周炳榮

在重視培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)新意識等核心素養(yǎng)的今天，教科書編排的探究實(shí)驗(yàn)起到很大的作用。但是在人教版初中化學(xué)教科書中，有些探究實(shí)驗(yàn)所采用的探究方法，尤其是一些涉及溫度和壓強(qiáng)變化的探究實(shí)驗(yàn)，耗時(shí)長，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，導(dǎo)致有些老師就讓學(xué)生觀看視頻來代替課堂的探究實(shí)驗(yàn)。這樣，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的提高，也不利于對學(xué)生提高素養(yǎng)。如何對這些涉及溫度和壓強(qiáng)變化的探究實(shí)驗(yàn)做進(jìn)一步的改進(jìn)和創(chuàng)新呢？下面是我的一些具體做法：

我利用實(shí)驗(yàn)室常見的器材，設(shè)計(jì)出一套簡易檢測裝置，對教材中一些涉及溫度或者壓強(qiáng)變化的探究實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新

一、簡易檢測裝置的介紹

1.實(shí)驗(yàn)用品

分液漏斗、錐形瓶、三孔膠塞、玻璃彎管、膠管、止水夾、紅墨水

2.實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示

3.簡易檢測裝置各部分的功能介紹

錐形瓶的作用：用于反應(yīng)或者溶解的容器，產(chǎn)生的壓強(qiáng)或者溫度的變化將通過玻璃彎管中紅墨水的移動顯示出來;分液漏斗的作用：用于滴加液體試劑;玻璃彎管里面紅墨水的作用：紅墨水會隨著錐形瓶里面反應(yīng)或者溶解產(chǎn)生的壓強(qiáng)或者溫度的變化而左右移動;帶有止水夾的膠管的作用：向錐形瓶里滴加液體時(shí)要始終打開膠管中的止水夾，避免加入液體時(shí)造成錐形瓶內(nèi)的壓強(qiáng)變大而使玻璃彎管的紅墨水往外移，從而使實(shí)驗(yàn)的結(jié)果產(chǎn)生誤差，另一個(gè)作用是當(dāng)錐形瓶內(nèi)的溫度或者壓強(qiáng)變化太大時(shí)，可以打開膠管中的止水夾，連通大氣壓，從而避免玻璃彎管內(nèi)的紅墨水沖出或者吸入錐形瓶內(nèi)。

4.簡易檢測裝置的優(yōu)點(diǎn)

（1）取材方便。利用實(shí)驗(yàn)室中的常用器材。

（2）用途廣。初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中有很多是涉及能量變化或者壓強(qiáng)變化的，都可以用該裝置來演示和探究。

（3）操作簡單，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。由于該裝置都是用實(shí)驗(yàn)室常見常用的實(shí)驗(yàn)器材來組裝的，所以操作起來非常簡單，在很多涉及能量變化或者壓強(qiáng)變化的探究實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)象非常明顯，學(xué)生觀察起來非常的直觀方便。

二、利用簡易檢測裝置，對一些探究實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)

在人教版九年級下冊《溶解時(shí)的吸熱或放熱現(xiàn)象的探究》的實(shí)驗(yàn)中：

原教材的實(shí)驗(yàn)方法：分別將固態(tài)NaCl、NH4NO3、NaOH放在三個(gè)燒杯中，然后分別向三個(gè)燒杯中加入一定量的水進(jìn)行溶解，溶解前要先用溫度計(jì)測量水的溫度，然后再用溫度計(jì)測量出溶解后的三個(gè)燒杯中溶液的溫度，由于臺下的大多數(shù)學(xué)生看不清楚溫度計(jì)的讀數(shù)，一般的做法是叫幾個(gè)學(xué)生上臺觀察溫度計(jì)，然后報(bào)數(shù)給大家，或者讓大家通過摸熱量的方式來得出物質(zhì)溶解時(shí)是吸熱的或者是放熱的。

