創(chuàng)新視角下初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索

張玉杰

化學(xué)是一門重視實(shí)踐的課程，實(shí)驗(yàn)是該課程中的重要部分，既能夠使化學(xué)教學(xué)趣味化，提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力，也能夠培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神。但就初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)現(xiàn)狀而言，大多數(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)以驗(yàn)證性為主，學(xué)生按照教師設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作。此種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式雖能深化學(xué)生對(duì)于相關(guān)知識(shí)的理解，但是不利于學(xué)生創(chuàng)新能力以及探究精神的培養(yǎng)。筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)例，以高溫煅燒石灰石這一實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為例，探討如何在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

一、高溫煅燒石灰石的實(shí)驗(yàn)原理和特點(diǎn)

高溫煅燒石灰石的實(shí)驗(yàn)原理為碳酸鈣在經(jīng)過(guò)高溫煅燒之后，生成氧化鈣和二氧化碳?xì)怏w，實(shí)驗(yàn)方程式為CaCO3 =CaO+CO2↑。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，需要加熱達(dá)到高溫煅燒的條件，而課堂實(shí)驗(yàn)的時(shí)間較短，因此，通常在課堂上完成這一實(shí)驗(yàn)的難度較大。一方面，實(shí)驗(yàn)室所用到的酒精燈難以達(dá)到煅燒所需要的溫度；另一方面，預(yù)熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，影響課堂進(jìn)度。為促進(jìn)課堂實(shí)驗(yàn)的效率，讓學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)觀察到比較明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，教師應(yīng)該對(duì)實(shí)驗(yàn)用品或者實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，從而加快實(shí)驗(yàn)的速率，讓實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛟谙薅ǖ臅r(shí)間內(nèi)達(dá)到較明顯的實(shí)驗(yàn)效果。

二、創(chuàng)新視角下的高溫煅燒石灰石課堂實(shí)驗(yàn)

1.創(chuàng)新視角下的實(shí)驗(yàn)用品

傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課中，常常有很多原因?qū)е聦?shí)驗(yàn)效果不理想。例如，實(shí)驗(yàn)可能會(huì)產(chǎn)生一些具有污染性的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物，危害到師生的身體健康；有些反應(yīng)發(fā)生的速率較慢，教師為了趕進(jìn)度，只好讓學(xué)生中途停止實(shí)驗(yàn)，因此沒(méi)達(dá)到相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)效果；有些實(shí)驗(yàn)反應(yīng)不夠明顯，學(xué)生很難觀察到化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的過(guò)程。綜上，教師應(yīng)該對(duì)實(shí)驗(yàn)用品進(jìn)行改進(jìn)，從而強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)的效果。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)用品狀態(tài)的巧妙轉(zhuǎn)變，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)的有效性。例如，在鐵絲生銹這一實(shí)驗(yàn)中，我們可將“鐵絲”換成“鐵粉”，將“空氣”換成“氧氣”，如此一來(lái)，便可有效增加反應(yīng)物表面積，提高氧氣濃度，從而增強(qiáng)反應(yīng)的劇烈程度，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯。

基于以上化學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)原理，在高溫煅燒石灰石這一實(shí)驗(yàn)中，我們通過(guò)二氧化錳與氧氣的反應(yīng)來(lái)制取酒精燈燃燒所需要的氧氣。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中，每次反應(yīng)完成后，剩余的二氧化錳只能倒掉，不但浪費(fèi)化學(xué)資源，而且會(huì)在一定程度上造成污染。因此，我們可以在二氧化錳的形態(tài)上進(jìn)行創(chuàng)新，將粉末狀的二氧化錳與水泥、沙子混合，使之變成丸狀二氧化錳，并自然風(fēng)干。這樣一來(lái)，二氧化錳就能夠重復(fù)利用，有效避免了資源的浪費(fèi)以及重金屬的污染。另外，為了加快實(shí)驗(yàn)的速率，我們還可以轉(zhuǎn)變石灰石的形態(tài)。例如，可以先將石灰石研磨成粉末狀，或者制成石灰石薄片狀（我們可以用貝殼來(lái)代替），從而加大石灰石與空氣接觸的面積。

因此，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我們只要稍微對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新，就能夠有效優(yōu)化實(shí)驗(yàn)效果，提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。但是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新應(yīng)該建立在科學(xué)、安全的基礎(chǔ)之上。

2.創(chuàng)新視角下的實(shí)驗(yàn)裝置

初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，大多實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。教師先設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)的流程，再讓學(xué)生進(jìn)行機(jī)械地操作。這樣的教學(xué)方式，容易導(dǎo)致學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)思維僵化，讓他們形成固定的思維定勢(shì)，非常不利于學(xué)生探索精神的培養(yǎng)。因此，教師在教學(xué)的過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的啟發(fā)，打破學(xué)生僵化的思維模式，這對(duì)于實(shí)驗(yàn)裝置的創(chuàng)新，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)效果大有裨益。

