貫徹課標理念 巧構儀器改進

摘 要：新時代環保理念深入人心.在初中化學實驗中，巧妙利用塑料瓶，可以創造出多種實驗器具.據此，本文闡述了使用改造塑料瓶作為化學實驗儀器的可行性與創新性，介紹了利用塑料瓶改進實驗儀器的方法及其在不同化學實驗中的應用.通過巧妙構思和儀器改進，貫徹了新課標理念，增強了教學的趣味性和吸引力.

關鍵詞：儀器改進；塑料瓶；化學實驗；課標理念

中圖分類號：G632 ""文獻標識碼：A ""文章編號：1008-0333（2024）23-0128-03

收稿日期：2024-05-15

作者簡介：李東蓉（1972.7—），男，福建省泉州人，本科，中學一級教師，從事中學化學教育研究.

基金項目：福建省南安市教育科學“十四五”規劃2022年度課題“初中化學教學資源開發與應用研究”（編號：NG1452-058）.

在現代教育體系中，創新與資源優化始終占據核心地位.教學實踐中的一項重要任務是探索和實現教育資源的高效利用，尤其是在科學實驗教學領域.《義務教育化學課程標準》強調培養學生的科學探究能力和實踐技能，這對化學教育的實施提出了新的要求.塑料瓶作為一種廣泛可用的資源，其在化學實驗中的應用充分體現了新課標提倡的“從生活中來，到生活中去”的教學理念［1］.通過改造和應用塑料瓶進行實驗操作，不僅降低了教學成本，也使得化學實驗更加生動、實用.

1 課程標準與實驗理念的融合

1.1 課程目標與實驗方法的協調

《義務教育化學課程標準》強調科學探究與實驗技能的培養，這對化學教育實踐提出了新挑戰.在資源有限的教學環境中，創新性地使用塑料瓶進行化學實驗，體現了新課標精神，也能實現教育資源的高效利用.塑料瓶輕巧、透明度高，易于獲取和處理，成為理想的替代實驗工具，在教學資源的創新利用上開辟了新的路徑.將日常生活中的物品轉化為有效的教學資源，突破了對傳統化學實驗設備的依賴.教師可以利用這些容易獲得的材料制作成化學實驗工具，有助于節約教學成本，提高教學的靈活性和可達性.在設計實驗時，教師需要考慮如何最大化塑料瓶的功能性，同時確保實驗的科學性和安全性.

塑料瓶作為實驗工具的創新運用，可以激發學生科學探究的興趣.當學生參與到利用塑料瓶的實驗時，能充分發揮自己的創造力，主動提出問題，并在實驗的過程中自行尋找解決方案.這種探究式的學習方法能夠提升學生思考問題的深度和廣度.同時將塑料瓶應用于化學實驗，體現了教學方法的創新.這與現代教育追求資源利用最大化和教學手段多樣化的趨勢相符，而且為化學教學開辟新的途徑，在資源有限的條件下，借助創新思維也能有效地達成教學目標.

1.2 環保理念與實踐教學的結合

塑料瓶應用于化學實驗教學，是對傳統教學資源使用方式的一種創新，響應了《義務教育化學課程標準》中對于科學素養和環保意識的培養要求，為實現教學資源的優化提供了可行的途徑.在教學中，塑料瓶作為實驗工具，實現了資源的最大化利用，減少了對一次性實驗用品的依賴，降低了教學成本.在化學實驗中使用塑料瓶代替傳統玻璃器皿，不僅可以重復使用，還減少了玻璃生產和處理過程中的環境影響.同時，教師也在教學實踐中向學生傳達了節約資源、保護環境的理念.

在教學中，利用塑料瓶這種日常物品作為實驗工具，在物質資源上實現了再利用，而且可以有效地將環保理念融入課堂教學.在進行化學實驗時，通過使用可回收的塑料瓶，能夠引導學生思考如何在生活中實踐環保行為.這種教學策略契合了《義務教育化學課程標準》對可持續發展教育的指導原則，在教授學生化學知識的同時將科學知識與環保實踐相結合，向學生傳達“科學教育和環境保護是相輔相成的”這一信息.

2 課標理念下塑料瓶在初中實驗教學中的具體應用

2.1 塑料瓶制作為測量工具，提升實驗精度

在新課標理念的指導下，化學教學強調通過實踐活動培養學生的創新思維和實踐能力［2］.使用塑料瓶作為教學工具，能夠將化學知識與學生的生活結合，實現對教育資源的可持續利用，符合當前教育對環境保護和可持續發展的要求.將塑料瓶進行簡單的改造和標記，可以轉換為有效的測量工具，雖然無法與專業實驗器材相媲美，但在教學初級化學概念和技能時已經足夠有效.更重要的是，這種方法能夠增強學生對測量原理的理解，如體積與容器形狀的關系，以及測量過程中的注意事項.

以“配置一定溶質質量分數的溶液”實驗為例，通過對塑料瓶的巧妙改造，可轉換為實驗中的測量工具，實現成本效益高且精準的實驗操作，具體的實驗過程如表1所示.這種手動混合方式不僅簡便易行，而且高效，能夠確保溶液中的溶質分布均勻，形成所需質量分數的溶液.利用塑料瓶進行實驗操作的做法符合新課標中強調的實踐性、綜合素養和環保意識的理念，有助于提高教學的趣味性和實用性，培養學生的科學素養和創新能力.