原教材的不足：用溫度計(jì)測量的方法，比較耗時(shí)，而下面大多數(shù)的同學(xué)又難以清楚觀察溫度計(jì)的變化情況，而讓學(xué)生摸燒杯感受物質(zhì)溶解時(shí)的吸熱或者放熱的方法，既耗時(shí)間，而且在摸燒杯的過程中，有了熱量的傳遞，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果就沒有說服力。

改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)方法：先分別將固態(tài)NaCl、NH4NO3、NaOH放進(jìn)三個(gè)簡易檢測裝置的錐形瓶內(nèi)，再分別在分液漏斗中加入一定量的水，通過觀察裝置中紅墨水的移動情況，學(xué)生得出物質(zhì)溶解時(shí)的吸熱或者放熱現(xiàn)象。如圖2。

改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)過程所耗的時(shí)間少，現(xiàn)象直觀明顯，用觀察紅墨水的移動情況來代替觀察溫度計(jì)的變化，相當(dāng)于擴(kuò)大了溫度計(jì)的移動情況，所以臺下的學(xué)生都能夠清楚的觀察到現(xiàn)象。

人教版九年級下冊《實(shí)驗(yàn)10-4濃硫酸稀釋實(shí)驗(yàn)》，人教版九年級下冊《實(shí)驗(yàn)10-8在氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸實(shí)驗(yàn)》，都可以利用我改造的裝置，探究化學(xué)變化中的熱量變化。效果明顯，學(xué)生興趣很高。

三、利用簡易檢測裝置，對一些探究實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新

在人教版九年級下冊《堿的化學(xué)性質(zhì)探究：氫氧化鈉和二氧化碳的反應(yīng)》中，氫氧化鈉和二氧化碳的反應(yīng)是沒有現(xiàn)象的。所以，學(xué)生對這個(gè)反應(yīng)是死記硬背的，整個(gè)課堂教學(xué)過程也是枯燥無味的，學(xué)生沒有深刻的理解這個(gè)反應(yīng)的本質(zhì)。為了改變這種情況，使學(xué)生深刻理解氫氧化鈉和二氧化碳能夠發(fā)生反應(yīng)，我思考，能否在課堂上增加一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)，來加深學(xué)生對這個(gè)知識點(diǎn)的認(rèn)識呢？由于氫氧化鈉和二氧化碳的反應(yīng)在密閉的空間里是有壓強(qiáng)的變化的，所以，我利用簡易檢測裝置，增加了二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)的演示實(shí)驗(yàn)，同時(shí)，考慮到科學(xué)性和邏輯性，用同樣的裝置做了一個(gè)二氧化碳溶解性的實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行對比（另一個(gè)錐形瓶的氫氧化鈉溶液改成水），在實(shí)驗(yàn)的過程中，明顯的觀察到氫氧化鈉溶液和二氧化碳反應(yīng)的裝置中的U型管左高右低的比較明顯，而二氧化碳溶解于水的裝置中的U型管左高右低的不是很明顯。從而推測出來，二氧化碳和氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng)。（效果如圖3）

由于有了直觀的課堂演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生興趣很高，回答探究問題非常踴躍，通過增加的這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，對學(xué)生能夠深刻理解二氧化碳確和氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)這個(gè)知識點(diǎn)起到很大的幫助，對培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和科學(xué)素養(yǎng)起到很好的作用。人教版九年級上冊《實(shí)驗(yàn)6-4二氧化碳溶解性實(shí)驗(yàn)》《實(shí)驗(yàn)7-3生石灰與水反應(yīng)放出熱量實(shí)驗(yàn)》等，都可以利用我改造的裝置，增加或者創(chuàng)新教材中的實(shí)驗(yàn)，加深學(xué)生對有關(guān)知識的理解。

在初中生中進(jìn)行學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，是當(dāng)今研究的重要課題。化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括：宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識、科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任。在這方面，我通過自制簡易檢測裝置，對初中化學(xué)中一些涉及溫度和壓強(qiáng)變化的探究實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，在教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)用非常方便和廣泛，改變了以往的教學(xué)方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和課堂教學(xué)效率，而且對學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，起到很大的作用，收到了滿意的教學(xué)效果。