秦艷艷　高小政

初中化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的課程，也是一門與生活密切相關(guān)的課程。實(shí)驗(yàn)作為初中化學(xué)教學(xué)的重要組成部分，在化學(xué)教學(xué)中發(fā)揮著重要作用，也是化學(xué)教學(xué)的主要特征之一。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)探究的過程中，教師應(yīng)有效發(fā)揮學(xué)生的主體能動(dòng)性，提升學(xué)生發(fā)現(xiàn)、解決和探究問題的能力。同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)過程中，教師也應(yīng)幫助學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的實(shí)驗(yàn)思維，在探究中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)，提升學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力。

一、初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀分析

（一）改進(jìn)和創(chuàng)新的重要性

實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠幫助學(xué)生提升動(dòng)手操作能力，使其形成獨(dú)立探索的實(shí)踐精神。在新課程背景下，教師應(yīng)轉(zhuǎn)變理念，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐素養(yǎng)和能力，同時(shí)，也需注重在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的人文素養(yǎng)，這不僅可以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣，而且能幫助學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí)，在具體操作中提升實(shí)踐技能。學(xué)生可以通過收集、整理實(shí)驗(yàn)信息來探究實(shí)驗(yàn)背后的原理。實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)也能夠激發(fā)教師對(duì)學(xué)生主體地位的尊重、自我發(fā)展意愿的培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)展科學(xué)探究能力。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問題

初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)常存在器材損害、忽視檢驗(yàn)、目標(biāo)偏離和缺乏科學(xué)性等問題。在日常的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，一些教師即使會(huì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，但僅限于通過具體的化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理得出結(jié)論，并沒有對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)、驗(yàn)證，所以有時(shí)在實(shí)驗(yàn)中會(huì)出現(xiàn)出乎意料的結(jié)果，影響實(shí)驗(yàn)本身準(zhǔn)確性、學(xué)生的興趣以及實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性。部分教師也會(huì)忽視對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，一味追求實(shí)驗(yàn)教學(xué)的趣味性，這往往會(huì)適得其反，不利于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的展開。部分實(shí)驗(yàn)的過程和現(xiàn)象比較有趣味性，容易吸引學(xué)生的注意力，然而，若課堂形式只是一味追求表面的“熱鬧”，則違背了初衷，往往適得其反。

（三）轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念

在新課程背景下，教師需要根據(jù)學(xué)情合理地轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)教學(xué)的理念和方式、方法，同時(shí)關(guān)注實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開放性。日常教學(xué)實(shí)踐能夠幫助師生汲取化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中的靈感和源泉，教師也需要抓住課堂有限的時(shí)間，在保證實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性、簡(jiǎn)易性和趣味性的基礎(chǔ)上，注重安全性。化學(xué)不僅是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，也與生活密切相關(guān)。因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師也應(yīng)適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用生活中的實(shí)驗(yàn)器材開展實(shí)驗(yàn)，并在此過程中注意篩選、甄別，注重規(guī)范性、安全性，從而讓化學(xué)更好地服務(wù)生活。在初中化學(xué)教學(xué)中，教師在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)雖然需要注重實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)化，但也應(yīng)注意簡(jiǎn)化是否會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的效果。如實(shí)驗(yàn)中藥品的用量不同可能會(huì)產(chǎn)生微小的差異，影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，使得教學(xué)達(dá)不到預(yù)期的效果，這些都應(yīng)引起教師重視。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)和創(chuàng)新策略

（一）合理改進(jìn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)

根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，化學(xué)教師應(yīng)合理改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略，注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)中方法和策略的運(yùn)用。

