化学课外实验活动的实践与探索

杨秀芬

（江苏省高淳高级中学 江苏 南京 211300）

高中化学新课程，积极倡导实施学生自主探究的实验教学方法和以科学探究为主的多样化的学习方式，重视学生的亲身经历和体验，强调创设生动活泼的学习情境，以提高学生的科学素养。化学是以实验为基础的自然科学，而课堂实验教学因受时间和教学进度等因素的限制，无法做到使学生参与其中，亲身体验实验全过程，在很大程度上扼制了学生的学习兴趣与激情。课外实验活动是一种有目的、有计划、有组织的以学生为主体的的学习性实践活动，是课堂实验教学的重要补充和扩展。开展化学课外实验活动，符合新课程的教学理念的要求，能拓宽学生的知识面，激发学生的学习动力，培养学生自主学习和科学探究的精神。

一、实验活动的组织实施

1．学校重视

我校将化学课外实验活动作为校本课程体系中的一个重要组成部分，纳入到学校教学计划中统筹安排并编制了课程表，每周五下午安排一节课时间，活动场所固定在化学实验室。由于时间和场地得到了有效保征，使课外实验活动能按计划顺利开展。

2．有效组织

课外实验活动由学生依据自身的兴趣爱好报名参加，教师结合学生自愿原则，将学生按3－4人一组分成若干个合作学习活动小组，每个小组由性别、学习成绩、能力倾向、兴趣等方面不同的成员构成，使成员之间存在一定的互补性。各小组推选一名组长，负责小组成员的分工协作及课后实验报告的完成等。以合作学习小组形式开展活动，有利于学生学会交往、学会合作，培养学生的团队精神，形成良好的心理品质。

3．管理到位

课外实验活动注重以学生自己活动为主，最大限度地发挥学生的主观能动性，教师主要对课程教学作整体设计。在活动过程中教师进行简要的原理和操作要点的阐述，更多的是让学生在“做中学”，在“探究中学”。每次活动中，教师都会将各小组的活动成果用图片、视频等形式记录下来，在下次活动开始前作点评，并结合小组实验报告师生共同分析、总结和评价。

二、实验活动的内容设置

化学课外实验活动内容丰富多彩，实验资源功能多样。考虑到学生的可接受性，尽量参照课堂教学的进程，使课堂获得的间接经验和课外实验活动获得的直接经验有机结合，不过低或过高估计学生的能力和水平，活动内容具有恰当的难度，并注意灵活变通，讲究实效。在内容的选择上力求引人入胜，且不同类型的实验交替进行，让学生在参与过程中形成持续的学习热情，增强学好化学的自信心。笔者在实践中，结合我校实际和学生特点，主要从以下几方面着手开展活动：

1．趣味性实验活动

趣味实验原理易懂、操作简单，学生通过观察实验过程中产生的色、声、光等不同的变化，亲身体验化学世界的奇妙，如魔棒点灯、显隐墨水、指纹检查、小木炭跳舞、水中花园等。实验活动从趣味开始，引导学生从对有趣现象的关注，发展到对化学的兴趣，在“趣”中学会提问、学会思考，利用实验的内在魅力培养学生探究科学奥秘的积极性和主动性。

2．制作性实验活动

从学生已有的经验和将要经历的社会生活实际出发，参与进行一些实际应用的制作性实验，让学生认识到化学知识与人类的生活、生产密切相关，同时使学生在情感上体验成功的喜悦或经受挫折的锻炼。如自制化学暖袋，有的学生为试验自己亲手制成的化学暖袋的保温效果，还兴致勃勃地对化学暖袋的保温时间做了全程跟踪记录。又如肥皂的制作，学生选择制作肥皂的反应容器时，各小组有的选择了烧杯，有的选择了蒸发皿。实验过程中，由于蒸发皿加热时局部过热，使用蒸发皿的小组相继出现了反应物燃烧的现象，不仅引起了一阵慌乱，制作结果也大受影响。而用烧杯实验的小组，因烧杯是在石棉网均匀受热，都成功的制成了肥皂。笔者引导学生讨论分析意外现象的发生原因，让学生认识到实验装置的合理选择和实验操作的准确到位是实验成功不可或缺的因素，使学生获得印象更深刻的感性认识和个体体验，甚至形成感悟和创新。

3．探究性实验活动

探究性实验强调以实验为基础，把实验作为提出问题、探索问题、解决问题的重要途经和手段。笔者在开展的实验活动中，主要以课堂实验教学或生活实际中产生的疑问作为切入点，由师生讨论确定探究课题，学生自主参与实验、分析推理、得出结论，从而培养学生的分析、设计操作和科学探究能力。现列举两例如下：

案例一：淀粉遇碘变蓝色

高一化学必修2中，课堂演示淀粉的特征反应实验时，将碘酒滴到一片马铃薯（或面包）上，大家观察到的现象并不是蓝色而是“发黑”，仔细观察“发黑”的边缘实为紫色，与教材上所述不相符合。课外活动小组对这一“异常”现象进行了实验探究。

（1）课前查阅相关资料：①天然的淀粉组成成分为直链淀粉和支链淀粉，其中直链淀粉遇碘呈蓝色，支链淀粉遇碘呈紫或紫红色。直链淀粉不溶于冷水，可溶于热水（70℃—80℃）形成胶体溶液，支链淀粉不溶于水，在热水中溶胀糊化形成糊精，糊精遇碘呈蓝紫、紫、橙等颜色。②天然的淀粉中都含有少量油脂，碘能溶于油脂而呈现橙红色。

