藏穎

摘要：初三化學(xué)教學(xué)課時緊、教學(xué)任務(wù)重，在校的八個多月的時間內(nèi)要學(xué)生實現(xiàn)零基礎(chǔ)到入門級水平。不僅要求掌握知識技能，還要具備一定的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。在中考以及課時的雙重壓力下，不少學(xué)校選擇減少甚至跳過實驗。使得最重要的學(xué)生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)流于形式，作者嘗試將課本上的部分演示實驗設(shè)計成一系列的延伸家庭實驗，材料易獲得、可操作性強、實驗現(xiàn)象明顯。在培養(yǎng)學(xué)生對化學(xué)的學(xué)科興趣、促進學(xué)生形成科學(xué)探究思維上有一定的效果。

關(guān)鍵詞：家庭小實驗;實驗改進;化學(xué)學(xué)科素養(yǎng);

文章編號：1008-0546（2021）06-0094-02 中圖分類號：G632.41 文獻標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2021.06.025

實驗是體現(xiàn)化學(xué)無窮魅力的一個重要途徑，也是學(xué)生體驗科學(xué)過程掌握科學(xué)方法的重要手段。和日常生活聯(lián)系密切的化學(xué)實驗不僅可以有效激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，更是向?qū)W生展示了一門聯(lián)系生活、生產(chǎn)以及人類科技文明進步和發(fā)展的科學(xué)?；瘜W(xué)新課標(biāo)中明確指出：義務(wù)制階段的化學(xué)教育不僅要引導(dǎo)學(xué)生更全面地認識物質(zhì)世界的變化規(guī)律，而且要有助于學(xué)生更好地適應(yīng)現(xiàn)代社會生活，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)[1]。如何培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)“生活中的化學(xué)”，將“化學(xué)思維”運用到日常生產(chǎn)實踐中，是所有化學(xué)教學(xué)工作者的基本目的之一?，F(xiàn)以滬教版九年級化學(xué)第一章第一節(jié)“化學(xué)給我們帶來什么”這一課中“鐵的銹蝕實驗”為基礎(chǔ)模型設(shè)計兩個家庭小實驗。一個用于新課講解的前期預(yù)設(shè)，另一個用于拓展、延伸、能力遷移并與前兩個實驗一起，和滬教版九年級化學(xué)第一章第二節(jié)“化學(xué)研究些什么”這一課中“探究空氣組成實驗”形成串聯(lián)體系輔助于課堂教學(xué)。

一、家庭實驗一——鐵釘生銹

1.實驗背景

學(xué)生剛開始接觸化學(xué)，義務(wù)階段化學(xué)課程以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為主旨，以觀察、實驗為主的科學(xué)探究活動是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方法。從學(xué)生熟悉的礦泉水瓶、鐵釘?shù)炔牧先ピO(shè)計家庭實驗，初步培養(yǎng)學(xué)生的觀察、實驗?zāi)芰Α?/p>

2.實驗準(zhǔn)備

礦泉水瓶、中號鐵釘10根、鹽水適量、砂紙

3.實驗步驟

按圖1a將打磨好的鐵釘全部放入礦泉水瓶中，倒入適量鹽水使鐵釘部分浸入，擰好瓶蓋。分別于12h、24h、48h、72h、一周后觀察并記錄實驗現(xiàn)象。

4.家庭實驗一與教材“鐵的銹蝕”實驗對比

從裝置角度來講，家庭實驗一（見圖1a）比教材“鐵的銹蝕”實驗裝置更簡單、材料易獲得、實施難度低。實驗原理都是利用鐵在氯化鈉溶液的環(huán)境中與空氣中的氧氣、水蒸氣反應(yīng)生銹產(chǎn)生紅棕色主要成分是氧化鐵的物質(zhì)，體系內(nèi)空氣中的氧氣、水蒸氣被消耗形成負壓，分別產(chǎn)生了“礦泉水瓶變癟”和“導(dǎo)管內(nèi)紅墨水柱上升”的現(xiàn)象。

二、家庭實驗二——巧用暖寶寶探究空氣組成

1.實驗背景

家庭實驗二設(shè)計在學(xué)生學(xué)習(xí)完教材實驗二“空氣中氧氣體積含量測定”實驗之后，經(jīng)歷了半個多月的化學(xué)學(xué)習(xí)后，學(xué)生對化學(xué)學(xué)科已經(jīng)有了初步的認識。但是對于該實驗的拓展和延伸一般停留在理論分析，而且該實驗學(xué)生操作相對難度較高，生成的五氧化二磷也是有毒物質(zhì)。引導(dǎo)學(xué)生對“家庭實驗一”中“瓶子變癟”這一現(xiàn)象做思考，引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)用鐵生銹相關(guān)實驗去探究空氣組成，如何對裝置進行改進？但是該實驗周期太長，若要觀察到完整的實驗現(xiàn)象則需要半個月甚至更久的時間。能有什么方法加速呢？引出家庭實驗二的用品之一暖寶寶，該實驗安全、環(huán)保、時間短且現(xiàn)象明顯，對于學(xué)生改進實驗、能力遷移以及形成科學(xué)探究的思維上也有一定幫助。

