初中化學實驗優化策略探微

□ 江蘇省射陽縣第三中學 胡曉玲

如何最優化設計化學實驗教學活動，切實發揮化學實驗促進學生知識理解和思維發展的教學作用，一直是初中化學教師面臨的關鍵課題。初中化學教師要樹立創新教學意識，有目的性地創新調整化學實驗的操作設計、裝置選材、組織方式、訓練內容，創意設計多種類型的化學實驗教學活動，增強學生化學實驗學習的認知體驗和情感體驗，調度學生化學實驗探究學習思維，讓學生在積極參與和主動思考中自然生成化學新知，得到多維度學科能力的成長和發展。

一、簡化實驗設計，提升操作效率

教師追求化學實驗的簡潔化設計，在確保實驗現象明顯可見的基礎上，簡化實驗裝置、實驗步驟教學設計，以實現提升學生實驗操作學習效率的教學效果。初中化學實驗教學資源豐富，教材內外都有大量可以進行演示教學和自主操作的實驗素材，教師開發整合實驗資源時，不能拘泥于實驗方案固有設計，而是善于根據實驗特點和教學需求，更有針對性地簡化實驗教學設計，依托多樣化的化學簡便實驗助力學生實驗活動高效學習。

教師要做到善于利用教材而不是一味依賴教材，大膽對教材編排實驗進行創新優化，使其更好地服務于學生對化學知識理解掌握。如為證明二氧化碳與水反應生成的碳酸顯酸性的實驗活動中，教材編排了四朵干燥的石蕊小花分別進行噴醋酸、噴水、放入盛二氧化碳的集氣瓶、噴水后放入盛二氧化碳的集氣瓶等不同處理的對比實驗，實驗的準備環節和操作環節都相對繁瑣。教師將其進行簡化設計，利用實驗裝置試管、三通管和實驗藥品稀鹽酸、石灰石構建制取二氧化碳的發生裝置，將一半用水濕潤的藍色石蕊試紙放入三通管。一段時間后，可以觀察到濕潤部分的石蕊試紙變為紅色，干燥部分仍為藍色，從而驗證二氧化碳和水反應生成的碳酸顯酸性。

教師對教材編排實驗進行簡化處理，用簡易的制取二氧化碳發生裝置、三通管和藍色石蕊試紙進行實驗驗證，大大節約了化學實驗操作時間，降低了實驗動手操作難度。石蕊試紙的顏色變化能夠被學生直觀觀察到，實驗的可視性和直觀性較強，便于學生理解。而且簡化設計后的實驗有更強的教學拓展性，便于教師設計更多拓展實驗內容，可以為學生準確理解二氧化碳的理化性質提供更多感性認知素材，引領學生建立全面的化學認知體系。

二、節省實驗材料，增加操作頻度

初中化學實驗中使用的藥品大都是一次性耗費品，為滿足學生化學實驗操作需求，學校每學期都需要大量購買相關實驗藥品。教師有意識地引導學生節省實驗材料，能夠降低每次化學實驗的操作成本，使儲備藥品能夠滿足更多次實驗操作需要，不僅能增加學生操作頻度，讓學生在多次實驗操作學習中形成更多感知體驗，還為“綠色化學”理念的滲透創造了更多教學契機，有利于培養學生節約實驗藥品，規范實驗操作的良好學習習慣。

培養學生節約意識，引導學生樹立“綠色化學”理念的教學進程中，教師首先要著眼化學實驗選材的優化設計，優化選擇實驗裝置、實驗藥品。如化學實驗中常見的各種試管反應，教師可以根據實驗特點，將實驗裝置換成表面皿、點滴板等，用更少的實驗藥品完成操作。而對于一些較為復雜的實驗，教師要更有創造性的進行實驗改進。如碳與氧化銅的反應實驗教學，教師引入“W”型玻璃管作為改進裝置，在左側管口固定氣球，放入少量碳粉，左側彎處放入氧化銅粉末，右側彎處放入澄清的石灰水，右側管口固定氣球收集氣體。教師用酒精燈加熱玻璃管內氧化銅，可以觀察到碳粉和氧化銅反應后，黑色的氧化銅變為紅，右側彎處的石灰水變渾濁的實驗現象。

