在新课程理念下探索初中化学实验教学的改进方式，本文主要内容关键词为：实验教学论文,方式论文,初中化学论文,新课程理念论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
长期以来，初中化学实验教学存在着“重讲授，轻实验”“照方抓药”“验证前人”的状况，实验操作基本停留在“不敢越雷池半步”的规范上，禁锢了学生的思维，不利于学生开拓创新精神的培养。这就需要我们教师去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。因此，对化学实验教学进行必要的改进势在必行。
笔者在探究《蜡烛及其燃烧》这个实验时，让学生先预习，然后自己在家做实验，并把观察到的实验现象记录下来，第二天课堂上对学生进行分组讨论，针对学生在实验过程中出现的问题：①熄灭蜡烛火焰后白烟未点燃，②放在蜡烛火焰上方的小碟底部有黑烟等，采用启发引导的方法，指导学生进一步实验探究，最后与学生一起归纳总结。再如，在探究《铁制品生锈的条件》时，要求学生一周前准备好这个实验，每天观察并记录铁生锈的情况，使学生对书本中的抽象概念和化学反应变为形象的感性认识。这样既培养了学生的动手能力，又提高了他们的观察和思维能力，还培养了学生自主学习的能力，激发了学生学习化学的兴趣。因此，在每年的化学中考中他们都能取得较好的成绩。
一、让学生自己操作安全而简单的演示实验，教师负责发现问题并引导学生解决问题
化学教学中的实验，分为学生实验和演示实验，学生实验是学生利用实验课的机会，对最近学习的理论知识进行验证性实验或简单的探究性实验。而演示实验则是教师在授课的时候，为了说明某些知识点而在课堂中进行的实验。比如：在讲授化学实验基本操作的时候，让学生先预习，上课时，先在黑板上罗列出本节课要学习的内容，如：1.块状固体药品的取用方法；2.粉末状固体药品的取用方法；3.少量液体药品的取用方法；4.大量液体药品的取用方法；5.一定量液体药品的取用方法等。然后让学生分组讨论，最后由每组的学生代表当小老师，边讲边操作，这样既可以使学生得到锻炼的机会，又可以让其他学生指出该同学在操作中的错误，使全体学生在实验中及时发现问题并纠正错误，使书本知识得到理解与巩固。
二、改进存在环境污染及安全隐患的实验，增强学生对化学实验的兴趣
1.实验一：分子的不断运动是分子的性质之一。以日常生活中的例子来说明，如我们闻到的花的香味儿，饭菜的香味儿，酒的气味儿等都是分子性质的体现。而教科书中的氨分子运动实验（如图1所示），虽然直观、形象，但需要浓氨水的量较多，完成实验需要的时间较长，而且挥发出来的大量氨气弥漫室内，刺激性气味大，使得室内空气非常糟糕，污染严重，既影响学生的情绪，又对学生的身体健康不利。故将此实验做如下改进：
图1
图2
图3
图4
改进一：如图2图3所示，取一条PH试纸，用镊子夹住PH试纸的一端，先用蒸馏水将PH试纸润湿，然后将Pn试纸放在浓盐酸瓶口（不要与瓶口接触），立即看到有大量白雾形成（这是挥发出来的氯化氢气体与水形成盐酸小液滴的缘故），同时试纸由黄色变成红色，将已经变成红色的PH试纸再放到浓氨水瓶口（不要与瓶口接触），立即看到有白烟产生（这是挥发出来的氨气与氯化氢反应生成氯化铵固体小颗粒的缘故），同时看到红色的PH试纸慢慢地变成黄色，最后再变成蓝黑色。该实验说明氨气分子和氯化氢分子都在不断运动，且氨气分子和氯化氢分子还发生反应，生成白色的氯化铵固体。
此实验不仅有效控制了氨气和氯化氢气体的扩散，避免了室内空气的污染，而且让学生提前接触PH试纸，为后面的学习做好铺垫。
改进二：如图4所示，原理如图1，只是将实验微型化、密封化，既节约药品，又避免了空气的污染。
2.实验二：在做《燃烧的条件》实验时，由于白磷燃烧有大量白烟产生，白烟弥漫室内，而这种白烟（即五氧化二磷）与空气中的水蒸气反应生成有毒的偏磷酸污染空气。故做如下改进：