2.實驗準(zhǔn)備

透明圓柱形塑料食品罐一個，暖寶寶一個，記號筆一支，塑料盆，水適量

3.實驗步驟

塑料盆中裝適量水，用記號筆在透明圓柱形食品罐身做標(biāo)記（將水盆中已有水的高度扣除）分成五等份。將暖寶寶的背膠撕開貼在塑料罐的底部，罐底上方壓重物倒置在水盆中，此處注意調(diào)整罐內(nèi)液面初始高度和水盆內(nèi)液面高度相平。每隔五分鐘觀察并記錄實驗現(xiàn)象。

4.家庭實驗二與教材實驗“探究空氣組成”對比

家庭實驗二（見圖2b）是“探究空氣組成”的拓展延伸實驗，材料易獲得、操作簡單。事先在透明罐內(nèi)用記號筆做標(biāo)記扣除盆中原有水的體積，剩余空罐體積五等分。該實驗在15分鐘左右就有明顯現(xiàn)象，水位上升接近空透明塑料罐內(nèi)五分之一體積，12小時后水位還會繼續(xù)上升至五分之一刻度線附近。持續(xù)的現(xiàn)象變化引發(fā)學(xué)生對實驗原理的深入思考，同時通過與教材實驗（圖2a）的對比去探究更合適的適用于探究空氣組成的物質(zhì)。

三、小結(jié)

本文設(shè)計了兩個家庭小實驗與課本上的兩個教材實驗形成串聯(lián)體系，具體關(guān)系如圖3。家庭實驗一作為學(xué)期初的引導(dǎo)性實驗對學(xué)生理解“鐵的銹蝕”實驗的相關(guān)現(xiàn)象起到一個鋪墊作用。通過現(xiàn)象的對比，原理和裝置的分析等多個角度讓學(xué)生去理解相關(guān)教學(xué)內(nèi)容。教材中“探究空氣組成”這一實驗設(shè)計為教師演示實驗主要是因為對于初學(xué)者而言，該實驗操作相對困難，步驟較多。在實驗過程中對學(xué)生的要求是多觀察、多思考。但是學(xué)生的實驗體驗感并不高。在該課程講解結(jié)束后設(shè)計了家庭實驗二，對學(xué)生知識的遷移和提高有很大的幫助。家庭實驗二的材料易獲得、操作簡單、現(xiàn)象明顯且耗時短。家庭實驗一是家庭實驗二的前身，如何引導(dǎo)學(xué)生一步步地對實驗一進行改進得到實驗二（圖3d）這個過程實際上就是學(xué)生自主進行知識重組，知識再認識的過程。符合化學(xué)學(xué)科標(biāo)準(zhǔn)中對教學(xué)提出的遵循學(xué)生身心發(fā)展，貼近學(xué)生生活實際，促進學(xué)生主動發(fā)展這一要求。

家庭小實驗因其趣味化、生活化、微型化以及更有利于提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)等特點一直是化學(xué)教育工作者的關(guān)注點。其以生活為背景關(guān)聯(lián)著課本上的化學(xué)知識，實現(xiàn)對教材實驗的簡化或改進。以本文中兩個家庭實驗與兩個教材實驗形成的小串聯(lián)體系為例，這一設(shè)計對于學(xué)習(xí)化學(xué)之初的同學(xué)們?nèi)ヅ囵B(yǎng)化學(xué)學(xué)科興趣是很有幫助的，讓學(xué)生切身感受到化學(xué)是一門科學(xué)，體會科學(xué)探究過程的一般思路，在降低學(xué)生學(xué)習(xí)起點的同時提高學(xué)生們思考問題的高度。環(huán)環(huán)相扣地去設(shè)計實驗，引發(fā)師生間的深層次對話，對學(xué)生知識的認知進行修正和提高。同時，這個家庭實驗串聯(lián)體系也為后期的緩慢氧化、金屬化學(xué)性質(zhì)的講解做了鋪墊。設(shè)計多個這樣的串聯(lián)實驗體系去輔助化學(xué)課堂的教學(xué)，可以更好的回歸化學(xué)教學(xué)的本質(zhì)——“化學(xué)來源于生活，服務(wù)于社會”[2]。將初中化學(xué)學(xué)科的“啟蒙”位置擺正，而不只是應(yīng)付考試，真正地去貫徹落實科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2012

[2]都洪慶，劉曉紅.淺談無機化學(xué)原理與教學(xué)實例、趣味實驗、元素?zé)o機化學(xué)知識點的結(jié)合[J].北學(xué)教育，2015，35（8）：9-13