在初中學(xué)段，教師可以適當(dāng)增強(qiáng)趣味性，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注一些趣味實(shí)驗(yàn)，如“自制簡(jiǎn)易凈水器”“水果電池”等，以充分挖掘?qū)W生的好奇心，激發(fā)學(xué)生的探索欲。根據(jù)教學(xué)大綱中的教學(xué)方案和活動(dòng)設(shè)計(jì)，教師需要在實(shí)驗(yàn)前引導(dǎo)學(xué)生形成與課本設(shè)計(jì)同步的實(shí)驗(yàn)思路，也應(yīng)在課前充分備課，了解實(shí)驗(yàn)思路和學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中可能產(chǎn)生的疑問。在實(shí)驗(yàn)中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生展開分組討論和實(shí)驗(yàn)探究，同時(shí)要求學(xué)生記錄相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)后加以反思，總結(jié)實(shí)驗(yàn)的正確步驟和結(jié)論。在實(shí)驗(yàn)和討論結(jié)束后，教師需邀請(qǐng)每一小組的組長(zhǎng)匯報(bào)本小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其他同學(xué)加以評(píng)價(jià)。對(duì)于學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)并記錄、匯報(bào)的結(jié)果，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)反思、提出問題，并發(fā)表見解，如實(shí)驗(yàn)最終結(jié)果和預(yù)期結(jié)果之間的差異，產(chǎn)生差異的原因，實(shí)驗(yàn)操作中哪些環(huán)節(jié)需要改進(jìn)，以此拓展學(xué)生的思維，在培養(yǎng)學(xué)生思考能力的同時(shí)為日后要求更為嚴(yán)格的科學(xué)探究打下基礎(chǔ)。

（二）化學(xué)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)和創(chuàng)新案例分析

1.化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的基礎(chǔ)

在改進(jìn)和創(chuàng)新化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生樹立嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。教師在選擇實(shí)驗(yàn)的過程中應(yīng)不違背設(shè)計(jì)意圖，不削弱原實(shí)驗(yàn)的正常功能，保證實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新和科學(xué)。化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的基礎(chǔ)是科學(xué)性。只有保證科學(xué)性，才能保障化學(xué)實(shí)驗(yàn)的價(jià)值，讓學(xué)生深刻理解和掌握化學(xué)知識(shí)。

例如，在粵科版初中化學(xué)九年級(jí)“質(zhì)量守恒定律”一課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師在課堂中常進(jìn)行“紅磷燃燒前后質(zhì)量的測(cè)定”的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。原實(shí)驗(yàn)所需器材為：錐形瓶、細(xì)沙、玻璃管、氣球、托盤天平；所需藥品為紅磷。原實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑椋和ㄟ^加熱玻璃管下端引燃紅磷，驗(yàn)證紅磷燃燒前后是否質(zhì)量守恒，實(shí)驗(yàn)中的氣球用以緩沖放熱壓力。由于該實(shí)驗(yàn)是放熱實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過程中可能會(huì)出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)物質(zhì)逸散到瓶外、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)估讀存在差異、裝置和操作流程復(fù)雜等情況，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的成功率不高。

（1）原實(shí)驗(yàn)分析

在原實(shí)驗(yàn)中存在幾處問題：其一，紅磷的燃點(diǎn)較高，如果取用紅熱的玻璃管引燃紅磷，則玻璃管與紅磷的接觸面積較小，不容易引燃紅磷。其二，在實(shí)驗(yàn)中，紅磷燃燒后產(chǎn)生的熱量和高溫產(chǎn)生的白煙容易通過導(dǎo)管進(jìn)入氣球中，燒壞氣球。其三，由于玻璃管在實(shí)驗(yàn)中接觸到了紅磷，容易在實(shí)驗(yàn)中被細(xì)沙或紅磷堵塞，在加熱過程中藥品也可能在空氣中被點(diǎn)燃，從而影響實(shí)驗(yàn)甚至危害實(shí)驗(yàn)安全。因此，部分教師在課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)中嘗試了多種改進(jìn)方式，以彌補(bǔ)此實(shí)驗(yàn)的不足。筆者在此提供如下的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方式。

（2）改進(jìn)實(shí)驗(yàn)

改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)所需器材為：錐形瓶、細(xì)沙、直角玻璃管、玻璃棒、氣球、托盤天平；所需藥品為紅磷。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段，需將玻璃棒和玻璃管接入雙孔橡皮塞；同時(shí)，在錐形瓶底部平鋪適量的細(xì)沙，以防實(shí)驗(yàn)過程中紅磷燃燒形成的高溫熔化物濺落，炸裂瓶底。在實(shí)驗(yàn)過程中，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)需要在錐形瓶的雙孔橡膠塞上一邊安裝改進(jìn)后的玻璃棒，并注意玻璃棒末端接觸到紅磷，另一邊在玻璃彎管末端應(yīng)系牢一個(gè)氣球。燃燒前，應(yīng)注意稱量錐形瓶整體裝置的質(zhì)量，在托盤天平上用砝碼平衡，并記錄質(zhì)量m1。待從托盤天平上取下錐形瓶，實(shí)驗(yàn)者應(yīng)將橡膠塞上的玻璃棒用酒精燈加熱至紅熱，并迅速用橡膠塞塞進(jìn)錐形瓶，同時(shí)引燃紅磷。待錐形瓶冷卻后，需將其重新放在托盤天平上記錄其質(zhì)量m2。

