化學(xué)啟蒙實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與討論

方揚(yáng)平

摘要：在九年級(jí)學(xué)習(xí)化學(xué)之前安排化學(xué)啟蒙實(shí)驗(yàn)不但具有必要性，也具有合理性、可行性。初步設(shè)計(jì)了若干個(gè)化學(xué)啟蒙實(shí)驗(yàn)。開(kāi)展化學(xué)啟蒙實(shí)驗(yàn)活動(dòng)必須注意說(shuō)明目的、意義，努力爭(zhēng)取各方支持；周密制定方案，妥善做好組織工作；注意內(nèi)容適度，力求結(jié)合生活實(shí)際；遵守有關(guān)規(guī)定，切實(shí)做好安全指導(dǎo)與檢查。

關(guān)鍵詞：化學(xué)啟蒙實(shí)驗(yàn)；前期啟蒙；化學(xué)啟蒙教育；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

文章編號(hào)：1005-6629（2015）12-0068-03 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1化學(xué)啟蒙實(shí)驗(yàn)的必要性、合理性和可行性

所謂化學(xué)啟蒙實(shí)驗(yàn)是指在九年級(jí)學(xué)習(xí)化學(xué)之前由學(xué)生親手做的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。九年級(jí)化學(xué)本來(lái)就是啟蒙性質(zhì)的，相對(duì)于此，在九年級(jí)學(xué)習(xí)化學(xué)之前的啟蒙實(shí)際上屬于“提前啟蒙”或者“前期啟蒙”。

為什么要設(shè)計(jì)化學(xué)啟蒙實(shí)驗(yàn)？不少初中化學(xué)老師都認(rèn)為，跟10多年前比，現(xiàn)在的初中化學(xué)很不好教：學(xué)生大多沒(méi)有好好觀察過(guò)燃燒時(shí)的火焰、沒(méi)有接觸過(guò)火柴；講煤餅要用木柴引燃他們不能理解；沒(méi)有看到過(guò)用石灰粉刷墻壁；不知道發(fā)酵做饅頭要用到面堿；沒(méi)有見(jiàn)過(guò)明礬更不知道明礬能用于凈水……越來(lái)越發(fā)達(dá)的商品社會(huì)不但用商業(yè)秘密掩蓋了哪怕是簡(jiǎn)單的化學(xué)內(nèi)容，也使得學(xué)生在這方面的求知欲望越來(lái)越低，使得他們學(xué)習(xí)化學(xué)需要的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)十分薄弱，初學(xué)化學(xué)就遇到很大的困難。

瑞士心理學(xué)家皮亞杰在研究個(gè)體認(rèn)識(shí)的起源和發(fā)展時(shí)，曾經(jīng)提出圖式（schema，又譯作格局）的概念。他認(rèn)為，個(gè)體是通過(guò)自己原來(lái)具有的“圖式”來(lái)同化外來(lái)刺激，把外來(lái)刺激納入原有的圖式之內(nèi)，或者調(diào)節(jié)、改變?cè)袌D式來(lái)適應(yīng)外界環(huán)境的。適應(yīng)是智力的本質(zhì)，它包括同化和調(diào)節(jié)兩種作用和機(jī)能，人正是通過(guò)原有圖式的同化和調(diào)節(jié)作用使自己的認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展的。學(xué)生在先前經(jīng)歷中形成并成為后來(lái)的化學(xué)學(xué)習(xí)賴以為基礎(chǔ)的經(jīng)驗(yàn)和概念，正是皮亞杰所說(shuō)的“圖式”。初學(xué)化學(xué)是需要一定的知識(shí)技能經(jīng)驗(yàn)作基礎(chǔ)的。初學(xué)化學(xué)時(shí)的原始圖式，乃是在以前的其他學(xué)科學(xué)習(xí)和生活中獲得的有關(guān)經(jīng)驗(yàn)和概念。盡管化學(xué)越來(lái)越深入人們的生活，青少年接觸現(xiàn)代化學(xué)事物的時(shí)間越來(lái)越提前，只憑生活經(jīng)驗(yàn)作為學(xué)習(xí)化學(xué)的知識(shí)技能基礎(chǔ)仍然是不夠的，還需要讓他們先觀察、接觸、操作某些化學(xué)事物，積累一些經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，才能順利地展開(kāi)化學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)。從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)。

