論初中化學小實驗的價值及其實現

劉廷婷

摘要：初中化學實驗分為課堂實驗和課后實驗，課堂實驗包括教師演示實驗和學生實驗，課后實驗以課堂實驗的衍生為主，包括生活小實驗和校本課程小實驗，這里統稱為小實驗。受到教學時間限制和“唯分數論”的應試教育的影響，學生實驗開展的次數“寥寥可數”，而演示實驗為教師操作學生觀摩，學生的動手、思維能力得不到很好的發展。化學小實驗作為課堂實驗的一種補充，對于學生動手能力、生活能力、創造思維、關愛社會等方面的提升起著至關重要的作用。教師在化學課程開展的同時穿插一些跟生活相關的小實驗，讓學生獨立或者合作完成，有利于充分調動學生學習的積極性，激發學生的求知欲，增強學生的動手能力和提高學生解決問題的能力。

關鍵詞：初中化學;化學小實驗;價值實現

文章編號：1008-0546（2019）12-0077-04 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2019.12.023

初中化學新課程標準指出義務教育階段的化學課程應該具有基礎性和生活性，著眼于學生日常生活、社會需要的化學知識、致力于提高學生能夠運用化學知識和科學的分析方法解決一些生活問題。初中化學小實驗是在學生已有的理論基礎知識和生活經驗的基礎上，讓學生感受化學對生活的重要性，化學與生活密切相關。同時提高學生對化學學習的興趣，培養學生在學習和生活中遇到問題能夠主動提出問題、進行思考然后分析問題，最后能夠運用自己的生活經驗和課本知識綜合解決問題的能力，在實驗過程中感受化學的魅力，培養科學素養。之前相關研究多著重于強調化學小實驗中的家庭小實驗以及其趣味性、生活化，較少從化學課堂實驗的局限性的基礎上指出化學小實驗的積極價值，使其成為課堂實驗的有力補充。

一、初中化學課堂實驗及其局限

1.初中化學課堂實驗的涵義

初中化學課堂實驗指的是教學內容規定的學生必做實驗和教師必開設的演示實驗。在這個過程中教師或者學生根據一定的實驗目的，選擇相應的實驗器材、裝置等，改變實驗對象的性質或者狀態然后獲得各種化學實驗事實。包括簡單的儀器操作實驗、物質制取實驗（初中階段主要為氣體的制取）、揭示基本原理或概念的實驗，例如驗證質量守恒定律。這種實驗的特點是驗證性、具體化、定量化等。

2.初中化學課堂實驗的局限性

化學課堂實驗能夠幫助學生鞏固化學概念、原理，加強對知識的理解和記憶，初步形成一定的實驗操作技能、養成嚴謹的實驗態度，但也有其局限性。例如：①教師演示實驗的學生參與度不高，學生的動手能力、提出問題、解決問題的創造力難以得到充分發展;②受到時間、場地、儀器、藥品等制約，課堂實驗難以頻繁開展，也就難以凸顯化學實驗在化學學習初期階段的重要作用;③課堂實驗多服務于中考的實驗操作考試，所以過多強調規范性，導致實驗教學的趣味性難以得到發揮;④課堂實驗大多以驗證性實驗為主，從課本上來又回歸課本中，沒有真正將實驗和學生學習發展、生活發展的需求緊密結合在一起。

二、初中化學小實驗及其價值

1.化學小實驗的涵義

初中化學小實驗的理論基礎來源于美國的實用主義教育學說，即杜威的“教育即生活”“從做中學”。化學實驗教學同樣要求源于生活、貼近社會，要與學生在知識、技能、情感等方面的成長相輔相成。所以為克服化學課堂實驗的弊端，衍生出了化學小實驗。它指的是儀器從生活材料中獲取、藥品來源衣食住行等方面且可以就地取材，操作較為簡便，需時較短的一類化學實驗。它既包括一些簡單的生活小實驗，即從生活中一些常見的物質或現象入手，進行探究的實驗;也包括教師自己開發的校本課程中的實驗，例如教材上的一些課后實驗和通過課后習題教師自主創新的衍生實驗。化學小實驗具有多樣化、創造性、實用性、趣味性、生活化等特點。

