关于优化初中化学实验的几点思考

史晓磊

实验是化学学科的基础，是化学的灵魂。我国著名化学家戴安邦先生曾经说过：“化学实验教学是实施全面化学教育的一种最有效的形式。”化学实验是进行科学探究的主要方式，它所承载的育人功能是其他教学手段无法替代的。实验教学有利于启迪学生的科学思维，解释化学现象的本质，激发学生学习化学的兴趣，使其感受化学变化的魅力。教师在教学中要不断更新理念，注重优化与改进实验设计，最大限度地提高实验教学的有效性，促使学生主动学习，提高教学实效。

一、细化演示实验

演示实验在初中化学实验教学中占有很大比例，教师通过精心准备，规范操作，正确引导学生观察与分析实验现象，可以使化学知识在实验过程中自然生成，并有利于教学重点的落实和教学难点的突破，同时可加深学生对知识的理解与记忆。因此，教师在备课时要深入挖掘教材，将演示实验从目的、用品、步骤、现象等方面进行精心设计，力求教学中操作规范熟练、有条不紊；实验现象明显；引导学生仔细观察，认真分析，最终形成有价值的结论。

如人教版《义务教育课程标准实验教科书·化学（九年级）》（以下简称《化学》）上册中的实验6 — 4：向盛有一高一低两支蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳。此实验可以进行如下细化处理。

实验目的：探究二氧化碳的性质。

实验用品：大烧杯，铁片做成的阶梯，盛满二氧化碳的集气瓶，玻璃片，蜡烛（两支），火柴。

实验步骤：将两支蜡烛点燃，放在铁片做成的阶梯上；沿烧杯壁向烧杯中倒入二氧化碳；观察实验现象。

实验现象：引导学生说出实验现象——下层的蜡烛火焰先熄灭，上层的蜡烛火焰后熄灭（总结：先后熄灭）。

实验结论：引导学生分析：熄灭——说明二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧；先后——说明二氧化碳的密度比空气大。

注意事项：收集二氧化碳的集气瓶应足够大，保证二氧化碳足量；向烧杯中倾倒二氧化碳时应用玻璃片挡住集气瓶口的三分之二，避免二氧化碳直接覆盖在上层的蜡烛上，导致上层的蜡烛先熄灭；烛芯修剪平整，火焰不易太高。

拓展应用：在日常生活中可以应用二氧化碳的这些性质来灭火，所以灭火既应用了二氧化碳的物理性质，又应用了二氧化碳的化学性质。

二、优化实验步骤

教材中编排的一些实验，虽然能很好地验证结论、说明问题，但个别实验也存在耗材较多、操作步骤烦琐、完成实验所需时间较长的情况，对这些实验如果能够根据教学实际进行优化设计，会取得更好的实验效果。

如人教版《化学》九年级上册中的实验6—5：取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。第一朵纸花喷上稀醋酸，第二朵纸花喷上水，第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，第四朵纸花喷上水后，再放入盛满二氧化碳的集氣瓶中，观察四朵纸花的颜色变化。然后将第四朵纸花取出，小心地用吹风机烘干，观察现象，如下图所示。

对上述实验进行如下优化：取三朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。一朵纸花喷上稀醋酸，观察颜色变化；将另两朵纸花用一根细线穿成纸花串，向其中一朵纸花喷上水，观察颜色变化，再将纸花串放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察纸花颜色变化。然后将纸花取出，将变成红色的纸花在酒精灯火焰上烤干，观察现象，如下图所示。

这个实验经过优化设计后，从步骤上看更简单了，操作起来也能够节约一定的时间；从器材、药品方面来看更节约了；最为重要的是，两朵纸花放在一个集气瓶内，更容易对比颜色的变化，通过现象观察、分析，很容易得出相应结论。而对于穿起来的纸花串，学生更感兴趣，更能充分调动学生的思维主动性。

三、改进实验操作

1. 使实验现象更明显

教材中编排的一些实验，若完全按照教材上的操作步骤来完成，会出现实验现象不明显的情况，这就需要对相关实验进行适当的改进，使实验现象更明显，更能说明问题。

如人教版《化学》九年级下册中的实验10—2（2）：分别打开盛有盐酸、硫酸的试剂瓶的瓶盖，观察现象并闻气味。一般情况下，在打开盛有浓盐酸的试剂瓶的一瞬间，近距离内可以看到少量的白雾，但很快就消失了。将实验做如下改进：分别打开盛有浓盐酸、浓硫酸的试剂瓶的瓶盖，在安全距离内向瓶口呼气，观察现象并闻气味。

这样改进后，就可以看到盛有浓盐酸的试剂瓶口在呼气时有大量的白雾冒出，现象非常明显，可以充分说明浓盐酸具有挥发性。

2. 增强实验效果

教师在课堂教学中可以在尊重教材原有实验的基础上，做适当增补，以充分发挥实验效能，最大限度地说明问题。同时使其更科学、合理，有效地提高课堂教学效率。

如人教版《化学》九年级上册中的实验3—2：向盛有水的小烧杯中加入少量品红，静置，观察发生的现象。可做如下改进：取两个相同的烧杯，分别向两个烧杯中加入等量的热水和冷水，再分别向两个烧杯中加入少许等量的品红，静置，观察实验现象。

这样改进后，消耗的教学时间几乎和原来一样，但引领学生挖掘、说明的问题多了，不仅能说明分子在不断运动，还能够说明温度越高，分子运动速率越快。通过对这个实验的观察和分析，学生很容易解释为什么夏天晾在外面的衣服更容易干等生活现象。

3. 提高实验成功率

初中化学教材中编排的一些实验，看似操作过程简单，但真正操作起来会发现存在一定的不成功因素，实验操作失败会导致学生无法看到正确的实验现象，因此就会让学生对相应的知识缺少直接感性的经验，最终获得的结论只能是教师“填鸭式”灌输的。

如做“细铁丝在氧气中燃烧”的实验时所需氧气，教材中设计的是用排水法收集一瓶氧气（集气瓶底留少量水）。这样得到的氧气，如果瓶底留水太多，氧气量不够，会看不到明显的火星四射的现象；如果留水太少，又会导致生成的高温熔化物溅落炸裂瓶底，而留恰好合适的水量又不容易做到，尤其是学生做这个实验，成功率很低。但如果改成用向上排空气法收集氧气，瓶里事先放入适量的水，就能保证收集到合适量的氧气，能很大程度地提高实验的成功率，而且从操作层面来看更简单，相应地也更能节约教学时间。

实验教学的优劣，直接影响着化学课堂教学效率的高低。在化学教学中，教师若能重视实验教学，积极探索、不断研究，寻找实验技巧，优化与改进实验设计，就能够充分提高实验教学效果，同时对激发学生学习兴趣，提高学生综合能力，提升教师教学水平都会有很大的促进作用，有利于做到教学相长。