例如，運(yùn)用到小燒杯的實(shí)驗(yàn)，可以用果凍殼來(lái)代替燒杯（不需要加熱的情況下）；在需要轉(zhuǎn)移粉末狀藥品的實(shí)驗(yàn)中，可以用大的吸管來(lái)代替紙槽；在需要分液的實(shí)驗(yàn)中，可以利用注射器來(lái)作為分液的儀器。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行創(chuàng)新，能夠?qū)ι钪械囊恍U棄物品進(jìn)行廢物利用。同時(shí)，也能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。但應(yīng)注意的一點(diǎn)是，在采用這些廢棄物品代替實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格清洗，確保容器干凈，不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)效果。

在高溫煅燒石灰石這一實(shí)驗(yàn)中，也可以對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行創(chuàng)新。例如，在制取氧氣的環(huán)節(jié)，我們可以利用廢棄的飲料瓶作為盛雙氧水的容器。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，將飲料瓶洗凈、晾干。先在飲料瓶底部倒入雙氧水，然后將飲料瓶對(duì)折，使上半部分與下半部分呈45度，然后用膠帶進(jìn)行粘貼、固定，并在飲料瓶上半部分放入二氧化錳丸，然后在瓶口處塞上單孔橡膠塞，橡膠塞與尖嘴玻璃管連接。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，逐漸增大飲料瓶的對(duì)折角度，使二氧化錳丸能夠與雙氧水充分接觸，從而產(chǎn)生氧氣。酒精燈被點(diǎn)燃之后，將尖嘴玻璃管的出口對(duì)準(zhǔn)焰心，從而形成高溫火焰。然后將石灰石放在坩堝中，并將坩堝置于高溫火焰上煅燒，可觀察到石灰石發(fā)出耀眼的白光，這時(shí)可將酒精燈撤走，然后將煅燒過(guò)的石灰石投入酚酞試液中，可觀察到試液顏色變紅。在這一實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn)，利用二氧化錳與雙氧水制成的氧氣，可將酒精燈火焰的溫度迅速提高，達(dá)到助燃的效果，加快反應(yīng)速率的同時(shí)，也能夠使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)效果。

3.創(chuàng)新視角下的實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)

課堂大多數(shù)的實(shí)驗(yàn)都是在指定的實(shí)驗(yàn)室中完成的，因此學(xué)生很容易形成固定思維，認(rèn)為化學(xué)實(shí)驗(yàn)就是必須要在實(shí)驗(yàn)室中完成。但是，實(shí)際上很多化學(xué)反應(yīng)都是發(fā)生在我們的日常生活中的，教師應(yīng)善于對(duì)實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)進(jìn)行創(chuàng)新，例如讓學(xué)生在回家之后進(jìn)行一些家庭小實(shí)驗(yàn)，或者是運(yùn)用生活中常見(jiàn)的事例進(jìn)行教學(xué)。這樣的教學(xué)方式不僅能夠打破學(xué)生的固定思維，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)化學(xué)的樂(lè)趣，使實(shí)驗(yàn)取得顯著的教學(xué)成效，也能提高學(xué)生對(duì)相關(guān)化學(xué)原理的應(yīng)用能力。

例如，讓學(xué)生用白醋清除水垢、用醋泡雞蛋，或者是帶學(xué)生參觀工廠中高溫煅燒石灰石的過(guò)程，通過(guò)將化學(xué)實(shí)驗(yàn)從固定的實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)移到家里、工廠里，能夠讓學(xué)生明白，化學(xué)實(shí)驗(yàn)的最終目的不是“實(shí)驗(yàn)”本身，而是將實(shí)驗(yàn)原理運(yùn)用到我們的生活中或者是工業(yè)生產(chǎn)中，使我們的生活變得更加美好，使社會(huì)取得更大的進(jìn)步。對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的地點(diǎn)進(jìn)行創(chuàng)新，能夠讓學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)有一個(gè)更加深刻、更加正確的認(rèn)識(shí)。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是初中化學(xué)教學(xué)的重要部分，教師可通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)用品、實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)的創(chuàng)新，有效加快化學(xué)反應(yīng)速率，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果。同時(shí)，教師在教學(xué)過(guò)程中，還可對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ竭M(jìn)行轉(zhuǎn)變和創(chuàng)新，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)原理解決生活中的問(wèn)題，讓學(xué)生在創(chuàng)新的視角下重新認(rèn)識(shí)化學(xué)。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式不僅能夠強(qiáng)化教學(xué)效果，同時(shí)，也能打破學(xué)生的僵化思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。endprint