（3）改進(jìn)實(shí)驗(yàn)分析

在改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的選擇中，部分教師嘗試用白磷代替紅磷，也嘗試采用熱水加熱錐形瓶的方式。雖然白磷比紅磷的燃點(diǎn)低，更易于點(diǎn)燃，但白磷有毒，同時(shí)在燃燒劇烈時(shí)易破壞氣球，所以通常不建議采取此種方式改進(jìn)實(shí)驗(yàn)。

2.化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的目標(biāo)

初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新性應(yīng)考慮到實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)約性。化學(xué)實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)約性并不意味著化學(xué)實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)單，而是應(yīng)方便初中生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)。

例如，在粵科版初中化學(xué)九年級(jí)“檢驗(yàn)二氧化硫”一課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教材中并未提供較為簡(jiǎn)便的實(shí)驗(yàn)操作，也并不會(huì)有較為顯著的高錳酸鉀溶液褪色現(xiàn)象發(fā)生。

在此實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)中，教師可以采用長(zhǎng)柄的V型玻璃管開展實(shí)驗(yàn)，讓實(shí)驗(yàn)流程變得簡(jiǎn)便且易于操作。在演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師把火柴頭做好加熱處理后應(yīng)等待幾秒鐘，此時(shí)就會(huì)出現(xiàn)火藥爆燃的現(xiàn)象。在此情況下，對(duì)V型玻璃管做輕微震蕩處理，就會(huì)產(chǎn)生原有紫紅色高錳酸鉀變色的現(xiàn)象，且十分顯著、快速，紫紅色高錳酸鉀會(huì)迅速向肉色或無色轉(zhuǎn)變。

又如，在粵科版初中化學(xué)九年級(jí)“二氧化碳的性質(zhì)和制法”一課中，對(duì)于“二氧化碳和水反應(yīng)”的探究實(shí)驗(yàn)，部分教師利用石蕊遇酸變紅的原理設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)者需對(duì)四朵被紫色石蕊溶液浸泡過的紙花分別進(jìn)行不同的處理：噴灑稀醋酸，噴灑水，放置于盛滿二氧化碳的集氣瓶，以及先噴水再放置于盛滿二氧化碳的集氣瓶，再在酒精燈火焰下烘干，以形成多組對(duì)照實(shí)驗(yàn)。然而，這一實(shí)驗(yàn)存在明顯的不足：其一，實(shí)驗(yàn)復(fù)雜。其二，耗時(shí)長(zhǎng)。其三，實(shí)驗(yàn)中藥品用量較多。其四，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備和開展階段二氧化碳?xì)怏w不易于收集和取用。其五，實(shí)驗(yàn)器材較多，演示臺(tái)擁擠，不利于觀察。因此，教師可將石蕊花換成石蕊棉球，利用多孔隔板設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，在組合裝置中直接通過控制二氧化碳?xì)怏w的導(dǎo)入，讓學(xué)生當(dāng)堂觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)效果。同時(shí)，為增加趣味性，教師也可布置趣味性作業(yè)——請(qǐng)學(xué)生在課下取用食醋和雞蛋殼代替鹽酸和大理石開展實(shí)驗(yàn)。這樣不僅能夠拉近化學(xué)和生活的距離，也能拓展師生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)空間，同時(shí)也增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

在具體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，一些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)雖然具有創(chuàng)新性，但由于操作煩瑣，缺乏簡(jiǎn)約性，并不具備較強(qiáng)的實(shí)用性和推廣性。具體表現(xiàn)如下：

（1）實(shí)驗(yàn)原理復(fù)雜

在粵科版初中化學(xué)九年級(jí)“檢驗(yàn)蠟燭燃燒生成二氧化碳”的實(shí)驗(yàn)過程中，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)雖具有一定創(chuàng)新性，但卻缺乏一定的簡(jiǎn)潔性。在實(shí)驗(yàn)中，水流出廣口瓶后會(huì)在裝置中產(chǎn)生負(fù)壓，蠟燭燃燒的產(chǎn)物在壓力的變化下會(huì)被吸入石灰水中。這一較為復(fù)雜的環(huán)節(jié)可能會(huì)對(duì)理解能力稍顯薄弱的學(xué)生產(chǎn)生一定的學(xué)習(xí)阻礙。

