基于实验观的初中化学教学

福建省晋江市紫峰中学 洪金绿

化学是一门以实验为基础的学科，化学实验是探究和学习化学的重要方法，对于化学刚入门的初三同学，实验是激发其学习兴趣，建构物质的性质和化学基本概念的重要工具，实验更是推动初三学生学习的直接动力。建构基于实验观的初中化学教学模式，是提高初中化学教学质量的重要保障。

一、持之以恒的实验观念

在化学教学的过程中，教师首先应形成持之以恒的实验观念。注重实验教学，用实验的现象来推理和演绎，尊重实验的事实，培养学生实事求是的科学精神，关注实验教学过程中的异常现象，培养学生的质疑精神。

从多年初三化学上册教学工作反馈出的学生学习成效来看，显现出一种先高后低再回升的曲线形态。这与各个章节的特点息息相关，第一、二章知识内容相关的物质学生相对熟悉，实验的量较多，现象明显，对学生形成直接的冲击，使学生的学习兴趣保持在高位，学习成效显著。第三章研究的对象是物质的微观结构，知识的重点在于想象和推理，实验的内容相对减少，学生学习的意愿减弱，成绩下降明显。以后的章节，实验的内容增多，学生学习的兴趣有所回升，成绩回升。可见连续的实验刺激有利于学生保持学习的兴趣。

为此，我从开学伊始就立足于培养学生的实验观念，开学第一课，我带领同学们走进化学实验室，让他们熟悉实验守则，参观药品室，另一个重要的任务是寻找上册课本“附录一”中的仪器，因为它是同学们以后学习中要完成各个实验的“亲密伙伴”。针对“物质构成的奥秘”知识内容的特点，模型的使用，元素、原子团、数字卡片成为我进行实验的重要帮手，让学生动手去拼一些物质的模型，再用卡片上的符号显现出来，保持持续不断的外在刺激，提升学生的学习兴趣，并实现知识内容从形象到抽象的转化。除分组实验外，我的另一个重要举措是部分课堂演示实验也让同学们来完成，尽可能给学生更多的动手和展示自我的机会。课堂之外，我利用学生的研究性学习、家庭小实验和实验室开放等手段为学生实验创造机会。

各种实验方法和多媒体辅助手段的综合运用，达到了吸引学生注意力的主要目的，学生课堂参与程度大大提高，激发了学生求知欲望和期待心理。

二、实验推动的教学进程

1.实验建构的化学基本概念和性质。

化学实验的“教学功能”是实验被选入特定教科书之后具有的功能，既包括实验作为客观事实为学生提供作息的“原生功能”，也包括实验作为教学素材为学生提供处理和运用作息的“表现功能”。学生形成化学的基本概念，对物质性质的客观认识，正突显化学实验的教学功能。实验重在过程，而教师对实验的分析、推理、归纳和总结使之上升到理论的高度，使实验与理论相结合，促使学生获取新知。

以饱和溶液和不饱和溶液的概念及其相互转化为例，概念中包含的元素比较多。如何将温度、溶剂的量和能否继续溶解溶质的溶液等元素整合到饱和溶液和不饱和溶液的概念中，上海教育出版社义务教育教科书中设计的实验：

【实验1】取一瓶底部留有硝酸钾晶体的硝酸钾溶液，分别取出20ml上层清液加入A、B两个烧杯中，再向两个烧杯中分别加入2g硝酸钾晶体，用玻璃棒搅拌，观察固体是否溶解。

【实验2】在A烧杯中加入5ml水，观察未溶解的硝酸钾是否继续溶解。

【实验3】在酒精灯上加热B烧杯，观察未溶解的硝酸钾是否继续溶解。

分析：

【实验1】中给出的溶液是硝酸钾的饱和溶液，先入为主的概念禁锢了教师的思维，易使老师的思维陷入僵化。晶体在溶液中量的变化并未做定量分析，仅凭肉眼观察不能对硝酸钾的溶解情况做任何判断。在逻辑推理饱和溶液和不饱和溶液的概念时会存在困难。【实验2】中加入5ml的水，能否完全溶解2g的硝酸钾晶体，若硝酸钾晶体有剩余，会干扰学生对实验现象的观察和结论的分析和判断。

创新实验设计：

【实验1】室温条件下，用试管取5ml水，加入0.5g硝酸钾晶体振荡，观察硝酸钾是否完全溶解，若硝酸钾完全溶解，所得溶液记为A；继续加入0.5g硝酸钾晶体振荡，观察硝酸钾是否完全溶解，若硝酸钾完全溶解，所得溶液记为B；继续加入1.5g硝酸钾晶体振荡，观察硝酸钾是否完全溶解，所得溶液记为C。

