农村初中化学教学实验的改进策略_初中化学改进实验

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农村初中化学教学实验的改进策略

广州白云江高三中 李栋林

摘要 在倡导以学生学习方式多样化来实现课改新理念的今天，由于农村学校优质生源的流失以及实验经费的不足，造成很多教师在意识上和行动上对化学实验的不重视。而化学是一门以实验为基础的自然科学，实验既是教学手段，更是化学学习的重要内容。所以在农村化学的课堂教学中，我们不仅仅要做实验，更要改进实验和创新实验，增强探究实验的乐趣，使学生更热衷于实验探究。

关键词 农村化学 实验教学 课本实验

化学是一门以实验为基础的自然科学，实验既是教学手段，更是化学学习的重要内容。在倡导以学生学习方式多样化来实现课改新理念的今天，由于农村学校优质生源的流失以及实验经费的不足，造成很多教师在意识上和行动上对化学实验的不重视，在教学中“重讲授，轻实验”，演示实验“完任务”，分组实验“走过场”，教师在黑板上“画实验”，学生在教室里“背实验”的现象。

广州市中学化学学科教学领域进一步深化素质教育工作方案指出：教学中特别重视让学生体验实验作为一种研究方法的重要作用，并初步学习使用这种方法来研究物质世界；重视在教学中发挥实验激发兴趣、获取知识、启迪思维、培养品德等多种功能，通过实验教学实现中学化学教学的素质教育目标。所以在农村化学的课堂教学中，我们不仅仅要做实验，更应改进实验和创新实验，增强探究实验的乐趣，使学生更热衷于实验探究。下面是笔者在初中化学教学中改进课本实验用到的一些策略。

1、简化策略

实验教学在保证了实验效果的前提下，还要做到直观、明显、省时、安全。在教学设计上可以将同一物质的不同性质简化在一个装置中完成，避免重复。

例如：在用氯酸钾制取氧气和探究二氧化锰的催化作用的实验中，可以采用如图1所示的装置。在具支试管内装入氯酸钾，在小试管中装入等量的氯酸钾和二氧化锰混合物。经加热，间接受热的混合物反应速率反而会更快，从而得出二氧化锰具有催化作用。改进后使实验现象更明显，结论更有说服力。

例如：在探究二氧化碳性质实验时，四个实验可以在一个装置完成。方法是，用一个三通管，在它的上部和下部各放一张湿润的蓝色石蕊试纸，然后，将它与二氧化碳的发生装置连接，如图2。不一会，观察到三通管下部的试纸变红，而上部的试纸无变化，证明了二氧化碳密度比空气大，二氧化碳能与水反应生成酸（碳酸）。再将一燃着的木条放在三通管的上方，观察到火焰无变化，然后放到下口处，观察到木条立即熄灭，证明了二氧化碳的密度比空气大，还证明了二氧化碳既不能燃烧也不支持燃烧的性质。最后取下三通管，把试纸变红的那端放在酒精灯火焰上加热，很快看到试纸由红色重新变成蓝色，说明碳酸不稳定。

简化策略的优点是：节约仪器、药品，操作方便，快而明显，证明性质更多，更能引起学生的兴趣。特别是农村学校学生分组实验，更加实用。

2、组合策略

根据初中化学实验应现象明显、易于比较和力求省时的要求，可以把多步实验合在一起同时进行。

例如：在探究温度、浓度、催化剂对化学反应速率影响的实验时，可以采用如图3的装置进行实验：用胶头滴管吸取20%H2O2，加入具支试管中,塞上橡皮塞，观察常温反应情况；取下橡皮塞，加入少量MnO2粉末,迅速塞紧塞子，可观察到大量气泡迅速逸出，右端的量气装置U型管两端的液面迅速升降；待上述反应停止后，取下橡皮塞，用胶头滴管吸取10% H2O2，塞好塞子，将H2O2迅速挤入具支试管中，可观察到气体逸出速度明显变慢，右端的量气装置U型管中液面升降变缓；加热具支试管，可观察到气体逸出的速度加快，右端的量气装置管中液面升降变快。

