅能夠打破學(xué)生的固定思維，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)化學(xué)的樂趣，使實驗取得顯著的教學(xué)成效，也能提高學(xué)生對相關(guān)化學(xué)原理的應(yīng)用能力。

例如，讓學(xué)生用白醋清除水垢、用醋泡雞蛋，或者是帶學(xué)生參觀工廠中高溫煅燒石灰石的過程，通過將化學(xué)實驗從固定的實驗室轉(zhuǎn)移到家里、工廠里，能夠讓學(xué)生明白，化學(xué)實驗的最終目的不是“實驗”本身，而是將實驗原理運用到我們的生活中或者是工業(yè)生產(chǎn)中，使我們的生活變得更加美好，使社會取得更大的進(jìn)步。對化學(xué)實驗的地點進(jìn)行創(chuàng)新，能夠讓學(xué)生對化學(xué)實驗有一個更加深刻、更加正確的認(rèn)識。

化學(xué)實驗是初中化學(xué)教學(xué)的重要部分，教師可通過對實驗用品、實驗裝置、實驗地點的創(chuàng)新，有效加快化學(xué)反應(yīng)速率，增強實驗效果。同時，教師在教學(xué)過程中，還可對化學(xué)實驗?zāi)Ｊ竭M(jìn)行轉(zhuǎn)變和創(chuàng)新，引導(dǎo)學(xué)生運用化學(xué)原理解決生活中的問題，讓學(xué)生在創(chuàng)新的視角下重新認(rèn)識化學(xué)。這樣的實驗教學(xué)方式不僅能夠強化教學(xué)效果，同時，也能打破學(xué)生的僵化思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。endprint