2.化學小實驗的價值

（1）化學小實驗是課堂實驗的衍生和補充

初中化學課程標準中指出科學探究是化學學習的一種有效方式，實驗是進行科學探究的重要途徑。在對初二學生進行“化學認識”的調查中出現頻率最高的幾個詞分別為“有趣”“活動”“神秘”，而化學實驗則是這幾個詞的核心。但由于學校課程設置、中考升學壓力、實驗安全等原因，教師開展的實驗也是十分有限的，例如：高錳酸鉀制取氧氣、二氧化碳的實驗室制取、木炭還原氧化銅等實驗大多都是通過教師演示實驗展開的，學生的好奇心得不到滿足，學生的動手能力得不到鍛煉;而pH試紙的使用雖然能夠在課堂上以學生實驗的形式開展，但由于時間和地點的限制，學生也只能淺嘗輒止，情感上得不到升華。為了彌補這些“缺陷”，化學小實驗應運而生，它可以抓住一切可利用的時機，例如校本課堂、周末放假等，讓學生貼近生活和社會，彌補課堂上的遺憾，例如可以選擇生活中的物質粉筆和白醋來自己制取二氧化碳，利用課堂上pH試紙使用的知識來測定雨水的pH值，檢驗自己所在地區是否為酸雨，有無環境污染等。

（2）培養學生實驗操作和創造思維

“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”。如何將我們所學的知識與生活經驗、生活實踐緊密結合起來一直都是教師在思考的問題，教師要讓學生走出課堂、走向家庭和生活、走進社會。化學小實驗的設計理念即是以學生真實生活為教學起點，將學校所學知識運用于生活中，在解決問題的過程中引發學生的一些認知沖突，啟發學生思考、對問題進行探究并解決問題。在這個過程中學生的成就感得到提升，也鼓勵了學生大膽提出猜想、大膽實踐解決問題。

（3）學生熱愛生活、培養社會責任感的源泉

初中化學課程標準的基本理念中指出：要學生體會化學就在身邊，生活需要化學;積極探究化學變化的奧秘，培養學生的社會責任感。化學小實驗的設計符合這些理念，例如學生自制美味汽水、用食用醋除水垢、用肥皂水清洗蚊蟲叮咬的皮膚等小實驗能夠讓學生深刻地認識到化學在身邊、化學的應用價值;家中軟硬水的檢驗、測定雨水的pH等小實驗能夠讓學生對環境污染有更深刻的認識，增強學生的社會責任感。

三、初中化學小實驗價值的實現策略

1.培養學生做生活的有心人

化學與生活息息相關，人們呼吸的空氣、日常飲用水、日常出行等各個方面都與化學密不可分。學生不再滿足“兩耳不聞窗外事，一心只讀圣賢書”，而是對生活處處留心：為什么自來水有一股刺鼻的氣味，它的凈化過程是怎樣的;薯片袋中的氣體是什么，它有什么作用;維c泡騰片為什么放在水中有氣體產生，產生的氣體是什么？學生在留心了生活中的很多現象后就會激發學生的好奇心、探究欲，想要通過所學知識和實驗來進行驗證。學生的這些對生活的好奇心則是我們設計化學小實驗源源不斷的素材。

2.學生家庭和學校的有效配合

課堂實驗要求學生在課堂上以小組為單位完成，一旦實驗失敗很難有重復操作的機會，學生的不同學情導致了一部分學生無法很好地完成課堂實驗。化學小實驗的開展大多是利用學生課余時間或校本課程時間，地點大多在家或者課后實驗室，家長的支持幫助和指導能夠有效地保障實驗的成功，而家長和學校轉變“唯分數論”的觀點，注重學生的素質教育也是化學小實驗順利開展的重要因素。

3.養成記錄實驗日記、定期開展實驗沙龍的習慣

實驗日記是學生在完成了實驗后對整個實驗過程中的感受、困惑、個人想法以及心得體會的記錄。它不同于實驗記錄的規范性和嚴謹性，更強調情感性，在實驗日記中大多能夠體現出學生的想象力、科學探究的精神和一些價值觀等。而實驗沙龍則是定期由教師或學生自己組織的“化學小實驗交流會”，在實驗沙龍中學生能夠將自己在實驗中的困惑、心得與同學進行匯報、交流，學生在探討、交流的過程中碰撞出思維的火花。

四、初中化學小實驗實踐案例

初中化學小實驗的選擇（表1）要幫助學生有效地理解化學知識、闡釋化學原理等，還能夠幫助學生掌握科學方法、端正科學實驗的態度，養成科學的思維方式。學生完成實驗后填寫實驗報告然后完成實驗日記，實驗日記重點在于學生反思，主要是從自主洼、合作性、探究性、情感性等方面進行，可以側重從一個方面展開。然后是教師評價或者反思，最后定期組織學生開展實驗沙龍。

1.自制簡易凈水器

在人教版九年級上冊《水的凈化》一節中，學習了水的凈化幾種方法：靜置、過濾、吸附等，課堂上也對應開展了一系列的實驗，學生可以從這些實驗中看到一些生活的影子，例如吃火鍋的漏勺、豆漿過濾豆渣的紗布都是一種過濾裝置。有了相應的生活經驗之后，教師以課后作業的形式將教材上的課外實驗“自制簡易凈水器”作為周末作業指導學生完成，學生完成之后填實驗報告（圖1）。

