课外实验

池新敏

摘 要：分析了现如今初中化学课堂实验教学中存在的一些问题，提出采用“课外实验”教学作为课堂实验有效教学的拓展和延伸，然后组织学生进行实践并对实验过程进行安全管控，最后对实验成果进行分析和评价。

关键词：初中化学；课外实验；拓展；延伸

布鲁纳认为：“所谓求知，是过程，不是结果。”化学是一门以实验为基础的科学，实验是科学探究的重要手段。立足于学生身心特点和启蒙阶段化学学习的需求，教师要积极创设条件，开展实验教学，常常是“课课有实验，节节要演示”。在实验教学中教师要考虑学情、班生规模、课堂容量以及教学任务的完成等因素，大部分实验只能由教师来演示或个别学生代表来辅助完成，学生参与面较小。学生作为学习的主体，通常充当的却只是见证者的角色。

笔者曾借助问卷、访谈等调查手段，提出“你喜欢什么样的化学实验？”等问题。“亲身经历和体验”成为学生呼声最高的答案。多年的实践表明，课外实验教学是可以适时支持课堂有效教学，激发学生的学习兴趣，扩大学生的知识面，发展学生的智能。学生的新想法、新观点通过课外实验得到验证，学生的动手能力通过课外实验得到弥补和提高。学生集思广益，制定实验计划，想办法查阅资料，收集实验材料，设计实验步骤，完成实验操作，对实验现象进行观察和描述，对实验结果进行分析，还要对突发事件快速反应，及时、有效地进行处置，控制事态发展。相对于传统的课堂实验教学，它和生活联系的紧密性、学生动手能力的锻炼、学习兴趣的调动等方面都有明显的优势。因此，教师应对当前课堂实验教学进行适当的改进和拓展，采用课堂实验教学为主、课外实验教学为辅的教学方式，让初中化学教学变得更加高效，也更贴近生活实际。

一、实施课外实验的意义

（一）适时支持课堂有效教学

笔者所在地区以2012年教育部审定的人教版九年级化学课本为教材，教材中共安排了8个课外实验，如自制简易净水器、自制汽水等。学生在完成自制净水器这个课外实验过程中通过查阅资料、收集各种材料，就能自制简易净水器。通过调整小卵石、石英砂、活性炭、蓬松棉的位置，调整水流的方向和流速来测试它的净化效果。还尝试用大小不同的木炭或当地的竹炭来代替活性炭再次进行实验，通过比较分析得出结论。学生在完成这个实验后就能深刻理解“过滤”和“吸附”这两个概念，通过亲身经历和体验强化概念认识，对于课堂实验教学起到很好的支持效果。

（二）将化学和日常生活、生产紧密联系在一起，让学生学以致用

课外实验不仅包含教材中的8个课外小实验，教师还可以根据学生学习的需要和当地现有资源，创设趣味性实验、家庭小实验、补充性实验、改进性实验等，同时注重课外实验的生活化、趣味化、绿色化，如“硬币的成分”“纱窗如何防锈”“洗发水酸碱性探究”等。引导学生通过实验来解释和解决日常生活、生产中的实际问题，将贴近生活、贴近社会的理念落实到实验教学中。

（三）激发学习兴趣，促进学生主动探究

课堂上学习的理论课后能运用实践，学生会发现化学在生活中的“神奇”作用，能激发他们的好奇心，促使学生主动探究，还能使他们从中收获自信。比如：在学习铁生锈的条件时，教师提前一周布置探究任务，鼓励学生设计出多种方案，在家中完成铁钉在水、食盐水等多种环境下的锈蚀实验，得出铁生锈的条件。还有学生提出：“铜在潮湿的空气中会生成铜绿，该怎么做呢？”学生通过查阅资料，分析、比较与铁生锈异同点，提出猜想，准备仪器和药品，设计并完成实验，同时对数据進行记录和分析，得出正确的结论。一旦学生对化学学习建立了自信，又有了兴趣，他们便会主动学习、探究，对知识的理解、吸收能力也会相应地得到提升。

二、实施课外实验的方案

（一）实验准备

课外实验相对于课堂实验最困难的就是实验用品的收集，这也是最考验学生动手能力的地方。它需要学生触类旁通，通过课堂上学习到的化学药品、仪器等，在生活中找到或是使用替代品，如：碳酸钙就可以用蛋壳、贝壳、石灰石、珍珠、珍珠粉、碳酸钙片等代替。笔者以“酸碱中和滴定”的实验为例进行介绍，实验前期的准备工作主要涉及以下三个方面。

1.药品准备

在选用材料时，学生需要先思考“酸碱中和反应”的原理，还要思考、寻找生活中有哪些呈酸性、碱性物质。经过查阅资料，学生发现白醋的溶质是乙酸（CH3COOH），是一种弱酸性物质；石灰水即氢氧化钙溶液，它可以由当地产的生石灰与水反应获得；而指示剂可以用紫甘蓝叶、紫萝卜皮或红萝卜皮、紫牵牛花、红玫瑰花瓣等来提取，色素的提取还需要用到酒精。