以往實驗教學中，碳與氧化銅的反應實驗現象不明顯，且需要較長的反應時間，嚴重限制了學生實驗觀察和學習效果。教師對其進行優化改進，用新的改進裝置進行實驗，保證主要實驗現象能夠清楚呈現給學生的同時，也讓實驗變得更加簡便、安全，節省了大量的實驗藥品。教師配合實驗教學過程，適時滲透“綠色化學”理念，可以給學生帶來更深刻的情感體驗，增強學生情感認同感。

三、優化實驗組織，強化操作體驗

教師優化化學實驗教學組織，強調學生實驗學習的有效交互和思維碰撞，強化學生化學實驗操作學習體驗，促進學生化學新知準確建構。初中生學習和操作化學實驗的時間較短，學習經驗還很欠缺，教師更多采取協作學習方式組織實驗教學，為學生交流互動及合作探究提供更多機會，從而彌補學生實驗學習經驗局限性，促使學生在互相促進下建立更多化學實驗知識的表象認知，準確提煉實驗中的化學概念、化學規律。

化學實驗教學是個動態性很強的教學項目，教師要加強實驗過程的啟發誘導，以實驗問題、說理活動為載體，引導學生對化學實驗形成多角度思考，提高學生化學實驗動態學習效果。如教學有關燃燒的知識內容時，教師改進白磷燃燒實驗，將白磷置于熱水當中，緩緩向內通入氧氣。學生可以觀察到氧氣注入后，水中的白磷發出火光，燃燒了起來。教師將其與之前進行的紅磷燃燒實驗相對比，投放對應思考問題。教師記錄梳理各小組最終成果，和學生一起分析、總結燃燒的條件，并投放考驗學生燃燒原理、滅火原理理解應用的生活問題，進一步強化學生化學實驗學習應用意識和應用能力。

高質量的化學實驗教學活動設計，必然是學生主動思考、積極參與的。教師改進化學實驗設計，用白磷在水中燃燒的演示實驗制造學生實驗學習認知沖突，激發學生實驗探究的好奇心，引領學生在積極活躍的思維狀態下，進入化學實驗學習進程。教師組織學生自主思考后展開合作學習，為學生展示自我搭建平臺，能夠調度學生探究學習主動思維，促使學生在思維碰撞中深刻理解燃燒的條件，實現深度學習的實驗教學目標。

四、創新實驗訓練，促進操作內化

教師創新化學實驗訓練教學，依托形式新穎、內容有趣的實驗訓練設計，提高學生實驗訓練學習參與效度，及時鞏固學生實驗認知理解，促進學生實驗操作和化學知識有效內化。教師立足學生化學實驗課堂學習認知起點，拓展實驗訓練教學深度和廣度，加深學生實驗課堂學習印象的同時，引導學生從更廣維度、更深層次理解和應用實驗知識。

初中化學實驗教學內容中包含了很多演示實驗，教師基于班級學生實驗學情特點，可以將一些操作難度不大、安全系數較高的演示實驗改為探究實驗，訓練學生化學實驗知識靈活應用能力。如，教學實驗室制取二氧化碳的相關知識時，教師并非直接組織學生操作稀鹽酸和石灰石的實驗步驟，而是適當留白教學空間，讓學生自主思考“選擇什么實驗藥品制取二氧化碳？”實驗結束后，教師要求學生從能否產生足量的二氧化碳、反應過程快或慢兩個標準評判實驗結果，引導學生認識到用稀鹽酸和碳酸鈣制取二氧化碳的藥品選擇實驗效果更佳。

化學實驗訓練教學要具備一定的開放性，使學生實驗學習思維充分發散，培養學生化學學科創造性學習意識和能力。教師在實驗教學開始改變直接展示實驗藥品的教學方式，用啟思性問題，引導學生在認知起點之上展開思考，組織學生自主設計并完成實驗操作。這樣的實驗教學進程下，實驗方案制定、實驗結論總結都是學生自己動手得出的，自然會讓學生形成深刻的實驗學習印象，有助于啟動學生化學實驗深度學習思維程序，提高學生化學實驗學習品質。

優化初中化學實驗教學設計，既是改善學生化學學科認知方式，提升學生化學知識學習成效的有效路徑，也是強化學生動手操作能力、自主探究能力，促進學生化學學科核心素養形成與發展的必然要求。初中化學教師可以從簡化實驗設計、節省實驗材料、優化實驗組織、創新實驗訓練等方面切入，全方位優化化學實驗教學活動設計，最大限度發揮出化學實驗獨特的教學價值，助力學生多元化、個性化成長。