淺談初中化學實驗改進

楊劍春

關鍵詞：改進;顯現;突破;微型;放大;生活;綠色

化學是一門以實驗為基礎的科學，許多化學的重大發現和研究成果都是通過實驗得到的。因此，在進行教學的時候，我們教師經常會輔助實驗教學。在現階段的初中化學教學過程中，涉及到實驗教學的主要有為了探索新知或者驗證相關知識而設置的演示實驗，激發興趣設置的課外實驗，為鞏固已學而設置的分組學生實驗等。實驗現象的討論與分析為我們獲得相關結論和化學知識提供了感性認識，同時也為我們培養學生分析問題的能力提供了載體。

因此，在教學的同時，我們會思考怎樣才能更好地將實驗和教學結合在一起，那就不可避免地會想到實驗創新與改進。那么，我們該怎么進行實驗改進與創新呢？在進行實驗創新的時候，我們應該首先思考的是在平時的教學過程中都遇到過哪些問題，為解決這些問題而進行改進與創新。我想主要從以下幾個方面談談自己的一些想法。

一、抽象知識顯現化改進

在學習《分子和原子》中分子處于不斷運動之中，溫度越高，分子運動速率越快的時候，因為分子很小，我們無法通過肉眼觀察到這一現象。有教師就創設了下面這樣一個演示實驗（如圖1所示）。實驗前，注射器中預先吸取了1mL濃氨水，棉花上沾有酚酞試液。實驗時，將濃氨水通過玻璃管注射到試管的底部，分別放在冷熱水中，觀察現象。

這樣的實驗創新，讓同學們在觀察棉花逐漸變紅的同時感受分子的運動，同時通過冷熱水的對比實驗讓同學們可以得出溫度越高分子運動速率越快的結論。這樣的實驗改進，將看不見變成看見，將抽象進行顯現，現象明顯，結果有效。

二、難點知識突破化改進

在學習《分子和原子》時，對于理解“由分子構成的物質，分子是保持其化學性質的最小微粒。”很多同學僅限于機械記憶，很難有更進一步的學習。這是因為同學們才開始接觸物質構成的相關知識，對于結構與性質之間的關系沒有任何基礎，怎樣才能突破這樣一個難點呢？我們可以設計這樣一個對比實驗，引導同學們通過觀察與分析實驗現象，理解同種分子性質相同。

實驗方案：展示干冰，同學們已了解干冰是二氧化碳的固體。將干冰投放到澄清石灰水中觀察實驗現象，我們可以看到澄清石灰水變渾濁。引導學生分析并思考為什么會與二氧化碳通入澄清石灰水產生相同的現象，從而突破學生對于“分子是保持物質化學性質的最小微粒”的認識困難。

再如，在《酸和堿的中和反應》中，學生對于“酸和堿之間發生反應的微觀本質”的理解存在困難，若僅僅通過書本上的圖示和教師的講解，對于學生解決這個問題都屬于簡單的機械記憶。但是我們可以通過數字化實驗的演示（如圖2所示）：向氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸后溶液中氫氧根離子濃度和氫離子濃度變化的情況。引導學生分析實驗數據，結合教材上圖10-14，由學生自主探究“H+OH-=H2O”得出結論酸和堿發生中和反應的本質是：H+和OH-反應生成H2O，從而突破難點。

三、裝置儀器微型化改進

在進行分組實驗時，學生通過自己動手觀察現象獲取知識，或者通過實驗來驗證一些結論。在這樣的分組定性實驗中，我們可以在不影響實驗效果的前提下，通過一些微型實驗來控制藥品的使用量，同時也減少對環境的污染。

在《分子和原子》中，為了加深學生對于分子運動現象的理解，教材中設計了探究實驗——分子運動現象的實驗。教師可以設計分組實驗，引導學生觀察實驗現象，思考和分析，從而驗證分子運動。但是若按照書上的實驗設計，需要用到大燒杯和小燒杯，還有較多量的濃氨水和酚酞，實驗結束后，教室中將會充斥著濃氨水的氣味。我們可以采用如圖3所示的實驗改進。

這樣的改進，不僅可以使所有同學都能觀察到清晰的實驗現象，獲得真切的感受和深切的體驗，并且獲得相關的結論。同時，避免聞到濃氨水的刺激性氣味。

四、演示實驗放大化改進

演示實驗一般由教師在講臺前進行，同學們觀察實驗現象，通過分析討論得到相關結論。而有時候坐在教室后排或者角落里的同學會觀察不到或者看不清晰實驗的現象，只能通過教師或者其他同學的描述來獲取信息。遇到這類問題時，我們可以考慮“放大”實驗現象來幫助所有同學接收實驗現象帶來的信息。

在《常見的酸和堿》為了讓同學們了解，酸堿的溶液具有導電性，設計了實驗10-7。在這個實驗中，因為溶液濃度引起的導電性情況不一致，小燈泡顯示有時會出現熔斷或者燈光很弱的情況。這樣后面的同學很難看到明顯的實驗現象，書上也建議用發光二極管，但是對于后排的同學來說，獲得相關現象依然存在困難。若是我們將燈泡或者發光二極管改成蜂鳴器，這樣導電的溶液中蜂鳴器就會發出聲音，而且，實驗時攜帶非常方便，僅僅只要2節5號電池即可（如圖4所示）。這樣不僅不需要攜帶笨重的學生電源，而且發出的聲音，全班的同學都可以聽到。

五、實驗儀器生活化改進

為了激發學生學習化學的興趣，布置課外實驗或者引導學生自己動手進行實驗，是一種很好的方式。但是在引導學生進行課外實驗或者自己動手實驗的時候，若能夠引導學生從自己的生活中尋找實驗所需的儀器或者藥品，對于學生真正落實教師布置的課外實驗是一種有效的措施。

例如，將教材上的探究滅火器原理實驗儀器進行如下改進（如圖5所示）。

再如：學生興趣實驗“法老之蛇”。可以用葡萄酸鈣藥片代替有毒的硫氰化汞，便于學生在家進行實驗，激發學生學習化學的興趣。

六、實驗過程綠色化改進

演示實驗在幫助學生分析理解相關知識具有不可或缺的作用。但是有些演示實驗，在教室中進行演示時，產生的有害物質不能通過通風櫥處理掉。這種情況下，若能進行綠色化改進，不僅減少了對師生的危害，也有助于培養學生的環保意識。

如在《燃燒與滅火》中探究燃燒的條件，教材上設計了實驗7-1。白磷燃燒時產生大量的白煙會污染教室，還有可能因為白磷和紅磷靠的太近，因燃燒的白磷而引起紅磷燃燒，從而誤導學生。我們可以進行如圖6所示的改進。

這樣的改進，白磷在試管中燃燒，減少了白煙擴散對環境的影響，同時也避免上述所說的因藥品擺放位置而引起的錯誤現象。

總之，實驗改進或者創新的目的是服務于教學。我們在進行實驗改進與創新的時候，應該在無科學性錯誤的前提下，為了學生更清晰地觀察到實驗現象，更嚴謹地獲得相關知識，更能激發學生興趣，而設計或者改進實驗。