2.仪器准备

因为实验过程需要提取植物指示剂中的色素，还要完成中和反应方案设计和验证，所以学生将实验仪器分为两部分进行准备。一是色素提取。需要准备：小刀（用以去皮或切块）、滤纸或医用纱布或者无色布料、研钵（可使用碗筷代替）；二是滴定实验。需要准备：注射器（用来代替量筒、滴定管）、玻璃杯、小勺或筷子（用于搅拌）。

3.方案设计

实验方案设计是完成实验并取得好的教学效果的关键，学生可以参照课堂演示实验，设计有明显现象的实验来证明中和反应的发生。在设计实验中，根据指示剂在酸、碱溶液中颜色变化不同，通过排列组合获得不同方案。学生在思维遇到障碍时，教师要提供必要的资料和数据支持，给学生以启发或提示。对于特别复杂或者有一定危险性的实验，教师要及时指导和管控，确保学生的人身安全。

（二）实验步骤

完成实验准备后，学生依据事先设计实验方案完成实验，观察、记录实验现象，也可指定学生用手机记录整个实验过程。以下实验过程是大部分学生所采用的实验步骤。

1.指示剂的制取

分别取紫甘蓝叶、紫萝卜皮、红玫瑰花瓣等适量，用小刀切成小块，放入研钵，充分研磨，待完全研碎后，加入酒精（体积比1：1）浸泡，用滤纸（学生多是用纱布）过滤，将滤液倒入小玻璃杯中，贴上标签备用。

2.指示剂的选择

取上述自制指示剂少量，分别加入白醋和石灰水，观察颜色是否发生明显变化。学生通过实验发现用紫甘蓝叶、紫萝卜皮制的指示剂类似于紫色石蕊溶液，遇酸性溶液、碱性溶液都能变色；而红玫瑰花瓣制的指示剂遇酸性溶液变色，遇碱性溶液不变色。因此，大多数学生选紫甘蓝叶或紫萝卜皮制的指示剂用于后面的实验。

3.酸碱中和滴定

根据设计的实验方案，用注射器抽取一定量石灰水（或白醋）放入玻璃杯中，然后将指示剂用注射器抽取，滴入放有石灰水（或白醋）的玻璃杯中，记录颜色变化；最后用注射器抽取一定量的白醋（或石灰水），慢慢滴入溶液中，观察玻璃杯中颜色變化。注意：每次注射器使用完一定要及时清洗。

（三）评价与反思

学生完成“酸碱中和反应”后，在教师的引导下对实验过程进行分析、交流、总结。学生通过实验和分析发现：澄清石灰水容易变质，不能放置太久；滴得太快或选用的指示剂遇酸碱变色的色差小会影响滴定终点的判断。学生反思失败原因，提出改进的措施，然后根据实验原理、过程、数据分析得出结论，写出实验报告，提交相片或视频材料。

（四）成果展示

将学生提交的实验报告、相片或视频材料分类整理，选出材料亮点集中展示，也可借助各类视频剪辑软件对相片或视频进行加工，在家长微信群、学生QQ群、朋友圈等进行展示，还可将整理好的材料做成展板参加学校创新大赛等。

三、实施课外实验的安全管控

学生课外实验的开放性、自主性决定课外实验存在一定的风险，教师要做好安全管控。教师要与学生保持联系畅通，实验前先设计活动计划，安排好人员和分工，收集好实验材料，定下实验时间等；要对实验过程进行管控，指导学生分析、解决问题，以及如何应对突发状况，指导学生科学记录；还要对活动的结果进行科学、合理的评价及适当的鼓励。

实验过程还需要不断提醒学生注意安全问题，教师要及时与家长沟通，取得家长的支持和配合。在家长帮助下提供安全的实验环境，在家长监督下完成课外实验。比如：酒精是易燃液体，学生在做实验时，要远离厨房（液化气、天然气管道）；实验结束后，要将研钵、玻璃杯等清洗干净，以免他人误食。课外实验也要取得学校的帮助和支持，能开放实验室，教师通过组织兴趣小组活动等方式渗透新课程理念，使课外实验成为推动学生进步的动力。

课外实验作为课堂实验教学的拓展和延伸，具有独特的优势和魅力。它是以学生为主体的教学，学生的动手能力、独立思考能力、解决问题能力等都能得到充分的锻炼和发挥。课外实验是学生学习化学的另一个课堂，培养学生爱护环境、关心社会、求实创新的意识，在实验中学会合作，学会做人，是落实培养科学素养目标的重要途径。

参考文献：

[1]卢燕茹.探析化学教育中创新能力的培养[J].才智，2013（15）：103.

[2]徐新峰.谈新课程初中《化学》教材中实验的特点[J].中学化学，2010.

编辑 李博宁