第一种方法：将白磷和红磷分别装入两支试管中并密封，放入烧杯里的热水中，白磷燃烧而红磷没有燃烧。
第二种方法：待薄铜片上的白磷燃烧起来后，用一个大烧杯罩住燃烧的白磷，白磷慢慢熄灭，打开大烧杯，白磷又燃烧起来。
第三种方法：将白磷和红磷分别装入两支试管中，装红磷的试管密封而装白磷的试管口塞双孔胶塞，一孔接皮囊，一孔接导管，导管另一端接漏斗，并将漏斗放入水中或碱液中。待试管中的白磷燃烧又熄灭后，用皮囊向试管中打气，白磷又会燃烧起来。
同样，热水中的白磷没有燃烧，如果用皮囊向热水中的白磷打气，热水中的白磷就会燃烧起来，但是，给热水中的白磷打气时，容易使白磷浮出水面燃烧造成危险，故在导管另一端接一个漏斗，将白磷固定在一定范围燃烧，学生看了既新奇又有趣，同时又能诱导学生思考燃烧应具备哪些条件？既可以缩短实验的时间，也可以提高课堂效益。改进后的实验装置如图5：
图5
三、理论与实践完美地结合以培养学生各方面的能力
在《测定空气中氧气的含量》的实验中，由于红磷的着火点较高，红磷燃烧后慢慢熄灭并不是容器里的氧气消耗完了，而是氧气的浓度降低到不能再支持红磷燃烧，所以进入容器中的水的体积不可能达到1/5的理想高度。有时为了让学生看到实验成功的假象，就故意把燃着的红磷慢慢插入容器中或不立即塞紧橡胶塞，从而使容器里的一部分空气受热膨胀而外逸，这样容器内的压强就能大大降低，进入容器中的水的体积就能达到1/5，但是，如果把握不好，有可能使进入容器中的水的体积超过1/5。这样做就失去了实验的真实性和科学性。如果选择白磷做实验，即能保证实验成功。改进的实验装置如图6所示：操作如下：取黄豆粒大小的白磷一块，用滤纸吸干水，立即放入带刻度的试管里，塞紧带有乳胶管和止水夹的橡胶塞（如图6.A所示），将试管在酒精灯上稍作烘烤（如图6.B所示），白磷就燃烧起来，产生大量白烟，振荡试管，防止白磷粘在试管壁上。当试管内白磷火焰熄灭后，再在酒精灯上稍作烘烤，然后让试管冷却，当试管的温度不太高后，将试管慢慢放入水中，试管温度迅速降到室温。然后把试管倒插入水里（如图6.C所示），打开止水夹，水立即沿乳胶管进入试管（如图6.D所示），当水不再进入试管后捏住乳胶管，把试管从水中取出，正立试管观察，液面高度刚好是试管高度的1/5（如图6.E所示）。
图6
因为白磷的着火点很低(40℃)，只需将试管放在酒精灯上稍作烘烤，白磷就能燃烧起来，既保证了白磷在燃烧时一直在密闭的试管内进行，绝无热空气外逸，又不会有大量白烟弥漫室内污染空气；还保证了白磷即使燃烧熄灭后仍在发生氧化反应，尽可能把试管内的氧气消耗尽，使进入试管内的水的体积尽可能达到1/5的理想高度，符合实验的真实性和科学性原则。
再如：关于装置气密性的检查方法。教材上的检查方法：用手紧握试管，观察插在水中的导管口有无气泡冒出，如果有，则说明装置气密性好，否则，装置漏气。但由于该装置的热量通过玻璃传递太慢，手贴在试管上需要数分钟后才有可能看见插在水里的导管末端有少许气泡冒出，尤其是当气温与手温无较大温差时，这一方法既浪费时间，又很难成功。另外，实验室制取气体还常用图8或图11所示的装置，如果仍用上述方法检查装置的气密性是很难完成的。如果改成如下所示方法检查，则效果更加明显、直观。
1.导管末端浸水法（如图7所示）：连接好装置，塞紧橡胶塞，把导管末端插入装满水的烧杯底部，观察导管末端进水情况。如果进入导管中的水的高度比烧杯中水的高度低且高度不变，则气密性好；如果进入导管中的水的高度与烧杯中水的高度一样，则气密性不好。当试管中装有试剂时按上述方法也能进行检查。如果是双孔，如图8所示：连接好装置，先向长颈漏斗中注水（或直接向锥形瓶中倒水），当水把长颈漏斗下端液封闭后，塞紧橡胶塞，把导管末端插入装满水的烧杯底部，如果水被压入长颈漏斗中形成一段水柱且高度不变，则装置不漏气；否则，装置漏气。
