初中化學實驗創新探究在課堂教學中的策略初探

摘 要：化學學科是一門以實驗為基礎的自然科學。化學實驗既是化學入門者的最好的學習途徑，又是化學研究者的重要研究對象與重難點的教學內容，當前人們討論最多的是演示實驗，然而，依照教材中的實驗方案進行演示實驗，部分演示實驗的現象不是很明顯，實驗效果不是很好，所以亟待探究教學實驗的創新與改進，讓教材中所選用的教學實驗實現最大的教育價值，使學生在任務探究過程中變得輕松，能感受到實驗的趣味性，而且開展探究實驗的創新能夠有效的促進化學理論知識的遷移、促進學生進行廣泛的聯想，進而開拓他們的發散思維。

關鍵詞：初中化學;實驗創新探究;策略與建議

《義務教育階段的化學課程（2011版）》明確指出：化學課程要協助學生體驗科學探索，教師盡可能的應該給學生創設動手實驗的機會，在活動中激起學生交流探討的熱情，進而啟迪學生的思維，拓寬學生的視野，促進學生的實踐能力的提升，在實踐中時時培育學生的創新意識，激勵學生積極探究化學的奧秘。注意從學生已有的經驗出發，讓他們在熟悉的生活情境和社會實踐中感受化學的重要性，了解化學與日常生活的密切關系，逐步學會分析和解決與化學有關的一些簡單的實際問題，讓學生在“做科學”的探究實踐中，培養學生的創新精神和實踐能力。

一、 初中化學實驗創新探究現狀分析

（一）實驗教學的形式單一

形式單一的實驗教學設計嚴重束縛了教學中的靈活性，授教者沒能做好學生學習和探究的促進者、啟發者和合作者。相反，往往在傳統實驗課堂教學中呈現出一種傳教者沒有顧及學生在實驗學習中的自主探求知識才能的局面，這種局面嚴重制約著課堂教學效益的提高以及學生個性發展的需求。所以，這種實驗教學設計限制了教學中的靈活性和變通性。教師沒能做好學生探索的引導者，只注重“認知目標”的完成，直接忽略了其余教學目標的達成，使學生失去了對學習自主探究的趣味，呈現“教師很辛勞，學生很苦楚”的場面，這種現象既不利于培育學生創新精神又困擾著授教者優秀教學水平的突顯。

（二）教師對教科書實驗創新探究不夠重視

教師對教科書的實驗很少認真去研究，只有7%的教師經常去認真研究，84%的教師只是偶爾關注一下，說明大多數教師對實驗研究不夠重視，研究不夠深入。化學是一門以實驗為基礎的學科，不只是需要熟記化學用語、基本概念、化學反應的實驗現象，而是應該注重通過化學實驗來理解化學概念和原理。教師對實驗進行創新改進研究得不夠多，有約80%的教師對教材的實驗偶爾思考一下，但對實驗效果不明顯及時提出并進行實驗改進的很少，只有11%的教師認真思考實驗創新改進。

二、 初中化學實驗創新探究在課堂教學中的策略

首先，教師深入挖掘教材實驗，在必要之處進行改進創新，改進后操作簡單、實驗現象較改進之前一樣或者更加明顯，同時更加節約藥品，更貼近現實生活，這樣一來易于學生理解實驗現象和接受實驗結論，教師一邊演示自己改進的實驗，一邊講解實驗操作的目的與注意事項，這樣可以加深學生的印象，便于學生當堂消化知識點，記憶更加精準。所以，研究演示實驗的改進，一方面具有創新提高課堂效率的實際用途，另一方面更適合于農村學校或者偏遠鄉鎮學校的化學教師在課堂演示實驗或者化驗員在簡陋環境下準備實驗。而且實驗創新簡化裝置對提高學生思維能力、創新能力和綜合實踐能力更有效。

