化学实验在情境创设中的实践与思考

戚士忠

摘 要：化学是一门比较抽象的课程，很多抽象知识和概念是学生无法理解的，所以实验就变得非常重要了，可以把抽象、难以理解的知识直观地展现出来。主要通过以下几方面进行研究：通过学生自主实验来创设情境；通过异常实验现象来创设情境；通过教材实验中的生成资源来创设情境；通过具体实践来创设情境；通过实验习题创设情境。

关键词：情境创设；化学实验；实践与思考

化学其实是一门以实验作为基础的自然科学，通过实验来创设问题情境可以模拟或者再现知识的全过程，促使学生对知识的掌握达到最佳的状态，使学生能够加深对知识的理解。其实学生一直对动手实验有着浓厚的兴趣，教师在教学中要尽量多运用实验来创设教学的情境。实践证明，通过学生亲自动手进行化学实验所创设出来的教学情境，教学效果一般比老师单纯地讲要好得多。

一、通过学生自主实验来创设情境

化学实验中有许多学生没有见过的或者是学生生活中经历不到的实验现象，让学生自己开展这一系列有“奇怪”现象的化学实验一定会引起学生好奇心和探究化学知识的兴趣。例如，在“盐类水解”教学中，老师可以让学生自己用试剂做一下实验：向盛有醋酸钠溶液、氯化铵溶液和氯化钠溶液的试管中分别滴入石蕊溶液，观察发生了什么化学变化。在实验过程中学生可以观察到溶液的颜色变成了蓝色、红色和紫色。面对这个现象，学生就会产生强烈的思维冲突，“为什么溶液中有些呈中性，有些却呈酸性或者碱性呢？”老师适当地引出问题——盐类的水解，并开始引导学生从盐电离出的离子是否可以打破水的电离平衡方向去分析原因。

化学教材中有很多化学实验，如，白纸显字（在白纸上用淀粉写字，用碘水就会显字）、滴着水的火（用沾过氧化钠粉末的棉花团滴水）、滴水生烟（氯水和氨水可以生成氯化铵）、黑色面包（硫酸的脱水性原理）、水中花园（硅酸盐）、西红柿发电（电解质导电）等，这些奇怪的实验现象，不仅能够引起学生的学习兴趣，同时还可以引发学生对化学的探究热情，为学生创设了问题情境。

二、通过异常的实验现象来创设情境

化学实验受很多方面的影响可能会导致理论和实验之间的差异。不要忽视了实验中会出现的异常现象，异常现象中会有许多我们要探究的问题，在异常实验中发现了很多著名的化学物质和化学规律。异常实验现象一定会引起学生在研究方面的兴趣，在老师正确的指引下，学生可以进行探究性的研究活动。

化学教材中有很多实验在学生完成时会遇到很多异常的化学现象，例如，做乙醛发生反应实验的时候，有时没有直接加热也会产生反应；苯酚与溴水在一起，按照教材介绍只能产生白色沉淀物，不会消失，而事实上会发生的现象是：先产生了白色沉淀物又马上消失，再加溴水才可能使产生的白色沉淀物不消失，有时还会有黄色的沉淀；甲烷不能让酸性高锰酸钾溶液褪色，但用无水醋酸钠和碱石灰制出的甲烷往往会让高锰酸钾溶液褪色，按教材来看这些都是失败的，但我们可以换一种角度来看待问题，这些都可以成为老师为学生创设情境问题的素材，可以培养学生发现问题、解决问题的能力。

又如，在“铁及其化合物的氧化性和还原性”的实验中，向氯化亚铁溶液中滴加硫氰化钾溶液，有的学生看到溶液是红色的，与原先预想的溶液不变色的现象不符，就会产生疑问：“为什么会有这种现象？”当学生提出了这个问题的时候，老师不需要立即把答案告诉他们，而是在肯定学生发现问题的同时，采用启发式的教学方法，引导学生从氯化亚铁溶液具有还原性、空气中的氧气具有氧化性等方面去分析产生这种异常实验现象的原因。

三、通过教材实验中的生成资源来创设情境

比较镁条、铝粉、铁丝在氧气中的燃烧现象，就会发现，只有铁丝在氧气中燃烧才会产生火星四射的现象，所以，有的学生就会问：“为什么只有铁丝会产生这样的现象？”老师可以先引导学生进行分析：火星四射其实是一种轻微的爆炸现象，铁丝在氧气中进行燃烧就可能产生气体物质。然后可以启发学生来作出猜想：铁丝其实是由铁合金构成的，铁合金中会含有很少的碳，碳在氧气中燃烧就会产生二氧化碳气体，产生这种火星四射的现象可能是因为铁中也含有碳的原因。可以继续让学生进行实验：取一根纯铁做的铁丝在氧气中进行燃烧，就会发现没有这种现象的产生。最后得出的结论就是：火星四射是因为铁丝中含有碳。