再如，多种金属和酸的反应可一次完成，以比较其反应的快慢；悬浊液、乳浊液和溶液的实验同时进行，更易比较它们的区别；较高温度下的NaCl饱和溶液和KNO3饱和溶液同时降温，学生看到KNO3大量析出而NaCl则几乎没有析出，从而理解结晶的两种不同方法；酸溶液使石蕊和酚酞的变色与碱溶液使石蕊和酚酞的变色同时做，对比实验更易使学生记住这些颜色的变化；NaOH和FeCl3、NaOH和CuSO4的实验同时演示，四种不同的颜色变化更能引起学生强烈的兴趣和注意„„

组合策略的优点是：实验所用的药品种类和用量都得到节约，操作简便，实验现象明显。同一个实验装置同时演示使实验现象更直观，更容易比较，数据更具有说服力。

3、改良策略

达尔文说：任何改进，都是进步。同样对实验的任何改进往往具有积极的意义，甚至起到意想不到的效果。例如：测定空气里氧气含量实验设计，采用如图4的装置。用“电吹风”加热试管内下部白磷，可观察到白磷象“上楼梯”般依次燃烧。待火焰熄灭，试管不发烫时，用水槽中的冷水浇在试管上，使试管内温度快速恢复到初始温度，加快实验速度。此时可观察到，试管内水位上升到一定位置后恒定不动，与空气实际体积相比较后得出氧气含量。试管内壁观察到一些白色附着物，充分说明生成物五氧化二磷的状态和颜色。

例如：灭火器原理的实验中，改进为如图5装置。用500mL的矿泉水瓶代替吸滤瓶，用一根与矿泉水瓶等高的玻璃棒顶住试管。改进后的实验，喷射效果相当好（雾化好、喷射时间长），且矿泉水瓶耐压，瓶口密封好，不会出现其它意外。

除改进实验的装置外，还可以对实验的操作进行改进，使实验现象更明显，对知识的理解更深刻。

例如：探究质量守恒定律。实验中把铁钉改成铁粉，结果不仅很快可以看到生成红色物质，而且溶液颜色也很快由蓝色变成浅绿色。白磷燃烧前后质量的测定实验，白磷属于剧毒品，取用时不太方便，有时将白磷置于锥形瓶内，还未称量好整个装置的质量，白磷就自燃了。改进为取一小粒火柴头（将火柴折断后得到）置于试管内，用橡皮塞塞紧，并用试管夹夹住，一同置于天平上称量，然后加热试管，让火柴头燃烧完再称量，可以观察到天平仍平衡，同时还清晰看到试管内生成的白烟且白烟不断下沉，进一步说明五氧化二磷密度比空气大。

例如：固体氢氧化钠溶于水放热的实验中，用手触摸试管外壁时，现象不很明显。改进为将试管注入少量水，加热至沸腾，移开火焰，水停止沸腾，加入氢氧化钠固体少量，发现溶液又重新沸腾，说明氢氧化钠溶于水放热，使水又沸腾了。

改良策略的优点：改进实验装置或操作方法，减少了对实验不利的因素，使实验时间较为短暂，现象明显更易于观察，结论也更能记忆深刻。

4、补充策略

对课本一些实验可以在原实验基础上进行若干补充，使学生对一些难以理解的知识更容易接受。

例如：讲授灭火的方法时，学生对隔绝空气可以灭火很容易理解，但对将温度降低至可燃物着火点以下同样可以灭火，总是持怀疑态度。为了使学生真正理解灭火原理，补充一个降低温度灭火的实验。向一个大烧杯中倒入一定量水，然后在水中加入适量的NH4NO3，搅拌，使水的温度急剧下降。接着将少量豆油倒入一个小铁盒中点燃。用坩埚钳把小铁盒放在烧杯冰冷的水面上，学生这时可以看到由于温度的降低而使火焰一下熄灭。然后把小铁盒拿出来，重新点燃，残留在铁盒中的豆油在空气中再次燃烧。至此学生对降低温度可以灭火深信不疑，同时也加深了对灭火原理的理解。

