創新視角下初中化學實驗教學的探索

張玉杰

化學是一門重視實踐的課程，實驗是該課程中的重要部分，既能夠使化學教學趣味化，提高學生的動手操作能力，也能夠培養學生嚴謹的科學精神。但就初中化學實驗課教學現狀而言，大多數的實驗教學以驗證性為主，學生按照教師設計好的實驗步驟進行操作。此種實驗教學方式雖能深化學生對于相關知識的理解，但是不利于學生創新能力以及探究精神的培養。筆者結合教學實例，以高溫煅燒石灰石這一實驗內容為例，探討如何在初中化學實驗教學中培養學生的創新精神。

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過高溫煅燒之后，生成氧化鈣和二氧化碳氣體，實驗方程式為CaCO3 =CaO+CO2↑。在這個實驗中，需要加熱達到高溫煅燒的條件，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到煅燒所需要的溫度；另一方面，預熱時間過長，影響課堂進度。為促進課堂實驗的效率，讓學生在有限的時間內觀察到比較明顯的實驗現象，教師應該對實驗用品或者實驗裝置進行改進和創新，從而加快實驗的速率，讓實驗能夠在限定的時間內達到較明顯的實驗效果。

二、創新視角下的高溫煅燒石灰石課堂實驗

1.創新視角下的實驗用品

傳統化學實驗課中，常常有很多原因導致實驗效果不理想。例如，實驗可能會產生一些具有污染性的實驗產物，危害到師生的身體健康；有些反應發生的速率較慢，教師為了趕進度，只好讓學生中途停止實驗，因此沒達到相應的實驗效果；有些實驗反應不夠明顯，學生很難觀察到化學反應發生的過程。綜上，教師應該對實驗用品進行改進，從而強化實驗的效果。在實驗教學過程中，通過對實驗用品狀態的巧妙轉變，促進實驗的有效性。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，便可有效增加反應物表面積，提高氧氣濃度，從而增強反應的劇烈程度，使實驗現象更加明顯。

基于以上化學創新實驗原理，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來制取酒精燈燃燒所需要的氧氣。傳統實驗中，每次反應完成后，剩余的二氧化錳只能倒掉，不但浪費化學資源，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上進行創新，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，并自然風干。這樣一來，二氧化錳就能夠重復利用，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，我們還可以轉變石灰石的形態。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，在化學實驗過程中，我們只要稍微對實驗進行創新，就能夠有效優化實驗效果，提高化學實驗教學的有效性。但是化學實驗的創新應該建立在科學、安全的基礎之上。

2.創新視角下的實驗裝置

初中化學實驗教學中，大多實驗是驗證性實驗。教師先設計好實驗的流程，再讓學生進行機械地操作。這樣的教學方式，容易導致學生的化學實驗思維僵化，讓他們形成固定的思維定勢，非常不利于學生探索精神的培養。因此，教師在教學的過程中，應加強對學生的啟發，打破學生僵化的思維模式，這對于實驗裝置的創新，優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。通過對實驗裝置進行創新，能夠對生活中的一些廢棄物品進行廢物利用。同時，也能培養學生的創新精神。但應注意的一點是，在采用這些廢棄物品代替實驗裝置時，應該進行嚴格清洗，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行創新。例如，在制取氧氣的環節，我們可以利用廢棄的飲料瓶作為盛雙氧水的容器。在進行實驗之前，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，從而產生氧氣。酒精燈被點燃之后，將尖嘴玻璃管的出口對準焰心，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，通過對實驗裝置進行改進，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，達到助燃的效果，加快反應速率的同時，也能夠使實驗現象更加明顯，強化實驗效果。

3.創新視角下的實驗地點

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

例如，讓學生用白醋清除水垢、用醋泡雞蛋，或者是帶學生參觀工廠中高溫煅燒石灰石的過程，通過將化學實驗從固定的實驗室轉移到家里、工廠里，能夠讓學生明白，化學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生產中，使我們的生活變得更加美好，使社會取得更大的進步。對化學實驗的地點進行創新，能夠讓學生對化學實驗有一個更加深刻、更加正確的認識。

化學實驗是初中化學教學的重要部分，教師可通過對實驗用品、實驗裝置、實驗地點的創新，有效加快化學反應速率，增強實驗效果。同時，教師在教學過程中，還可對化學實驗模式進行轉變和創新，引導學生運用化學原理解決生活中的問題，讓學生在創新的視角下重新認識化學。這樣的實驗教學方式不僅能夠強化教學效果，同時，也能打破學生的僵化思維，培養學生的創新精神。endprint