由于現(xiàn)在九年級(jí)化學(xué)的課時(shí)緊、任務(wù)重，難以再增加實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，而且臨時(shí)增加的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也難以妥善地配合好教學(xué)進(jìn)程，把化學(xué)啟蒙實(shí)驗(yàn)安排在九年級(jí)是不適宜的。我們通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，七、八年級(jí)學(xué)生往往對(duì)化學(xué)有較強(qiáng)的好奇心，特別是對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)興趣很濃，對(duì)在這個(gè)階段的適當(dāng)時(shí)候以興趣課、校內(nèi)或者家庭科技活動(dòng)等形式安排他們做一些化學(xué)啟蒙實(shí)驗(yàn)十分愿意和期待。因此，在九年級(jí)學(xué)習(xí)化學(xué)之前適當(dāng)安排化學(xué)啟蒙實(shí)驗(yàn)不但具有必要性，也具有合理性、可行性。

2 幾個(gè)化學(xué)啟蒙實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)

2.1 器材準(zhǔn)備

（1）收集一些空的眼藥水瓶和小藥瓶，洗凈，晾干留作試劑瓶用；為它們準(zhǔn)備好空白的小標(biāo)簽。

（2）收集一些空的口服液小瓶，洗凈，晾干留作試管用。

（3）準(zhǔn)備幾只玻璃杯或大口瓶，洗凈，晾干留作燒杯用。

（4）收集一點(diǎn)潔廁靈（主要成分為約2.5%的稀鹽酸）、碘酒、紅藥水（汞溴紅溶液）、紫藥水（龍膽紫溶液）以及純堿（石堿、面堿）、小蘇手丁、明礬、白醋、淀粉等，分別用小瓶裝好，蓋緊，貼好標(biāo)簽備用。

（5）準(zhǔn)備一瓶純凈水、一把鑷子、小刀以及火柴、蠟燭、方玻璃片等備用。

（6）準(zhǔn)備一塊放在桌上防止?fàn)C壞桌面的瓷磚或小石板。

（7）準(zhǔn)備一塊抹布、一些吸水紙（例如餐巾紙）、塑料吸管、一只小廢物缸和廢液缸備用。

（8）為這些器材制作一個(gè)架子和存放的箱子（杜絕跟生活用品混用！），放在一個(gè)安全的地方備用。

（9）準(zhǔn)備一本實(shí)驗(yàn)記錄本，專門記錄實(shí)驗(yàn)的試劑、用量、過(guò)程、現(xiàn)象和結(jié)果等等。

2.2 火柴的觀察與使用

（1）搜索、閱讀并和同伴交流關(guān)于火柴及其發(fā)明史的資料。

（2）觀察火柴和火柴盒側(cè)面的砂皮，注意火柴桿的結(jié)構(gòu)。

（3）劃著火柴后把火柴桿分別向上、向下直立，比較燃燒時(shí)間長(zhǎng)短，嘗試作出解釋。

（4）注意觀察火柴的火焰結(jié)構(gòu)，以及火柴頭著火后產(chǎn)生的氣體氣味，嘗試作出解釋。

（5）總結(jié)劃火柴的方法和注意事項(xiàng)。

2.3 蠟燭的點(diǎn)燃與火焰觀察

（1）觀察蠟燭的結(jié)構(gòu)，試試沒(méi)有燈芯的蠟燭能否點(diǎn)燃，嘗試作出解釋。

（2）觀察蠟燭的火焰結(jié)構(gòu)和顏色，畫出蠟燭火焰結(jié)構(gòu)圖。

（3）輕輕地吹滅火焰，觀察產(chǎn)生的青煙并立即：①試驗(yàn)青煙能否被點(diǎn)著；②把一塊清潔的冷玻璃片蓋在青煙上方'觀察玻璃片上有何變化，解釋上述現(xiàn)象。

