浅谈化学课堂实验的精细化设计

刘德兵

（苏州市阳山实验中学校 江苏 苏州 215151）

化学实验永远是化学课堂中的活力所在，一节完美的化学课堂常常要有完美的实验设计为支撑，环环相接，学生兴趣昂然，教与学的效果达到完美的境界。

所谓化学实验精细化设计，我认为首先要做到“精”、“巧”、“细”。 “精”就是指能够集中课堂知识的精华，实验内容要精要，实验操作要精简，实验结论要精准。 “巧”指的是实验设计要巧妙，实验的节奏要自然，实验的知识要融合。 “细”指的是实验步骤要细化，实验中蕴含的化学知识要细化，实验知识的考查要细化。

一、追问式的实验设计

追问式的实验设计一方面为我们的知识教学提供明确主线，另一方面为学生提供清晰的思考内容，更是可以直接为我们解决课堂教学重点、突破难点服务，这也是我们常用的方式之一，那么如何做精细化呢？先看一则课例片断：

教师首先明确实验内容即探究燃烧的条件，接着请一位同学上台点燃了酒精灯。学生从容操作，用火柴点燃了酒精灯。指着燃烧着的灯又问，在此实验中，哪些物质是可燃物？同学们七嘴八舌，出现了酒精、火柴、棉芯、火柴盒、塑料灯帽．．．教者评析各种结果，及时表扬了学生，大家回答的很棒，观察仔细，紧接着老师又追问学生，这么多的可燃物可为什么只有酒精和火柴燃烧呢？同学从容回答，火柴通过摩擦使温度达到了它本身的着火点，火柴燃烧放出热量温度也达到了酒精的着火点，酒精灯当然也就燃烧起来了。一个问题刚结束老师又反问，其它可燃物为什么没有燃烧起来呢？“温度没有达到它们的着火点”有几位同学大声地说出了自己的想法。老师面带笑容，同学们对燃烧的条件分析都不错，可现在我要把灯灭了，怎么灭？此言一出，只见一学生顺手拿起灯帽，迅速盖上，灯灭，老师走到学生身边轻轻地问，你为什么要这样做呢？学生站了起来理直气壮地说：“老师，酒精灯已经燃烧好长时间，快点灭掉，节约药品，我早就想给它灭了”，听了此言，师生都为之一笑。有同学立即又问这位同学，有点为难此生之意，你能说出这样做的道理吗。那小孩慢慢站了起来，我盖上灯帽主要是隔绝了氧气，但我没有主动的举手得到老师的认可再行动，其实我还想上去动一下灯帽，放一点空气进去，这样便于以后灯帽打开，听了此生之言，同学们报以热烈的掌声。

最后老师平定一下课堂，非常感谢这位同学，他说的很在理，下面的问题是要大家思考的，请看题，说着投影上展示出一串问题，想一想：点燃，熄灭一盏酒精灯实验中燃烧的是什么物质？ 棉线有没有燃烧？灯芯瓷盖有没有燃烧？酒精灯里的酒精有没有燃烧？

怎样熄灭酒精灯？火柴梗为什么没有燃烧完呢？说一说：物质燃烧需要什么条件？

问题设计环环相连，大有打破沙锅问到底之感，体现教者深厚的教学功底，这样的追问式实验设计让实验中蕴含的什么中考热点考点跃然纸上，为课堂教学带来了一片好评，学生参与积极，听课者享受其中。

二、游戏式的实验设计

化学实验设计成游戏形式极大的激发了学生的兴趣，提高学生课堂学习参与率，在轻松愉快的游戏中获得化学知识，比一比，赛一赛，这样可以让学生全体参与其中，积极思考，完成知识内容。例如：在进行火柴燃烧实验中，教者设计了“火柴淘汰赛”分别请六位同学进行实验。几人一组，这些学生都是自愿报名中选拔出来的。

第一组，打开火柴盒，一看没有火柴，真可惜，直接被淘汰（没有可燃物）。

第二组，打开火柴盒，取出火柴在盒侧面擦划，没有火柴头，也被淘汰，（温度达不到火柴梗的着火点）。

第三组，成功点燃火柴，并要求一位横向放置燃烧，一位火柴头坚直向上，一位火柴头垂直向下，还有一位火柴头稍稍向下倾斜，看谁燃烧时间长？

通过这样游戏式的实验教学，大大提升了学生兴趣，让学生对燃烧及其条件的认识会更全面，同时三者之关系更有亲身的体会，特别是第三组更是把常见的中考热点融入其中，学生印象深刻，哪还有不会之理呢。我们实验的目的是让学生更好地获得知识，激发学生更多的思考，在活动和游戏中感受学习的快乐，并积极参与其中。

三、联想式的实验设计

进行联想式的实验设计，是实验专题复习时常用的一种方式，可以从实验仪器，实验药品，实验操作，实验现象四个角度进行联想实验设计。例如：玻璃棒是初中化学中常考的一种仪器，可以联想到溶解，蒸发，过滤，浓硫酸的稀释等实验要求；水是最常见的液体，可以联想到空气中氧气含量的测定，热水中白磷燃烧，铁丝在氧气中的燃烧，硫粉在氧气中燃烧等典型的实验，包括一些溶液配制等实验；装置气密性检查，可以联想由试管到锥形瓶和长颈漏斗到锥形瓶和注射器启普发生器等装置，由单个装置到多个装置连接的检查，只要搞清原理，就会水到渠成；常见实验现象如发光，溶液变红，产生气泡，生成沉淀等都可让学生联想很多实验，利用这些实验可有效的进行对比，强化知识理解，更有利于学生形成清晰准确概念，达到复习巩固效果