2.2 塑料瓶轉化為分離裝置，鍛煉實踐技能

新課標強調科學教育應通過實踐活動培養學生的探究精神和解決問題的能力，將塑料瓶改造為化學實驗器具，能夠讓學生從實踐中理解實驗原理，樹立環保意識［3］.在進行沉淀和過濾實驗時，可以將塑料瓶底部切開，制作成一個簡易的漏斗.塑料瓶的上半部分被用作裝置沉淀物的容器，而下半部分則作為過濾漏斗.

以“粗鹽的提取”為例，實驗開始前，先準備一個透明塑料瓶，確保其干凈無異味.準備好塑料瓶后，將含有泥沙等雜質的粗鹽倒入瓶中，學生能直觀地看到粗鹽在瓶底的分布.隨后，向瓶中緩緩加入適量的水，使鹽充分溶解于水中，學生可以觀察到鹽逐漸被水溶解的過程，同時看到泥沙等不溶雜質逐漸沉積在瓶底.鹽完全溶解于水中后，分離溶解的鹽和泥沙雜質.學生輕輕地搖晃裝有鹽水溶液的塑料瓶，確保鹽水和泥沙充分混合.隨后，將塑料瓶放置靜置一段時間，讓泥沙雜質有足夠的時間沉降至瓶底.隨著時間的推移，泥沙逐漸從鹽水溶液中分離出來，沉積在塑料瓶的底部.提取鹽水時，小心地將裝有鹽水和泥沙的塑料瓶輕輕傾斜，緩慢地將上層的鹽水倒出，只傾倒出清澈的鹽水，泥沙留在瓶底，傾倒出的鹽水隨后被轉移到另一個干凈的塑料瓶中.使用塑料瓶進行分離試驗有助于減少塑料垃圾的產生，培養環保意識和可持續發展觀念，同時也能夠鍛煉學生的實驗操作技能，發展科學思維和創新思維能力.

2.3 塑料瓶運用于生態實驗，培養環保意識

塑料瓶在環保教學實踐中的應用，符合新課標中培養學生科學態度和環保意識的理念，將科學教育與實際生活結合，能夠培養學生的綜合素養和實踐技能.學生可以將塑料瓶進行切割組合，制作成滴定器或漏斗進行化學實驗，有助于學生更深刻地理解資源循環利用的重要性，從而培養環保責任感和可持續發展的觀念.

以“化學與環境保護”為例，教師引導學生使用塑料瓶制作一個簡易但有效的過濾裝置，用于展示水的凈化過程.學生需要將塑料瓶的底部切開，并將瓶子倒置，使原本的瓶口成為新的底部.在這個新形成的底部放置一層棉花或細布，這層將作為過濾過程中的初級過濾層，可以攔截較大的雜質.在棉花層之上依次加入砂石、活性炭和細砂，每層都起到不同程度的過濾作用.砂石層可以去除較大的懸浮物，活性炭則有助于吸附水中的有機物和某些化學物質，而細砂層則可以進一步過濾掉更小的顆粒.在裝置準備就緒后，將渾濁的水倒入這個自制的過濾器頂端.隨著水緩緩通過各層過濾材料，學生觀察到水從上至下逐漸變得清澈.使用塑料瓶作為制作水凈化過濾裝置的材料簡單易行，能夠潛移默化地培養學生的環保意識，學生通過自己動手制作裝置，可以更深入地理解化學與環境保護的聯系，培養科學思維，促進核心素養的提升.

在探索化學物質對環境影響的實驗中，教師引導學生使用塑料瓶來創建一個微型生態系統.實驗開始時，學生需要在塑料瓶中加入一定量的土壤，向土壤中添加適量的水，以保持土壤的濕潤，為種子的生長創造適宜的環境.在這個準備好的裝置中播種植物種子，如豆類或小麥種子.種植后的塑料瓶被放置在適宜的光照和溫度條件下，以促進種子的發芽和生長.學生根據指導添加不同濃度的化學肥料溶液到各自的塑料瓶中，定期記錄植物的生長情況，包括植株的高度、葉子的數量和健康狀況，觀察并比較化學肥料對植物生長的影響，具體的觀察表見表2.這種環保教學實踐活動有助于豐富化學教學內容，踐行新課標中“科學與環境教育相結合、培養學生綜合素養和社會責任感”的理念［4］.

3 結束語

綜上所述，塑料瓶的透明性、易于改造的特點使其在觀察實驗中成為理想之選，學生通過它可以清晰地觀察到化學反應的過程和結果.塑料瓶在化學實驗教學中的應用，既體現了對教學資源的高效利用，又能夠豐富學生的學習體驗，同時還能鍛煉學生的實驗技能，培育環保意識.

參考文獻：

［1］ 王乾川.自制多功能塑料滴管在初中化學實驗中的應用［J］.實驗教學與儀器，2022（9）：54-56.

［2］ 付海龍.生活用品在初中化學實驗中的應用［J］.天津教育，2022（20）：111-113.

［3］ 陳玉新.初中化學實驗改進與創新的策略［J］.天津教育，2022（10）：146-148.

［4］ 何娟麗.塑料礦泉水瓶在初中化學實驗中的應用［J］.當代家庭教育，2019（34）：111.

［責任編輯：季春陽］