例如：对金属氧化物与酸反应的实验，课本只探究了氧化铁与稀盐酸、稀硫酸的反应，为了更进一步探究这一性质的普遍性，增设氧化铜与稀盐酸、稀硫酸反应的实验，并对该实验做一点改进：将一根铜丝擦光亮后，一端绕成螺旋状放在酒精灯火焰上灼烧，使这段变黑，然后趁热放进稀硫酸中，一会儿就可以看到螺旋上的黑色消失铜丝又变得光亮了，溶液也由无色变成蓝色。这一实验具有节约、省时、形成对比的特点，既加深学生对金属氧化物与酸反应的性质理解，实验现象的记忆，又巩固了铜的化学性质，增强了实验效果。

例如：NaOH和CO2能否反应，课本是直接给出的，这难以使学生信服，因此很有必要增设。可以补充如图6的“喷泉实验”。在圆底烧瓶中先加入Na2CO3固体，然后再滴入浓HCl，使其充分反应生成CO2，塞好带有导管的橡皮塞。然后按动胶头滴管滴入浓NaOH溶液，打开导管上的止水夹，可观察到水迅速地进入烧瓶且变为红色，形成美丽的喷泉。学生会立即得出这是CO2被吸收的缘故。这时再分析NaOH和CO2的反应及方程式的书写便是水到渠成了，学生也更感兴趣。

补充策略的优点：补充课本中没有的实验，既增强实验的趣味性，又可以提高学生的学习兴趣，使学生对这方面知识的理解和深化，增强实验的效果。

5、微型化策略

为了开设学生实验，需要购买大量的仪器和药品，导致实验经费不足的农村学校更捉襟见肘。如果采用微型实验代替，不仅在药品用量上节约，有些实验还可以采用代用品代替，从而节省实验经费。而且可以做到人手一套，使学生都有动手做实验的机会，改变过去“一人做、大家看”的局面，大大地激发了学生学习化学的兴趣。

例如：探究分子运动的实验。课本用大烧杯罩住两只分别装有酚酞试液和浓氨水的小烧杯，学生在实验室中进行实验时，氨水挥发出来的刺激性气味很大，而且氨水的用量也较大。可改进为：用小烧杯代替大烧杯、用小药瓶盖代替小烧杯，分别在药瓶盖内滴入酚酞试液和浓氨水，把实验微型化，这样既节省了药品，现象明显且又不会有很大的刺激性气味。

例如：溶液的导电性实验。把滤纸放置在表面皿上，然后在滤纸的中央滴上2滴氯化钠溶液，拆几张音乐卡，把音乐卡的两条导线分别接触滤纸中间的湿润部分，能导电的就能发出悦耳的音乐。

例如：酸、碱指示剂的实验。取两张滤纸，将其分别放置在表面皿的不同位置上，然后在其中间部位分别滴上一滴NaOH溶液。再在两滤纸上有NaOH溶液的部位分别滴上一滴紫色石蕊溶液和无色酚酞溶液，即可观察到滤纸上的颜色变化。

微型化策略的优点：节约实验仪器和药品，从而节省实验经费，而且实验过程中既不影响实验效果，同时也达到“省资源、少污染”的目的。

6、环保策略

在初中化学实验中，常常出现有毒的物质，若处理不当，对环境会造成污染。化学实验绿色化是化学发展的需要，是学生身心健康的需要，是进行素质教育的需要。

例如：硫在氧气中燃烧的实验。在做这个实验时，可以将模拟酸雨的危害一起完成，具体做法是：把燃烧匙的柄固定在橡皮塞上，在下部系上一张湿润的蓝色石蕊试纸，如图7。在集满氧气的集气瓶中倒入少量的水，再放入一粒锌、一小块大理石和一片树叶。将少量的硫在燃烧匙内点燃，观察火焰的颜色，然后放入集气瓶，塞上橡皮塞，观察火焰颜色变化，熄灭后振荡，观察到湿润的蓝色石蕊试纸变红，说明SO2溶于水生成了酸。还可以观察到锌和大理石表明有少量气泡冒出，树叶发黄。该实验集几个实验于一体，验证了氧气的性质，酸雨的成因和危害，而且消除了实验中SO2对空气的污染。