四、归纳式的实验设计

归纳式的实验设计要求较高，它可以帮助学生形成良好的理性思维习惯，让许多复杂的知识变得精炼而简单，有了理性思考，学生对知识的应用可以说会得心应手，许多问题也就不是问题了，这样的实验设计，应当渗透到我们课堂实验的每一个实验中，因为没有归纳就没有思考，没有思考也就很难形成能力。例如，我们初中化学中常用的洗气装置，我是这样进行实验设计的，先组织讨论交流：

老师提出问题，首先请同学思考如何用它来收集一瓶你呼出气体？问题一提出，就有一学生发言：“先在里面装满水，在从短的那边吹气。”老师接着说，方法基本正确，大家有没有想到这样的气体会含有较多水气呢？学生们再思考，一会儿有一学生回答道，在注满水的水面上加一层植物油就好了。

听了学生发言，老师做出一个邀请的手势说，这位同学想方法真不错，上来操作一下，同学们你们想知道他一口气能呼出多少气体吗？如果想怎么办？通过短时讨论，学生很快找到方法，那就是在长导管一端再连一下直角导管，把排出来的水用量筒来收集起来，接下来就请这位同学操作演示，学生完成上述实验，顺利得到气体并测量其体积。同学们都知道呼出气体中含有较多二氧化碳，那么我们如何测量它的质量呢？同学们说出好多种方法，最后把生成的气体通入澄清石灰水进行测量，并用电子秤测量反应前后石灰水的质量变化的方法得到大家的一致认可，并进行实验操作，测出了二氧化碳的大致质量。实验快要结束时，一学生举手提问，这瓶中存储的气体如何把它排出呢？问题一出学生很快有了正解的方案，接着师生共同完成了实验。在实验的基础上学生较全面认识了洗气瓶在中学化学的基本功用，最后归纳如下：

1．洗气

作为洗气瓶，事先瓶中装入一些化学试剂，对不同的实验，目的不同，作用也不同，但都要长管进气，短管出气，这样才能达到“洗气”目的。

2．收集气体

（1）排空气法：收集密度比空气大的气从长管进气，收集密度比空气小的从短管进气，如果收集那些有毒有害的气体时，还要在排出导管末端连一个相应尾气处理装置，防止造成空气的污染。

（2）排水法：对于难溶或不易溶于水的气体收集，先要在瓶中装满水，然后从短管进气，把水排出来，如果用一量筒接受液，还可以间接测量出生成气体的体积。如果在水面的上方用一些植物油液封的话，此装置就可以收集我们常见的大部分气体了，还可以量取出体积。

3．储气

作为储气瓶可以暂时储存少量的气体，只要通过长管的一端，加入与所存气不相溶的液体，就可以把气体顺利的挤压出来，通过控制液体的流量可以得到实验所需的平稳的气流。

4．安全瓶

作安全瓶，作为可燃性的气体从液体中冒出，气体在导管口点燃时，也不会引燃液体中的气体，加之瓶中混合气体量本身就不会太多，故而起到安全的作用。

例如：在一氧化碳还原金属氧化物的实验中，对尾气一氧化碳的处理常用一燃着的酒精灯把多余的一氧化碳转变为二氧化碳，这之间的澄清石灰水不仅吸收、检验生成的二氧化碳，提高了一氧化碳的浓度使其容易点燃，同时也可以通过它观察到通入气流的快慢，其实还有一个重要的因素，就是安全问题，通过装有澄清石灰水洗气瓶使前后气体被石灰水阻隔开来，就不可能因为一氧化碳的不纯而造成爆炸的危险。再如：在医院给病人输氧气时，也利用了类似的装置，并在装置中盛放大约半瓶蒸馏水。其主要目的就是用来观察是否有氧气输出和观察输出氧气的速度，从而保证病人吸氧安全哦！

在设计实验基础上对知识进行归纳，让我们的课更加有血有肉，学生学习的热情得到大大的释放，学生对知识的掌握程度一定很好。

五、开放性的实验设计

开放性的实验设计有利于提高学生发散思维的能力，可以让我们的课堂气氛活跃，学生兴奋，知识之间的联系更紧密，可以针对某一知识点进行，也可以针对某一实验反思进行，例如：在设计配制一定质量分数的溶液的实验中针对误差分析我是这样设计的：

首先，请同学们结合自己实验过程的操作角度进行交流讨论结可能偏小的原因有哪些？结果学生反应很积极，表述原因主要有：（1）固体不纯；（2）药品和砝码放反；（3）天平未调平（指针向左偏）；（4）烧杯洗涤后未干燥；（5）量取一定水时仰视刻度；（6）量筒里的残留液又倒入烧杯中；（7）砝码磨损；（8）纸上有残留药品等等……

接着，让学生讨论偏大的原因有哪些？学生表述结果有：（1）砝码生锈；（2）天平游砝没有归零；（3）量筒量取水时俯视刻度；（4）量筒倒入水时有部分溅出；（5）在搅拌时有液体溅出（固体没有完全溶解前）……

通过设计，收获很大，学生在这开放性实验思考中，思维的大门完全打开了，各种分析的原因让师生共同受益，全面详细。开放性实验教学中，让学生感到真正成为学习主人，成为思想自由的人，充分体现了和谐民主的课堂氛围，这样获取的知识可以说是大家的智慧，我相信是大家最易接受的。

化学课堂离不开实验，如何让实验在课中大放异彩，让学生享受实验带来的无穷乐趣，让学生在实验中轻松学习知识，提高化学学习的基本能力，化学实验的精细化设计，让化学课堂成为我们学生最喜爱的课堂，是我们不断的追求。

［1］ 刘超．化学实验中洗气瓶的 “一物多用”［J］．化学教育，2004，（12）