【實驗日記節選】A同學：凈水器基本上是家喻戶曉的電器，本來以為這個實驗很簡單，真正開始做了之后才發現特別的麻煩，首先實驗材料并不容易得到，活性炭、石英砂不知道在哪里獲取，小卵石也找不到，咨詢過老師，老師說可以用生活中的一些常見的物質代替，例如小石子代替小卵石。我思考了很久決定用木炭碾碎替代活性炭、蓬松棉用普通棉花在太陽下晾曬后代替。最后完成凈水器的實驗后，發現很多事想象中很簡單，但實際做起來卻不容易，以前總覺得化學就是一些元素符號，很高大上。但其實生活中處處都有化學，只是缺乏發現化學的眼睛。

【教師評價】①這個實驗在材料上的獲取并不容易，實驗器材的選擇可以培養學生的生活化聯想思維和動手能力，學生在污水的獲取過程中也能夠理解環境污染，懂得要愛護環境。

②對實驗裝置學生也進行了創新（圖2），不僅僅利用普通的塑料瓶底，還加上了可控制的開關。很好地培養了學生的審美、設計感。

③在實驗的過程中有學生的凈水器沒有達到預期的效果，教師引導學生從課本知識入手尋找原因，課堂上講到過濾后的水仍然渾濁，主要有三個原因，濾紙破損、過濾時待過濾的液體高于濾紙邊緣、儀器沒有洗干凈。教師引導學生從這些方面進行實驗失敗原因的排查。有學生進行了大膽的嘗試，將純凈水通過自制凈水器，發現過濾后的水是渾濁的，找到實驗失敗的根本原因是儀器本身的問題，小卵石、沙子等沒有洗干凈。學生在這個過程中分析問題、解決問題的能力得到了有效的提高。

2.自制Q彈無殼生雞蛋

人教版九年級下冊《酸和堿》單元的內容，課程標準上要求“認識常見的酸、堿的主要性質和用途”，教師需要注意聯系學生的生活實際，合理地選擇實驗室常見的物質與日常生活中的物質通過實驗來說明酸、堿的性質及用途。自制Q彈無殼生雞蛋是近期網上很火的生活小實驗，利用的是酸與碳酸鹽發生反應的原理。完成這樣的實驗后教師可以適當地設計一些相關知識點趣味小實驗，讓學生能夠用所學知識來解決生活中的一些問題（表2）。

【實驗日記節選】B同學：沒想到酸和堿的知識能夠解決這么多生活問題，突然就喜歡上化學了，以后就可以做一個生活小達人！

【教師反思】①該實驗在進行的過程中會出現雞蛋下沉上浮又下沉的現象，學生對此產生了好奇，教師鼓勵學生根據所學知識并結合物理知識來解決這個問題。在很多化學實驗中都會出現一些“神奇”的實驗現象，這就大大激發了學生的好奇心、求知欲，從而不斷進行探索來解決問題。

②Q彈雞蛋實驗的順利開展，大大提高了學生對于化學的興趣，啟發了學生的思維，當學生面對化學知識中難以理解的問題時，不會讓學生望而生怯。再進一步引深到生活中的應用，最后讓學生發現化學的美麗和魅力。

3.探索奇妙的泡騰片

化學小實驗需要貼近生活，例如衣食住行、化工、醫藥等方面，提升學生對化學應用價值的理解，同時培養學生善于觀察、樂于思考的習慣。泡騰片是日常生活中常見的物質，但對于泡騰片為何溶于水后會有大量氣泡產生，而產生的氣泡又是哪種物質卻很少有人進行思考或進一步探索。教師選取這樣日常生活中的化學現象作為實驗的內容，以這些為素材使學生感受身邊的化學。該實驗涉及到氣體的驗證，需要教師配合學生共同完成（圖3）。

【實驗日記節選】c同學：語文課上老師經常講到要做生活的有心人，卻沒有想到還總是忽略生活中的種種現象，化學真有趣，它就像是哆啦A夢神奇的口袋，總是給我們驚喜！

【教師評價】化學小實驗能夠通過日常生活中的一些現象滿足學生的好奇感，求知欲，讓學生自主去查閱資料，根據已有的課本和生活知識進行實驗設計，讓學生參與中體驗過程、發現中增長策略，聯想設計中凝聚智慧。

初中化學小實驗旨在引導學生觀察、體驗生活中的化學。學生在設計實驗的過程中能夠對遇到的問題提出自己的看法，通過教師的引導、自主思考和同學之間的相互討論解決問題，從而鍛煉學生的各方面能力。在實驗過程中學生的理論知識得到鞏固、實踐能力得到鍛煉、創新思維得到培養等最后上升到社會責任感等。