（2）實(shí)驗(yàn)追求集成化

隨著課程改革，初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新過程中不斷出現(xiàn)一些集成化學(xué)實(shí)驗(yàn)，如“二氧化碳性質(zhì)組合”。這一實(shí)驗(yàn)比較煩瑣，對(duì)初中生的學(xué)習(xí)極為不利，但卻易于教師對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合式復(fù)習(xí)。然而，教師需要意識(shí)到課堂的主體是學(xué)生，實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂應(yīng)適合于現(xiàn)有教學(xué)水平下學(xué)生的理解情況。若學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂中理解困難，則勢(shì)必會(huì)影響其學(xué)習(xí)質(zhì)量和學(xué)習(xí)化學(xué)科目的興趣和信心。

（三）實(shí)驗(yàn)改進(jìn)和創(chuàng)新中的反思

在初中實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，部分創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)在改進(jìn)后仍存在一些不足，這應(yīng)引起初中化學(xué)教師的注意。

例如，在粵科版初中化學(xué)九年級(jí)“二氧化碳的性質(zhì)”一課的學(xué)習(xí)中，根據(jù)課程安排，教師需要開展“二氧化碳熄滅蠟燭火焰”的實(shí)驗(yàn)。原實(shí)驗(yàn)采用的是在梯形架上放2支蠟燭，點(diǎn)燃后放入燒杯內(nèi)，往燒杯中傾倒二氧化碳，觀察到蠟燭由下向上依次熄滅。此實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘f明二氧化碳的性質(zhì)：本身不燃燒，不支持燃燒，以及比空氣重。在改進(jìn)實(shí)驗(yàn)中，部分教師會(huì)采用在燒杯底部直接通入二氧化碳?xì)怏w的方式改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，這樣的方式也會(huì)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。需要注意的是，改進(jìn)后實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并不能證明空氣密度小于二氧化碳密度。在改進(jìn)實(shí)驗(yàn)中，二氧化碳?xì)怏w下沉可能并非自然下沉而是由于壓入行為。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生思考，若使用密度大于空氣的氦氣和氮?dú)馓娲趸?，可能也?huì)出現(xiàn)蠟燭火焰由下向上熄滅的情況。

又如，在粵科版初中化學(xué)九年級(jí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中，部分教師往往采用棉花或木炭代替磷，并且在相應(yīng)實(shí)驗(yàn)中采用氫氧化鈉溶液吸收實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的二氧化碳。該實(shí)驗(yàn)過程雖然看似較為理想，并不違背實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新理念、實(shí)驗(yàn)科學(xué)性原則，但在查閱具體資料后，便可發(fā)現(xiàn)此實(shí)驗(yàn)的不足之處。在可燃燒物如白磷、棉花、蠟燭等的對(duì)比中，白磷相較于棉花、蠟燭等物質(zhì)燃燒所需的最低含氧量較低，在燃燒后會(huì)生成固體。碳在燃燒時(shí)速度較慢，但其在不完全燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生一氧化碳?xì)怏w，也會(huì)形成一定的實(shí)驗(yàn)誤差。

在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新過程中，科學(xué)性和簡(jiǎn)約性是其靈魂和關(guān)鍵所在。因此，初中化學(xué)教師應(yīng)注意實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和創(chuàng)新過程，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中積極探索適合的方式，并不斷探索相應(yīng)流程。初中化學(xué)教師也應(yīng)采用一些科學(xué)方式，并利用新穎的構(gòu)造、簡(jiǎn)單的操作，以及一些實(shí)驗(yàn)中較為明顯的現(xiàn)象，合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，確保初中化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)得以有效開展。

總而言之，初中階段的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以使學(xué)生較好地理解和掌握課本知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的意識(shí)及思考、解決問題的能力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)其實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新、探究和思考能力的培養(yǎng)。初中階段的實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)得到化學(xué)教師的充分關(guān)注，并應(yīng)作為新課程理念的重要組成部分落實(shí)于課程教學(xué)中，幫助學(xué)生提升整體素質(zhì)。

編輯：趙飛飛