浅谈“转换法”在初中化学实验设计中的应用

刘宝坤

（河北省承德市宽城满族自治县第二满族中学 河北承德 067600）

化学是一门以实验为基础的自然科学。化学实验是化学科学的灵魂，是学生认识化学世界的窗口，是学习化学的重要手段，化学实验对于完成化学课程任务具有不可替代的作用。

化学实验在设计时有多种方法，而“转换法”是初中化学实验设计中常用的研究方法之一。教会学生使用“转换法”设计化学实验，充分体现了《课程标准》中提出的教师在教学生知识与技能的同时，更重视过程与方法的教学。通过实验、观察、质疑、思考、分析、判断、归纳、综合等多样化的过程，学生自己发现问题、解决问题和得出结论，在亲自体验知识形成和发展的过程中，全面认识事物，学会科学探究，发展科学思维，形成理性认识。在探究过程中使学生了解、掌握一些自然科学的研究方法，不仅有利于学生开展自主研究性学习和创新能力的培养，还能调动学生学习化学的兴趣，产生可持续的化学学习动力，形成必备的化学核心素养。

一、“转换法”的内涵

所谓“转换法”，主要是指在保证效果相同的前提下，对于看不见、摸不着的物质或不易直接观察认识的问题，我们可以通过它所产生的作用或其他途径来认识它，即将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象；将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题；将难以测量或测准的量转换为能够测量或测准的量的方法。初中化学在研究物质的组成、性质及变化规律的实验中多处应用了这种方法。[1]

二、初中化学中的“转换法”

学生进入九年级第一次有系统地接触到化学初步知识，对一些化学现象充满着好奇和探索的欲望，而有些化学或物理变化发生时，我们的感觉器官往往无法直接感知或不易观察到，在实验探究和学习中学生就感觉无从下手。这就需要教师要有意识、有计划、循序渐进地引导学生将这些无法直接感知或不易观察的化学或物理变化转换成学生可以感知或容易观察到的现象去探究，从而透过明显现象看到变化的本质，这就是“转换法”。初中化学中有哪些化学实验用到转换法呢？笔者根据现行人教版初中化学课本进行了梳理与研究，按照课本中出现的顺序进行了以下归纳：[2]

用“转换法”的初中化学重点实验

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7 10.1探究CO2与NaOH溶液反应观察塑料瓶变瘪，初步判断CO2与氢氧化钠溶液反应8 10.2探究中和反应的发生观察无色酚酞试液颜色变化，判断反应进行的程度

三、“转换法”在化学教学中的具体实施

第一步，了解“转换法”的基本概念，熟悉、并逐步强化学生对“转换法”的认识。

在初二物理的学习中，学生已对“转换法”有一定的了解，在此基础上教师主要从化学角度引导学生熟悉“转换法”的应用，了解“转换法”的应用背景。在人教版初中化学教材中，第一次很典型地遇到“转换法”的应用是在“测定空气中氧气体积分数实验”中。我进行了以下教学设计：

[提出问题]（展示一集气瓶空气）你知道空气中都有什么物质？如何测定这瓶空气中氧气的体积分数？

[出示资料]200多年前拉瓦锡第一次测定空气组成的经典实验。

[学生讨论]拉瓦锡所用的研究方法？（转换法）

[教师引导]根据老师出示的红磷的资料，模仿拉瓦锡的实验，我们师生一起设计测定氧气含量的实验装置······

通过以上引导让学生领会“转换法”的精髓，熟悉设计实验的思路，体会实施背景。

第二步，慢慢尝试让学生运用“转换法”自己实验设计，让其“内化于心”。

随着学生对“转换法”的熟悉和理解，在“探究CO2能否与NaOH溶液发生反应”就可以让学生自己去设计了。

[演示实验]将CO2通入NaOH溶液中，观察无明显变化

[提出问题和猜想]二者是否发生反应呢？

猜想1：二者不反应 猜想2：二者反应，但无现象

[教师引导]对看不见、摸不着的气体，我们采用什么方法研究？

[学生]甲：用“转换法”研究

乙：可以参照CO2溶于水实验

丙：可以利用盛满CO2的容器产生内外压强差

丁：也可以验证有没有新物质生成······

让学生根据实验设计很快完成了实验探究，激发了探究欲望，体验探究过程和成功的喜悦，学会了科学探究的方法，为今后自主探究学习打下了坚实的基础。

总之，在实际教学中要培养学生良好的学科思维，在解决问题时要尝试运用各种不同的研究方法和手段，比如：“转换法”、“控制变量法”、“对比法”等，变换思维，不断地提高化学核心素养，为培养更好的创新型人才而努力工作。