四、通过具体实践来创设情境

老师在课堂做演示实验的时候，遇到器材缺乏、操作复杂、污染物不能妥善处理或者实验现象不理想的时候，不要只依靠自己来改进实验装置和选用实验试剂，教师可以与学生一同讨论实验的不理想处，带领学生一起进行分析，鼓励学生对实验进行改进。这样不仅可以巧妙地解决问题，更重要的是能够给学生创设问题情境，使他们有一个解决问题的好机会，而且问题的解决方案必须是开放的，这样可以拓展学生的思维，使他们的思维无限地进行延伸。学生对化学实验方案的不断改进和完善，能充分地培养学生提出问题和解决问题的能力。

例如，在讲解硝酸的性质的时候，教师就会引导学生去分析铜和硝酸反应的有很多不足之處：一氧化氮的生成效果非常不明显；二氧化氮气体如果直接排放到空气中就会直接污染空气，反应就不容易停止。教师要求学生用所学的知识设计出更加合理的实验方案，进而引导学生对相关的问题进行探究。在老师的引导下学生就有可能经过讨论，自己设计出由注射器、青霉素瓶构成的一个微型小实验装置，可以避免这些缺点，实验就会变得更简单了。如，铜与浓硝酸反应的装置，为铜与稀硝酸反应的装置。可以进行如下操作：

1.铜与浓硝酸反应

（1）在去掉了活塞的注射器的针筒中加一小块铜片，然后把注射器里的活塞慢慢地推进注射器内，排净里面的空气，再吸入2 mL浓硝酸（8 mol/L），迅速把注射器的针头插进胶塞里，可以看到铜片的表面会产生大量的气泡，速度还会加快，溶液就会变成蓝色，很快就能看到注射器活塞被后推，并有大量红棕色气体产生。Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O。

（2）实验结束后，将作为反应器的注射器里吸入适量的NaOH溶液，反复地进行挤压和拉伸注射器，一直到红棕色气体完全消失为止。

2.铜与稀硝酸反应

（1）在去掉活塞的注射器针筒里加一小块铜片，然后把注射器活塞慢慢推进注射器内，排净注射器里的所有空气，再吸入2 mL稀硝酸（2 mol/L），迅速把注射器的针头插入青霉素小瓶的胶塞里，可以看到铜片的表面缓慢地产生了一些气泡，一会注射器的活塞就会被慢慢地后推，注射器内就会有无色气体产生而且溶液会由无色变为蓝色，同时青霉素小瓶里会慢慢地出现红棕色气体（若现象不是很明显，可以把注射器放在水中进行加热）。3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O。

（2）实验结束后，把注射器的针头从青霉素小瓶里拔出来，接着还是吸入适量的NaOH溶液，然后把吸有NaOH溶液的注射器的针头再一次插进有青霉素小瓶内，反复的进行挤压和拉伸注射器，一直到青霉素小瓶里的红棕色全部消失为止。方程式略。

五、通过实验习题创设情境

化学实验是必须要进行动手操作的，一些书面的实验习题，学生如果不能理解，这时老师可以采用先进行探究实验、后开始做题的教学模式，先运用习题的题干创设一些问题情境，然后让学生自己进行实验活动的探究，最后完成习题。

例如，在高三的模拟试卷上有这样的一道试题：“将一块锌片放入1 mol/L蓝色的Cu（NO3）2溶液中，观察到如下现象：反应初期锌片上有大量气泡出现，同时液面的上一层Cu（NO3）2溶液中开始出现绿色，且逐渐向液面下的深处扩散，试分析液面的上一层Cu（NO3）2溶液中出现的绿色物质是什么。”对这个问题，学生很难马上找出原因，但老师可以及时组织学生进行分析和讨论，并引导学生做以下的假设：①绿色物质可能是Zn（NO3）2溶液；②绿色物质可能是Cu（NO3）2溶液中溶入NO2气体后的混合溶液。然后让学生根据假设进行一系列的实验探究：

1.将Zn（NO3）2固体溶于水后会得到无色的溶液，说明假设①是不正确。

2.将绿色的混合溶液加热，发现产生了红棕色气体，且溶液又变成了蓝色，说明假设②是正确的。

3.将NO2气体充入蓝色Cu（NO3）2溶液中，溶液变成绿色，说明假设②是正确的。

这样通过问题情境的创设，让学生自主进行探究实验，学生能够解决问题，得出一个正确答案。

需要创设化学实验情境教学的时候，一方面要求情境中包含的知识必须符合学生认知的发展水平，另一方面要求老师要设计一个合适的“路径”和“台阶”，让学生将学过的知识和掌握的技能迁移到实验中来解决一些问题。因为，在这样的实验教学引领下，学生可以通过探究等一系列活动来完成知识的意义建構和不断寻求自我的发展，如果实验情境教学的素材远离学生的实际，就会损伤学生在学习方面的积极性，降低学生的学习效率。

参考文献：

[1]陈裕峰.情景创设的高中化学教学中的应用问题探析[J].才智，2010（06）.

[2]曹磊.创设有效情境激活化学课堂：浅谈新课程背景下高中化学情境[J].读与写，2012（04）.

（作者单位 浙江省余姚市第四中学）

编辑 王团兰