其次，教師需要充分研究利用課本上的[實驗]和[活動與探究]等內容，在教學過程中既要注重實驗的講解與演示，又要關注演示實驗過程中遇到的問題。課后，將實驗過程中遇到的問題寫在“教后反思”中，繼而對實驗中遇到的問題進行研究與改進。當然，研究是多元化的，我們可以求助網絡軟件，也可以與同事一起探討，總會找到好的辦法解決遇到的問題，使問題迎刃而解，使演示實驗的操作更加容易方便，使實驗現象更加明顯，使每一個學生以歡快的心境去學習生動風趣的化學，激發學生學習化學的興趣。

（一）研究目標

首先，化學課堂時間有限，專業的化學教師需要對初中化學實驗進行歸納總結，然后，就會形成自己的完整化學實驗知識體系或者知識樹。教師可以充分利用已有的寶貴的教學經驗，讓教學經驗發揮最大的效應，為自己的學生服務，同時實現教書育人的偉大情懷。所以，化學教師對其中部分實驗進行創新改進是亟待更進的工作?；瘜W教師是理論知識的傳授者，也是實驗知識的改進創新者，在正常的工作乃至平常的生活中，時時都會迸發出新思路、新想法，我們應該將這些新點子付諸實踐，讓新的思路指引平常的工作，這樣的化學老師應該會成為實驗創新的佼佼者，也將會成為教育事業的楷模。因為，他們在工作中一直默默地致力于化學實驗在平時課堂中的有效利用，致力于提高化學課堂效率，致力于充分激發學生的學習興趣而在不斷的研修與創新中。

其次，為了打破這種“教師很辛勞，學生很苦楚”的令人苦惱的雙重局面，讓有效實驗教學理念實踐化和高效化，授教者需要提高課堂實驗教學的有效性，讓學生有更多的機會主動地體驗科學探究的過程，增強學生學習化學的興趣，獲得實驗學習的樂趣，培養學好化學的自信心，讓學生自主、樂意地學習，才能從根本上變革學生的被動的灌輸式的學習模式。

（二）研究內容

1. 有關實驗器材的探究

（1）在“探究分子的特性之分子在不停地運動”實驗中，利用濃鹽酸與濃氨水進行實驗，在實驗器材的選擇與裝置上重新設計，在B錐形瓶、C錐形瓶、E錐形瓶內分別加入等量的蒸餾水，接著依次給上述錐形瓶中滴入數滴酚酞溶液。而后在空燒杯中倒入適量的熱水備用。另外在A錐形瓶、D錐形瓶內分別添加適量濃氨水，接著馬上用帶橡皮塞的導管連接好，并將D錐形瓶擱置在熱水中，觀察數分鐘（提示：氨水是堿，堿可以使酚酞溶液變為紅色;濃氨水易揮發，揮發出氨氣，而氨氣極易溶于水中）。觀察到的實驗現象：①E錐形瓶內的溶液仍然為無色;②B錐形瓶、C錐形瓶內溶液會由無色逐漸變為紅色，且C錐形瓶比B錐形瓶變紅得快。實驗結果如下“圖1氨分子的運動”所示：（提示：實驗桌上面錐形瓶從左依次為C、E、B、A）

本實驗通過對實驗器材進行改進，改進后的實驗優點：①既可以反映分子在不停地運動，又可以反映出分子的運動與溫度有關，溫度越高分子的運動越快，溫度越低分子的運動越慢;②對照實驗在密封條件下進行，減小了從濃氨水揮發出來的氨氣對空氣的污染。

（2）在“探究氧氣的性質”實驗中，實驗室利用過氧化氫與二氧化錳制取氧氣，由于過氧化氫與二氧化錳混合制取氧氣的過程中會有大量熱量伴隨放出，放出的熱量可以讓實驗過程中產生的液態水轉換為水蒸氣，收集到的氧氣中會混入水蒸氣，因此降低了收集到氧氣的純度。所以，在進行這個演示實驗時，難點在于如何恰到好處地控制雙氧水的濃度與雙氧水的加入量。教師可以在實驗器材的選擇與實驗裝置方面著手重新設計，譬如：過氧化氫的加入可以采用注射器代替長頸漏斗，這一調整既可以人為有效控制反應過程中的速度，進而達到控制反應過程中熱量釋放的多少，最終實現有效避免生成物中混入水蒸氣，從而大大提高了制得氧氣的純度，有利于后面進行氧氣性質的驗證實驗;同時，還能有效控制藥品用量?？v觀本實驗的改進過程，既實現了實驗的可控性管理，又實現了實驗的簡單易操作。