（2）用市售马铃薯淀粉进行实验：①将淀粉加入冷水中，静置。取上层清液，向其中滴加碘酒，呈黄色（碘酒颜色）；取下层淀粉并向其中滴加碘酒，呈紫色。②将淀粉溶于70℃左右热水中，有糊化现象出现，静置。取上层溶液，向其中滴加碘酒，溶液变蓝；将下层糊化状淀粉分成二份，其中一份中滴加碘酒，呈蓝紫色；另一份中先加入几滴植物油振荡，再滴加碘酒，呈紫色。

（3）现象分析：①冷水中，淀粉中的直链淀粉不溶，遇碘不变色；支链淀粉遇碘变紫色。②热水中，淀粉中的直链淀粉形成淀粉溶液，遇碘变蓝色；支链淀粉出现糊化，遇碘变蓝紫色。③糊化的支链淀粉中加入少量油脂后，部分碘被油脂溶解产生橙红色混合其中，故遇碘变紫色。

（4）用市售玉米淀粉、红薯淀粉、莲藕淀粉、小麦淀粉分别进行以上实验，结果相似。

（5）探究结论：淀粉与碘酒反应的本质，是由于碘分子嵌入到淀粉分子螺旋结构的空隙处而生成了一种包合物，这种包合物改变了吸收光的性能而产生由无色、橙色、淡红、紫色到蓝色的颜色变化。淀粉中的直链淀粉和支链淀粉，因分子结构的不同，遇碘而显现不同的颜色，所以淀粉遇碘显什么颜色，主要取决于该淀粉中直链淀粉和支链淀粉的比例。马铃薯淀粉中约含20%直链淀粉，其余为支链淀粉，所以遇碘显现的颜色为紫色而不是蓝色，如玉米淀粉、红薯淀粉、莲藕淀粉、小麦淀粉等，尽管其直链淀粉和支链淀粉的含量各不相同，但相差不大，因而实验结果相似。而天然淀粉中的油脂含量很少，对实验结果影响不大，遇碘也显现紫色。从该实验可知，用碘检验马铃薯中的的淀粉，产生的紫色现象是客观存在的确切现象。

案例二：如何除去无鳞鱼身上的粘液

在日常膳食中，黄膳、泥鳅、鲶鱼等无鳞鱼是营养丰富的佳肴。但无鳞鱼体表皮肤分泌出的非常油滑的粘液，很难清洗，如不去除则腥味很重而影响口味，烹饪时粘液受热也极易凝结粘锅。如何利用所学化学知识解决这一难题呢？活动小组经过讨论，确定以下实验探究方案：①无鳞鱼粘液的主要成分是什么？②粘液的主要成分具有哪些性质？③验证利用粘液主要成份的性质解决问题的可行性。

1．查阅资料可知：无鳞鱼粘液的主要成分为粘蛋白质等。

2．用鲶鱼的粘液进行对比实验：各取粘液2mL，分别装入4支试管中并按①②③④编号，试管①留作对比用。试管②中加入Na2SO4或NaCl饱和溶液，有白色沉淀析出，再向其中加入蒸馏水，沉淀溶解，溶液变澄清；试管③中滴加浓HNO3，有淡黄色沉淀析出，再向其中加入蒸馏水，沉淀不溶解；将试管④加热，有淡黄色沉淀析出，再向其中加入蒸馏水，沉淀不溶解。

3．探究结论：粘液主要成份为蛋白质，具有蛋白质的盐析、变性和颜色反应等性质。

4．应用：从生活实际考虑，利用蛋白质的盐析作用，用少量食盐可以快速除去鲶鱼身上的粘液。各小组将清洗干净的鲶鱼带回家烹饪，结果都没有出现粘液凝结粘锅现象，腥味也没有了。

在化学实验探究活动中，学生能主动联系和运用学过的知识，动脑设计，动手操作，在分析解决实际问题的实践中学习科学探究的方法，培养了严谨求实的科学态度，从而达到提高科学素养的目的。

三、几点思考

1．化学课外实验活动没有现成的教材，教师要额外花费大量的时间和精力来组织活动素材，加重了教师的工作负担，因此多数教师的参与意愿不强。作为化学教师，要提高思想认识，更新教学观念，积极参与到课外实验活动的实践中来，讲奉献、讲主动；同时学校要创造机会组织教师到有成功经验的学校借鉴取经，再结合本校实际，依靠集体智慧，开发新颖丰富的课程资源，在实践中不断探索，不断创新。

2．从开展活动的情况来看，学生参与热情比较高，但限于现有条件，只能限制活动人数，让少部分学生参加，严重挫伤了一部分学生学习化学的积极性。学校在安排课程计划时，要充分考虑到学生的实际需求，并提供更多的活动场所，满足更多学生的求知欲。

3．课外实验活动的形式还比较单一，且仅局限于课堂有限的时间之内。要尽可能创造条件开展多种形式的化学课外实验活动，如进行家庭小实验，参观化工厂与污水处理厂，调查本地空气、水源、土壤的污染状况及资源综合利用等社会问题，并结合访问调查，利用课余时间进行水污染的分析、废旧物资的回收利用等实验活动，让学生走出课堂，走向社会，把课内与课外、学校与社会有机地联系起来。

［1］ 中华人民共和国教育部．普通高中化学课程标准（实验）［M］．北京：人民教育出版社，2003

［2］ 吴俊明，杨承印主编．化学教学论［M］．西安：陕西师范大学出版社，2003

［3］ 周振铎．浅谈探究性实验操作与学生的发展［J］．实验教学与仪器，2002，154（2）：4