基于学科特色下的趣味实验研究初探

张茜

【摘要】通过化学实验的趣味性、高效性，来创造学习情境，激发初高中生的学习兴趣，将知识融入问题中，把问题进行分层解决。使化学的核心知识，融会贯通，系统化、网略化，举一反三，灵活运用，有效提高学生化学学科方面的核心素养。

【关键词】实验 趣味性 高效性 创新

【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）26-0144-01

笔者，以近年来比较受热捧的趣味实验入手，由浅入深，让学生在学习之余，从实验中提升學科素养、提高学习效率，促使学生在实验过程中学会自主学习。学生每次进实验室前都是兴奋和激动的，如何做好进实验室的心理准备和把控好学生实验过程中的静和动，也是实验老师不断探求的方向之一。

一、基于学科特色下的趣味实验的创设

学生在学习氧气、氢气、二氧化碳等实验室制取原理后，我设计了“大象牙膏”趣味实验，让学生用不同的催化剂来体验化学的奥妙。

实验：在两只烧杯中分别加入50毫升10%-30%的过氧化氢溶液和适量的饱和碘化钾溶液，并搅拌均匀。然后将两只烧杯同时倒入500毫升量筒内，片刻，方能看到“大象牙膏”喷涌而出。

[学生]哇！好奇妙啊！太震撼了！过氧化氢分解氧气力量太厉害了！

[老师]这里碘化钾的作用是什么呢？想一想，还有哪些物质，可以让过氧化氢瞬间放出氧气呢？

学生思考，讨论

[学生]催化剂吗？

[老师]我及时肯定他，对的，再想想还有哪些催化剂。

[学生]二氧化锰。

[老师]很好，二氧化锰在制备氧气时候，作为催化剂。饱和硫酸铜溶液也可以做催化剂。

[老师]还有哪些反应也可以“创造”出‘大象牙膏呢？

[学生]实验室制取气体的都可以吧！实验室制取氧气、氢气、二氧化碳。

让学生自己动手亲自尝试对比实验方案（每组安排两个不同对比方案）

[学生汇报]（1）浓度越大的过氧化氢比浓度小的过氧化氢速度快。

（2）粉末状的大理石比块状的大理石和盐酸反应更迅速。

（3）用饱和碘化钾比固体二氧化锰更给力，污染小。

[概括总结]

（1）分解过氧化氢的催化剂可以有很多种，饱和碘化钾只是其中一种。

（2）影响化学反应速率的因素有浓度、温度、反应物间的接触面积及催化剂。

（3）创造‘大象牙膏也不是每种气体都合适，还要反应条件和速度。实验室制取气体也是一样考虑反应条件和反应速度等。

这次的趣味实验创设活动，让同学们在巩固所学知识同时，如实验室制取气体的条件及反应原理等，也让同学们亲自体验并了解了化学动力学的基本知识建构，为以后更高深的学习打下了基础。

二、基于设计探究性实验培养学生解决问题的能力

在学习酸碱盐课程中，设计了一节以氢氧化钠为探究的课题。

设计问题：在实验室中，遇到两瓶氢氧化钠固体（一瓶完好，一瓶是未用完的，可能已经变质）

请问，同学们有什么要探究的，提出你的问题，我们一起解决。

[学生]（1）判断哪个瓶子可能变质……没变质的现象？变质的现象？

（2）变质后的氢氧化钠还有什么作用？可以用来做什么？

[教师]你们的问题都很有价值，大家分别来探究一下

问题1：各取少量样品溶于水，加入氯化钙后过滤，在滤液中滴加几滴酚酞试液，变色的，说明氢氧化钠没变质。不变色，氢氧化钠变质。

还有很多方法可以检验，比如酸碱盐反应，通过现象，比如沉淀、气泡来检验变质与否。复习思考……

问题2：变质后的氢氧化钠可以作为碳酸钠或碳酸氢钠来用……比如可以洗涤一些难洗的玻璃仪器……

在探究过程中，融入各类化学知识，培养学生解决实际问题的能力。进而，让学生对化学感兴趣，在兴趣中学到更多的分析问题、解决问题的能力。

三、基于平时学习中，遇到的问题借助其他学科知识的解析

在实验教学中，总会遇到各种各样的问题。有些问题看似平凡，但又颇具有探究价值。

1.问题提出：化学实验中，洗涤和润洗问题是及其频繁而必须要做的吗？

比如在进行酸碱中和滴定实验时，配制一定物质量浓度的溶液时，洗涤烧杯

及玻璃棒2～3次。这是为什么？

2.解释问题实质

洗涤问题，其实就是稀释残留的溶液，让它从浓变细，再变为0。

润洗问题，则是使稀溶液浓度增大的问题。

3.用模型解决并验证（这里有跨学科的知识，督促学生学好各科知识）

在解决浓溶液变稀问题或稀溶液变浓问题上，可以借助数学建模，和实验验证。

实验设计本质，洗涤和润洗问题基本是同一问题，其核心是使容器内壁的残留液浓度发生改变，并达到预设的要求。实验洗涤润洗过程在此不再详述。

结合实验，我们知道，当洗涤液总量一定时，洗涤液均分为3等分连续洗涤烧杯3次，第3次洗涤后的废液中很难检测出杂质例子，说明洗涤效果较好，而用相同总量的洗涤液，洗涤烧杯1次，洗涤后废液中容易检测出杂质离子，说明洗涤效果不好。因此，在中学化学实验中，仪器洗涤或润洗3次较好。

四、引导整合，价值态度

回归生活，树立科学精神和社会责任。化学学科的出发点和落脚点是生活实践，学用结合，将化学知识用于生活，在这过程中，分析、进而形成科学的学科价值观和态度，是教学的目的之一。化学与生活密不可分，建立实验与化学，进而化学与生活的关系基础上，利用化学知识进行发展中学生的化学核心素养，在趣味实验中体会化学的奥妙，把初高中化学知识差距缩短。实验老师在趣味实验中探讨初高中实验教学衔接工作，实验的探究及知识的灵活运用不仅与学生的个人素质有关，还与课标要求，教师素质，教学设施等多因素相关，期待和广大教育同仁一起进一步探究。

参考文献：

[1]马本良，董彦君.对木炭还原氧化铜实验的一点改进[J].中学化学教学参考，2016（11）：52.

[2]陈翩，孙重阳.基于学科核心素养的初高中化学教学衔接策略.中学化学教学参考，2017（12）：47.

[3]邓文达.对高初中化学教学衔接的思考中学化学教学参考，2017（11）：21.