可操作性下的初中化學實驗改進路徑

李紅梅

(山東省淄博市臨淄區第二中學 255400)

在傳統的初中化學教學中，化學實驗未引起教師與學生的足夠認識，學生的動手操作能力、處理現實問題的創新性一直未得到應有的重視.實驗是初中化學教學的重要內容，對激發學生學習興趣，深化學生理解具有重要促進意義.教學中為獲得預期的實驗教學效果不能照本宣科，應認真分析、研究課本中實驗存在的不足，積極探尋可操作性下的實驗改進路徑，更好地提升實驗效果以及學生的學習體驗.

1 可操作性下初中化學實驗改進路徑

1.1 規劃改進目標

化學實驗具有一定的危險性.因此，教師在進行化學實驗之前，需及時將本節實驗所涉及到的安全隱患提前告知學生.同時，為防止意外的發生，還應該將實驗的目的、實驗的詳細過程、實驗中涉及的知識一并告知學生.在學生對本節實驗有了大致了解的基礎上開展相關實驗操作，不僅有效地將化學知識與實踐操作相結合，還能夠大大地提升化學實驗進程與成效.在學生進行實驗操作的過程中，教師要在旁邊進行觀察并及時糾正學生在實驗過程中出現的錯誤，進而保證整個實驗的安全，確保實驗的成功.

1.2 改進實驗器材

初中化學實驗中實驗器材選擇是否得當、合理，直接關系著實驗操作難易程度以及實驗的成功率，因此為使學生更好地掌握初中化學知識，順利地完成相關的實驗，應注重從實驗器材入手進行改進.一方面，結合自身教學經驗、學生在實驗過程中的表現、學生所做實驗的成功率等，從實驗器材角度認真分析影響實驗效果的相關因素，注重與學生溝通交流，認真聽取學生的意見，明確哪些器材可以改進以及如何進行改變，確定最終的改進方案.另一方面，為保證實驗器材改進后的實驗效果，課下可先運用改進后的器材進行實驗操作，更好地把握實驗操作的細節，提高在課堂上演示的成功率.另外，為更好地加深學生印象，培養學生的實驗創新意識，課堂上要求學生對比實驗器材改進后的優點.如此既能很好地激活初中化學課堂，又能使學生認識到改進實驗器材的必要性，給其以后的學習帶來良好的啟發.

1.3 優化實驗步驟

初中化學實驗教學中應認識到課本中實驗的優缺點，注重從實驗步驟角度對課本中的實驗進行改進，更好地提高學生實驗的成功率，使其嘗到化學實驗學習的成就感，更加全身心積極地投入到實驗知識的學習中.一方面，鼓勵學生參與到實驗步驟優化活動中.課堂上注重預留一定的空白時間，鼓勵學生思考課本中的實驗步驟是否簡練，存在哪些問題以及如果需要對實驗步驟進行優化應注意哪些問題等，防止學生在優化的過程中引入新的問題.另一方面，給學生提供實驗操作的機會.當學生提出可行的實驗優化方案時應注重給予表揚與鼓勵.同時注重給學生提供實驗操作的機會，使其按照優化的實驗步驟，進行實驗操作，驗證優化實驗方案是否真正可行.

1.4 替代實驗試劑和器材

初中化學實驗教學中為更好地降低學生的實驗學習陌生感，提高實驗的可操作性，應注重聯系學生的生活實際，采用學生生活中常見的事物，代替原有的實驗器材開展相關的實驗活動.一方面，注重選擇生活中的物質替代原有的化學實驗試劑，達到實驗目的的同時，避免實驗過程中可能發生的一些意外.如實驗過程中使用的酸具有較大的腐蝕性，教學中在進行相關實驗時使用學生常見的食醋進行替代，增加實驗內容趣味性的同時，使學生更加積極主動地投入到實驗活動中.另一方面，注重選擇生活中的器皿、容器替代原有實驗中的實驗器材，保證實驗教學目標順利達成的同時，避免學生因操作不慎而損壞實驗器材，降低實驗教學成本.

2 可操作性下初中化學實驗改進案例

案例一：蠟燭燃燒產物的實驗

課本實驗：在燃燒的蠟燭上罩上一個冷而干燥的燒杯，觀察燒杯壁的現象，然后倒置后向其中加入少量澄清石灰水，振蕩觀察現象.

這一實驗的不足主要體現在：其一，燒杯的瓶口較大，蠟燭燃燒過程中產生的水很容易被蒸發掉，不容易觀察到實驗現象；其二，將燒杯倒置以及向燒杯中加入澄清石灰水的過程中都會導致一部分二氧化碳的散失，使得燒杯中二氧化碳的量非常少，加入澄清石灰水后不容易看到渾濁現象.

課本實驗改進思路：教學中為使學生更容易觀察實驗現象，可使用粗試管代替燒杯.同時，使用膠頭滴管加入石灰水，縮短加入石灰水的時間.

改進后的實驗步驟與實現：

(1)準備一支蠟燭、兩個粗一點的大試管編號為甲和乙、膠頭滴管、澄清石灰水、玻璃片.