2. 有關實驗方法的探究

（1）探究“硫黃在氧氣中的燃燒”實驗，運用排水法收集一瓶氧氣，集氣瓶底留有少量水，再做硫黃的燃燒，即改進后的實驗方法，不但實驗效果明顯而且還能防止空氣污染。改進原理是硫黃燃燒過程中會產生二氧化硫，而二氧化硫極易溶于水且能與水發生化學反應生成可以溶于水的物質。運用這一原理改進，相對教材上的實驗設計思路，既能有效避免二氧化硫直接釋放在教室里，被同學吸入呼吸道，對肺部產生刺激，對全身產生毒副作用，又能加強學生的環境保護意識，讓學生切身體會到保護環境就是保護人類自己，喚醒學生時刻保護環境的迫切感。

（2）在“氧氣的實驗室制取及其性質驗證”實驗中，教材中利用高錳酸鉀制取氧氣，采用向上排空氣法收集氧氣。對此實驗方法可以重新設計，例如：可以事先在集氣瓶底鋪一層細沙再運用向上排空氣法收集氧氣，接著做細鐵絲在氧氣中燃燒的實驗，改進實驗方法后進行實驗，使整個實驗過程銜接順暢，一氣呵成，能節約課堂時間。同時，利用排水法另收集兩瓶氧氣進行細鐵絲在氧氣中燃燒的對照實驗，當然，在集氣瓶底要先盛裝足量的水，避免細鐵絲燃燒產物直接落入瓶底炸裂集氣瓶。結果顯示，只要實驗過程中細鐵絲不碰集氣瓶壁，集氣瓶就不會炸裂，否則，集氣瓶就會炸裂，實驗效果較教材上明顯。與此同時，通過演示此對照實驗，讓學生能夠充分理解細鐵絲在氧氣中燃燒實驗時應該注意的事項。

三、 初中化學實驗創新探究在課堂教學中的建議

首先，從事化學教育者通常會發現，學生在分組實驗中會有很多有價值的想法，會有對實驗方案的新思路。所以，為了培養學生的創新精神和實踐能力，除了化學分組實驗外，教師還應該結合學生具體學習內容與認知水平，對教材中的實驗進行摸索改進，使教材中涉列實驗更有教學價值，更能滿足學生對化學知識的渴求;同時，力求實驗流程簡單而容易操控、實驗設備簡易而容易配備、實驗過程流暢而安全性高、實驗藥品環保而實驗現象明顯。這些都是寶貴的教研資源和有意義的研究課題。

其次，化學教師可以運用學生學習興趣特點及多年一線教學經驗，對于初中化學教學中涉及的實驗，盡可能地進行創新改進，進而形成學生學習的驅動力，促進學生在實驗過程中的“意外成就感”，培養學生的發散思維和創新能力。當然，教師可以在課后創設豐富多樣的實驗活動，這些實驗活動盡可能地貼近生活，激發學生運用化學知識解決實際生活中與化學有關問題的激情，培養實踐能力。

參考文獻：

[1]梁錫.初中化學實驗教學現狀分析及對策[J].實驗教學與儀器，2018（5）：21-22.

作者簡介：成娟，甘肅省白銀市，甘肅省白銀市會寧縣枝陽初級中學。

本文為2017年度甘肅省“十三五”教育科學規劃課題《化學實驗創新探究在課堂教學中的有效利用》的部分研究成果，批準號：GS[2017]GHB0023。