图7
图8
图9
图10
2.注水法（如图9所示）：连接好装置，先关闭止水夹a，再向长颈漏斗中注水，如果水在长颈漏斗中形成一段水柱且液面高度不下降，则装置的气密性好，如果长颈漏斗中的液面高度下降，则装置漏气。
3.鼓气法（如图10所示）：连接好装置，打开止水夹a，向广口瓶（或锥形瓶）中注水至长颈漏斗下端液封或注满都可以，塞紧橡胶塞，用皮囊（或洗耳球、或注射器或连接一根饮料管）向瓶中鼓（或吹）气，当瓶中的水进入长颈漏斗且液面明显高于瓶中的液面后，关闭止水夹a。如果一分钟内长颈漏斗中的液面不下降，则装置的气密性好，如果长颈漏斗中的液面下降，则装置漏气。
如果是启普发生器或如图11、12中所示的一套装置，都可以采用导管末端浸水法、注水法、鼓气法等方法检查装置的气密性。
图11
图12
四、清晰的实验现象和正确的实验步骤，有助于提高学生的理解和记忆能力
比如在做氢气还原氧化铜的实验时，特别要注意实验步骤不能颠倒。在实验结束时，应先停止加热，继续通入氢气至试管冷却到室温后才能停止通入氢气。若把最后这两步搞颠倒了，那么已变成光亮的红色的铜就会重新变成黑色的氧化铜。如果我们仅仅用语言描述这一现象的话，学生很难理解和记忆，更不要说巩固了，甚至有的学生想不通或者产生怀疑。如果这时做一个对比实验：取一根光亮的细铜丝绕成螺旋状，用坩埚钳夹住放在酒精灯火焰上灼烧，光亮的紫红色的铜丝迅速变成黑色。这时一些学生的疑团就解开了，由此很形象地说明氢气还原氧化铜实验时最后两步是不能颠倒的。
五、利用多媒体技术帮助完成实验
做氢气还原氧化铜的实验时，要先通入氢气，将试管中的空气赶出来，否则加热时可能发生爆炸。为了加深学生对知识的理解和深化，可利用多媒体课件，而且动画模拟错误操作所带来的后果，更具有直观、形象、生动的特点。既能避免实际操作带来的危害，又能给学生留下深刻的印象，从而避免了实际操作中的一些缺憾与不足。同理，在一氧化碳还原氧化铜实验的中，通过动画模拟，引导学生观察和分析，取得的效果会比实际操作更好。
六、将“以知识为本”转移到以“学生的发展为本”上，体现“知识与技能”“过程与方法”“情感、态度与价值观”三维课程目标
在《质量守恒定律》一课中，人教版教材在本节课设置了四个实验。分别是：①白磷在密闭的锥形瓶中燃烧实验前后质量的测定；②洁净铁钉与硫酸铜溶液在敞口烧杯中反应前后质量的测定；③盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定；④镁条在空气中燃烧前后质量的测定。
①②两个实验设置为探究实验，但实属验证性实验，③④两个实验是教师演示实验。如果采用这种教学模式教给学生，学生处于被动接受状态，无法实现新课标中提出的“要使学生感受科学发现的过程和所运用的科学方法，学习科学家那种敢于质疑、精益求精、深入探究的科学精神。”因此，对本节课的实验可进行大胆改进：完全由学生进行实验探究，将学生分为八大组，每一大组分二小组，每一大组做不同实验，共八个实验，其中四个实验是书上的，另外四个实验是补充的。这四个实验分别是：实验1：盐酸与碳酸钠粉末在密闭的硬质塑料瓶中反应前后质量的测定。实验2：盐酸与碳酸钠粉末在密闭的带气球的锥形瓶中反应前后质量的测定。实验3：镁带在空气中燃烧时用大烧杯将镁带燃烧产生的大量白烟罩住前后质量的测定。实验4：蜡烛在空气中燃烧前后质量的测定。这八个实验相互关联，相互对比。通过学生的实验探究得出不一样的结果，然后由学生相互交流讨论，对产生的错误和偏差进行分析和归纳，最后得出：所有的化学变化都无一例外地遵循质量守恒定律。从而培养学生严肃认真的科学态度和实事求是的科学精神。
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