（4）反復(fù)觀察蠟燭的火焰，記錄還有哪些現(xiàn)象，留待實(shí)驗(yàn)結(jié)束后跟同伴交流。

（5）解釋：點(diǎn)燃蠟燭時(shí)，火柴的火焰為什么要在燈芯處停一會(huì)兒才能點(diǎn)著蠟燭。

2.4 “石灰家族”三成員的準(zhǔn)備與實(shí)驗(yàn)

（1）尋找“石灰家族”的老大石灰石：撿幾塊石頭，小心地滴上1～2滴潔廁靈（注意：潔廁靈有腐蝕性，不要沾到皮膚或衣物上，萬(wàn)一沾上了應(yīng)先用吸水紙吸干然后用水沖洗），如果馬上產(chǎn)生許多氣泡，它可能就是石灰石了用榔頭把石灰石砸碎，選幾塊片狀的碎片完成下面的實(shí)驗(yàn)。

（2）制取“石灰家族”的老二生石灰：用鑷子夾住石灰石片放在煤氣（或天然氣）灶火焰上燒至紅得發(fā)亮，然后關(guān)掉煤氣火焰，等到灼燒過(guò)的石灰石片冷卻后，觀察，用小刀刮其表面有何現(xiàn)象？如果能刮起一點(diǎn)白色粉末，它就是“石頭家族”的老二生石灰了。

（3）制取“石灰家族”的老三熟石灰：把表面生成了生石灰的石灰石片放進(jìn)盛有少量純水的小瓶中，觀察有何現(xiàn)象（如果沒(méi)有明顯現(xiàn)象，可再取一塊石灰石片灼燒更長(zhǎng)時(shí)間并冷卻后加入原先的純水中）。如果能聽(tīng)到很輕的嘶嘶聲，或者發(fā)現(xiàn)表面有點(diǎn)渾濁、出現(xiàn)一點(diǎn)粉末，把小瓶中的水倒進(jìn)另一只帶蓋的小瓶并蓋緊，那就是“石灰家族”的老三熟石灰的溶液了。在這只小瓶貼上“石灰水”標(biāo)簽留著做下面的實(shí)驗(yàn)。

（4）用塑料吸管向石灰水中不停地吹氣（注意不要太快太猛），觀察并解釋現(xiàn)象。

（5）在磚塊或者深色石板上涂一點(diǎn)石灰水或石灰漿，在空氣中放置幾天后觀察有何變化并解釋。

2.5 制備花青素溶液

（1）把少量藍(lán)莓精（藍(lán)莓粉）或者鮮藍(lán)莓汁溶解在純水中，就可以得到紫色的花青素溶液。如果沒(méi)有藍(lán)莓精（藍(lán)莓粉）和鮮藍(lán)莓，用藍(lán)莓干浸泡也可以。還可以嘗試用其他紫色植物的Ⅱ十、果實(shí)或根部等代替。

（2）分別取少量的白醋、純堿溶液、石灰水、潔廁靈、酸奶、酸菜汁等放在小試管中，再各加一小滴花青素溶液，觀察現(xiàn)象。

2.6 它們發(fā)生化學(xué)反應(yīng)了嗎

取4支試管，各放入少量純堿粉末（或小蘇打），然后分別滴加潔廁靈、白醋、明礬溶液和石灰水，觀察并比較、解釋現(xiàn)象。

2.7 擴(kuò)散現(xiàn)象

（1）取兩只玻璃杯，分別盛放大半杯冷水或熱水，然后緩緩地各滴加一滴紅藥水（或紫藥水、墨汁等）觀察并比較、解釋現(xiàn)象。

（2）取一只玻璃杯，在底部滴一滴碘酒，敞口放置一段時(shí)間，觀察有何現(xiàn)象，嘗試作出解釋。

（3）將一吸水紙條用淀粉漿浸濕再稍稍晾干后，掛在玻璃杯內(nèi)壁的杯吐，在底部滴一滴碘酒，蓋好玻璃杯放置一段時(shí)間，觀察并解釋現(xiàn)象。

3 關(guān)于化學(xué)啟蒙實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)問(wèn)題