例如：燃烧条件的探究。可以将红磷、白磷放入装有氧气的试管中，用一端系有小气球的带导管的单孔塞塞住试管口，完全封闭后将两试管同时浸入热水中进行对比实验，使产生的P2O5白烟外泄污染环境的问题得到解决，如图8。对水下白磷燃烧可以选择金属铁片，把铁片折成一张小桌子的形状，并使其中间稍微凸起，将白磷放在上面进行实验，结果能较长时间观察到白磷燃烧时产生的黄色火焰，这样既可观察到白磷在热水下燃烧，又可控制白磷不致“乱跑”，还可以把产生的白烟消灭在试管内。

环保策略的优点：简化实验操作，不但使实验产生的效果更明显，而且把实验中产生的污染物尽量消灭在实验过程中，并对学生进行环保教育，培养学生可持续发展的素质。

7、自制策略

化学新课程标准明确指出：“初步形成基本的化学实验技能，能设计和完成一些简单的化学实验。”家庭小实验的化学原理和选用仪器都比较简明，充分贴切生活实际，因而家庭小实验是化学实验课堂教学的一项主要补充。

例如：证实CO2化学性质。学生可自主配制澄清的石灰水，选用饮料软管作为导气管，向其中吹入CO2，观察分析澄清石灰水变浑浊的现象，同时破解鸡蛋浸泡在石灰水中，能够长期保鲜的化学原理。

例如：石墨可作润滑剂。可以安排修复旧门锁或英语录音带，通过注入、涂抹铅笔芯粉末，反复将钥匙或磁带转动，说明石墨是性能良好的润滑剂。并取用干电池石墨电极作为导体，配装成简易照明电路，说明石墨具有优良的导电性能。

例如：检测物质的酸碱性。从田野中寻求酸碱指示剂的代替品，如牵牛花、紫卷心菜、胡萝卜等，增强化学实验的趣味性，学生可自行设计“无字天书”、“一针见血”等小魔术。亦可利用“烧碱”氢氧化钠的强腐蚀性，自制精美的“叶脉书签”。

自制策略的优点：在农村广阔的天地里，家庭小实验取材更方便。实验过程对学生的观察能力、动手操作能力以及创新思维等综合素质进行了培养，是“学以致用”的教学诠释，是课本实验的升华，对深化素质教育有其促进作用。

总之，在农村初中化学课堂教学中，我们不仅仅要做实验，更要想方设法改进实验，因地制宜，利用农村的优势，多采取一些实验策略。化学新课程将情感、态度与价值观等体验性目标列入了教学目标，这一目标的载体是化学实验操作，特别是通过学生亲手操作来获得体验。著名学者李政道博士曾说：“实验无论怎样强调都不过分。”改进课本实验的目标就是让学生能更好地感知实验，实现自我体会、自我感悟，获得启迪。所以，改进课本实验，让学生多做实验，多观察实验现象，是必须而且在任何学校都可以做得到的。

参考文献：

[1]朱慕菊《走进新课程与课程实施者对话》 2004年 北京师范大学出版社

[2]《义务教育课程标准实验教科书 化学》，九年级上、下册 人民教育出版社，2006年10月第二版

[3]广州市中学化学学科教学领域进一步深化素质教育工作方案（试行稿）2007年12月 [4]广州中学化学教研网《我的教学故事》http://hx1.guangztr.edu.cn/ [5]天河部落《牵牛要牵牛鼻子》http://59.42.251.241:9010/chenrui/default.aspx