(2)使用膠頭滴管向乙試管中加入澄清石灰水.

(3)點燃蠟燭，使用試管甲罩住一段時間，可以看到試管壁上很快就出現水霧.

(4)移開試管甲，迅速使用玻璃片蓋住試管口，使用膠頭滴管加入澄清石灰水，振蕩.對比試管甲乙，觀察石灰水的變化，可以看到試管甲中澄清石灰水變渾濁.

實驗改進點評：使用試管替代燒杯使得產生的水蒸氣不容易蒸發，容易觀察到生成的水霧.使用玻璃片蓋住試管口，避免了生成的二氧化碳散失，加入澄清石灰水更容易觀察到渾濁現象.

案例二：測量空氣中氧氣含量的實驗

課本實驗：課本中介紹了使用磷和氧氣反應測定空氣中氧氣含量，使用的實驗裝置如圖1所示.

圖1

該實驗存在的不足主要體現在以下方面：其一，雖然進行了氣密性檢查，但是點燃紅磷后將鑰匙伸入到集氣瓶中并塞緊瓶塞不易操作，若瓶塞未塞緊會導致反應時空氣進入到集氣瓶中，導致實驗失敗；其二，因導管較長，藥匙中盛有的紅磷有限，若紅磷的量較少，燃燒后容易出現水僅僅進入到導管中而無法進入集氣瓶中的情況，導致實驗失敗.綜上，在對該實驗進行改進時可從上面兩個角度進行考慮.

課本實驗改進思路：因白磷的燃點較低，可使用白磷代替紅磷進行實驗，白磷的點燃可使用放大鏡.為更好地測量進入到導管以及集氣瓶中的水的體積，可使用量筒替代原有盛水的燒杯.進入導管和集氣瓶中的水可通過量筒中水減少的容積計算得出.

改進后的實驗步驟與實現：

(1)將集氣瓶和導管中裝滿水后倒入到量筒中讀出讀數為V1.

(2)將集氣瓶和導管中的水倒凈，將盛有白磷的鑰匙伸入到集氣瓶中.

(3)使用帶導管的膠塞將集氣瓶塞緊，導管的另一端放入到量筒中，導管的一端浸入到液面以下.

(4)向量筒中加入一定的水，讀出其體積為V2.

圖2

實驗改進點評：集氣瓶組裝完成檢驗氣密性后不再打開，保證了其氣密性；進入到裝置中的水的體積可通過量筒的兩次讀數相減得出，無論水是否進入到集氣瓶中，均能保證實驗的成功率.

案例三：分子在不斷運動的實驗

課本實驗的不足：在多次演示教材中實驗后，發現教材中的實驗主要存在以下四點不足.第一，不符合環保理念，實驗過程中出現的濃氨水是敞口放置的，雖然在實驗過程中有大燒杯罩著，但是并沒有達到密閉的要求，還是會有少許氨露出來；第二，教材中的實驗器材不能隨便移動，導致坐在后排的學生不能準確地觀察實驗過程中發生的變化；第三，實驗結果等待的時間比較長，通常情況下，教材中的實驗需要放置2～5分鐘后才能夠出現實驗結果.第四，實驗中所用到的氨水，僅用一次，較為浪費.

課本實驗改進思路：通過改進實驗裝置，使得實驗更加簡單、環保、有趣，并促使實驗現象變得更為明顯.通過實驗改進，不僅教師可以進行演示實驗，學生也可以自行分組探究，在節約藥品的同時也提高了實驗的可操作性.

改進后的實驗步驟與實現：

(1)向容量為125 mL的集氣瓶中滴入2～3滴濃氨水，并取出一個蓋玻片，將其蓋在集氣瓶上面.

(2)取出一片濾紙，并在上面滴上2～3滴的酚酞溶液(值得注意的是：酚酞溶液的量不需要太多，做到濕潤濾紙便可).

(3)將剛剛已經被酚酞溶液濕潤的濾紙置于集氣瓶口上(觀察濾紙的變化，通常情況下，1秒之后，濾紙便會由白色變成紅色).

(4)將變成紅色濾紙拿開，并在空氣中甩動幾下(觀察濾紙的變化，紅色的濾紙又會變成白色).

(5)將變成白色的濾紙再次放在集氣瓶口(白色的濾紙又會變成紅色的).

通過這個簡單的實驗，可以引導學生得出實驗結論：分子在不斷的運動.

實驗改進點評：第一，所使用的的濃氨水特別少，僅僅需要2～3滴就足夠了，不僅節約了成本，而且更加環保；第二，實驗效果明顯，實驗裝置可移動，方便了后排學生對實驗結果的觀察；第三，實驗結果較快，只需1～2秒；第四，實驗的趣味性強，大大提升了學生的探索欲望.

實驗在初中化學中占有重要地位.為充分挖掘課本中實驗價值，提升實驗的可操作性，應分析與掌握課本中實驗存在的不足，結合自身授課經驗，探討實驗改進路徑，從實驗器材、操作步驟、實驗試劑和器材入手進行針對性地改進、替代，激活初中化學課堂的同時，促進實驗教學水平邁向一個新的臺階.