開(kāi)展化學(xué)啟蒙實(shí)驗(yàn)活動(dòng)必須注意和處理好下列幾個(gè)問(wèn)題：

3.1 說(shuō)明目的、意義，努力爭(zhēng)取各方支持

要向有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、教師、家長(zhǎng)和學(xué)生說(shuō)明開(kāi)展化學(xué)啟蒙實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的目的、意義。讓學(xué)生了解開(kāi)展化學(xué)啟蒙實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的目的、意義，激發(fā)他們的興趣固然重要，而讓有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、教師和家長(zhǎng)了解開(kāi)展化學(xué)啟蒙實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的目的、意義，調(diào)動(dòng)他們的積極性可能更為關(guān)鍵，必須下功夫做好，千萬(wàn)不能冒失行事。

3.2 周密制定方案，妥善做好組織工作

制定方案要全面考慮事前準(zhǔn)備、事中組織、事后善終三個(gè)方面，包括方案的設(shè)計(jì)和提供、器材和場(chǎng)所問(wèn)題的解決、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)與安全監(jiān)控保障、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的交流、收集、反饋和后續(xù)教學(xué)的利用、拓展考慮等等，要有解決各種困難的妥善方案和充分準(zhǔn)備。

化學(xué)啟蒙實(shí)驗(yàn)活動(dòng)最好能讓每一個(gè)學(xué)生都有動(dòng)手的機(jī)會(huì)，但又要考慮互相交流、共享的需求，需要探索適宜的組織形式。

3.3 注意內(nèi)容適度，力求結(jié)合生活實(shí)際

所謂注意內(nèi)容適度，主要是指以豐富學(xué)生的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)為主，注重對(duì)學(xué)生以后學(xué)習(xí)、發(fā)展的積極影響。對(duì)實(shí)驗(yàn)的數(shù)量和系統(tǒng)性不作要求，不強(qiáng)求達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)，不進(jìn)行學(xué)績(jī)考核和評(píng)價(jià)活動(dòng)，不能對(duì)學(xué)生造成壓力，不能變相地把九年級(jí)化學(xué)課提前實(shí)施。切忌使學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生厭惡情緒、畏懼情緒，把提前啟蒙變成“提前恐嚇”。

結(jié)合生活實(shí)際不但有利于培養(yǎng)學(xué)生興趣，豐富他們的感性經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)他們學(xué)以致用的思想，也有利于獲得家長(zhǎng)支持和解決器材困難等問(wèn)題，應(yīng)該積極開(kāi)展這方面的探索。

3.4 遵守有關(guān)規(guī)定，切實(shí)做好安全指導(dǎo)與檢查

要嚴(yán)格遵守國(guó)家有關(guān)法律和公安部門有關(guān)規(guī)定，不使用危險(xiǎn)試劑，不進(jìn)行危險(xiǎn)操作。在向?qū)W生提供的實(shí)驗(yàn)方案中要對(duì)可能的危險(xiǎn)和預(yù)防、應(yīng)對(duì)措施作明確和充分的說(shuō)明。要對(duì)實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)施方案建立審查和批準(zhǔn)制度。要把指導(dǎo)和檢查任務(wù)落實(shí)到教師，同時(shí)也要對(duì)家長(zhǎng)做必要的培訓(xùn)，指導(dǎo)他們協(xié)助做好家庭實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的監(jiān)護(hù)工作。