【实验2】取少量【实验1】中的上层清液于另一试管中，加入5ml水，再加入0.5g硝酸钾晶体振荡，观察硝酸钾晶体是否溶解。

【实验3】将【实验1】的试管放在酒精上加热，观察剩余固体是否继续溶解。若溶解将试管浸入装水的烧杯中，观察实验的现象。

分析：

在【实验1】进行的过程中，我们可以观察到如下现象：第一次加入的硝酸钾晶体完全溶解，第二次加入的硝酸钾晶体完全溶解，第三次加入的硝酸钾晶体部分溶解。比较溶液A和溶液C的异同点结合实验进行的条件可以很容易得出饱和溶液和不饱和溶液的概念。其实设计【实验1】的目的就在于自然生成一份硝酸钾的不饱和溶液和饱和溶液。【实验2】在【实验1】确定溶液C为饱和溶液的基础上进行的。往饱和的硝酸钾溶液中加入水，能继续溶解硝酸钾晶体，可以得出“加入溶剂能使硝酸钾的饱和溶液转化为不饱和溶液。”的结论。而【实验3】能很好说明温度对溶液饱和及不饱和状态的影响。

实验的改进使饱和溶液概念中的各个要素自然融入实验的过程中，概念的形成是一个动态的自然的生成过程，这个过程更符合学生的认知规律。实验的进程为化学基本概念的建构搭好了“脚手架”。

2.培养学生探究欲望和质疑精神。

质疑是创新的开始，而对学生学习过程中出现的困惑，教师应鼓励学生大胆地去进行探索，充分利用学校提供的有利条件开展探究活动。例如在学习盐的化学性质时有这样一个结论“在金属的活动性顺序中，除非常活泼的金属外，排在前面的金属一般可以将位于其后面的、比它不活泼的金属从它们的盐溶液中置换出来。”通常教师会设计“铁或铝与硫酸铜溶液的反应，铜与硝酸银溶液的反应”等实验。然后总结一句口诀“前换后，盐可溶，钾、钙、钠除外。”要求同学们记住，并能运用于解题之中。同学会存在这样的疑问“钾、钙、钠排在金属活动性顺序表的最前面，是最活泼的几种金属，为什么不能参与这样的置换反应呢？”此时，教师应鼓励学生进行大胆的实验探究，用实验的事实为学生进行答疑。

【实验设计】用烧杯取20ml的硫酸铜溶液，取一小块金属钠（米粒大小）投入其中，观察实验的现象。

教师应注意提醒学生金属钠的用量和使用方法。通过探究活动，我们可以观察到如下现象：金属钠与硫酸铜溶液剧烈反应（可能有火光、轻微爆鸣声），反应结束后溶液中产生蓝色沉淀，但没有观察到有红色固体产生。结合实验的现象和质量守恒定律，可以推导出钠与硫酸铜溶液中的水先发生反应生成氢氧化钠，生成的氢氧化钠再与硫酸铜反应产生蓝色的氢氧化铜沉淀。教师可以继续引导学生思考“既然已经知道是水在起作用，那么要是没有水存在，反应会是什么样？”

【实验设计】坩埚中放一小片金属钠，表面铺一层无水硫酸铜观察现象。加热坩埚观察现象。

坩埚未加热时无明显现象。加热后剧烈反应，冷却后坩埚底部有光亮红色的物质生成。由此可见，排除水对实验的干扰，在一定的温度下金属钠可以置换出无水硫酸铜中的铜。通过实验的设计，使同学们在面对知识点的矛盾时，能大胆提出自己的观点，充分运用现有的条件去设计实验，用实验的事实来验证自身观点的正确性，突显出实验的释疑功能。

化学实验对初中化学教学起到至关重要的作用，直观形象的实验现象对学生感观冲击，是学生学习化学的直接动力，也符合学生的认知规律。教师应秉承以实验为引导的教学方法，探索和设计学生认知规律的实验，更好地帮助学生建构化学的基本概念和物质的基本性质。面对矛盾时，应鼓励学生大胆质疑，去设计相应的实验，用实验的事实来答疑解惑。掌握化学实验的基本方法，形成实事求是的化学思想。

[1]肖中荣.开发教材实验，促进知识生成 [J].中学化学教学参考，2015(5)：24-26.

[2]周玉莲.趣味化学实验在初中化学教学中的应用[J].化学教育，2013，34(4)：77-79.