改进实验?眼见为实

支芸

摘 要：课本上有些实验由于现象不明显，在课堂教学时会影响学生的观察与思考，沪教版《初中化学》第一章第2节讲的是化学研究的内容。在这一部分化学研究物质的性质与变化的教学中，教师发现了课本原有的实验设计中就存在着这样的问题。作为化学教师要勤于思考改进和优化实验，以便学生观察与学习，并利用实验引导学生更好地学习，然后逐步引导学生设计实验验证自己的猜想，解决问题。

关键词：改进实验;设计实验;眼见为实;解决问题

中图分类号：G633.8 文献标识码：A 收稿日期：2019-08-08 文章编号：1674-120X（2019）31-0080-02

在沪教版《初中化学》第一章第2节要求学生通过探究蜡烛燃烧，观察到有水雾和澄清石灰水变浑浊的现象，得出有水和二氧化碳生成，生成了原来没有的新物质，从而小结化学变化与物理变化的定义和区别。可以说这节课开启了学生认识化学变化的大门，是至关重要的一节课。

一、课本的实验设计

实验步骤：①取一段蜡烛，观察外观特征;②点燃蜡烛，观察现象;③在蜡烛火焰上方罩一个干冷的小烧杯，观察烧杯内壁的变化;④向上述小烧杯中加入少量澄清石灰水，振荡，观察现象;⑤取一段粗玻璃管，按课本所示方式置于火焰中，观察发生的现象;⑥吹灭蜡烛，观察实验现象。

二、瑕疵分析与改进

瑕疵一：课本上利用在蜡烛火焰上方一个干冷的小烧杯，观察烧杯内壁的变化，通过观察烧杯内壁出现的小水珠，得出有新物质水生成。但是该节内容在刚开学第三节课时的时候开设，这时刚开学，天气温度较高，秋天空气也干燥，很难观察到水雾，学生不能眼见为实。并且罩上烧杯后，蜡烛不完全燃烧生成了炭黑（完全燃烧与不完全燃烧在第四章是才学习）在这里出现，学生先观察到有黑色物质生成（因为蜡烛是白色，对比非常明显，学生很容易关注到），而书上并没有提到，于是学生觉得实验现象与课本现象不一致。而对出现的问题，由于知識的阶段性（第四章才学，在这节课不能给学生解释清楚为什么有黑色物质出现），学生的问题不能解决进而产生了困惑，而这时教师却要求学生掌握课本上的现象，导致学生认为教师“指鹿为马”。在教学过程也出现了一些小笑话：关于颜色——“老师，你高兴就好，我们的眼光不重要”;关于产物——“老师你说生成什么就是什么”，其实都是因为实验现象不够明显或者其他因素影响了实验效果，这都是由知识的阶段性和局限性导致的。

改进：在火焰上方放一块石棉网，在石棉网上罩一只小烧杯。因为小烧杯离火焰较远，温度散失，干而冷的烧杯内壁很快出现水雾，且不会烧杯，因此内壁不会出现炭黑，效果非常明显，与课本现象一致，且成功率极高。

瑕疵二：这个实验第六步：吹灭蜡烛，观察实验现象，看到白烟，这个白烟是石蜡蒸汽冷凝成的石蜡固体小颗粒，白烟的现象很容易观察到，但是却很难理解这个白烟是什么。因为刚刚讨论了，蜡烛燃烧是化学变化，会生成新物质，那么这个白烟是不是石蜡燃烧生成的新物质呢？为了解答这个疑问，教师一般会带领学生进行一个探究，这也是一个趣味实验——隔空点蜡烛。石蜡小颗粒具有可燃性，而该化学变化的产物二氧化碳和水都不能燃烧，这个实验有一个问题，烛心和白烟离得很近，学生看不清教师点的到底是什么，所以存怀疑态度。

改进：在燃着的蜡烛火焰上方罩石棉网，石棉网靠近烛心，蜡烛会因缺氧而熄灭，白烟现象非常明显有好几厘米的高度，这时用燃着的木条靠近石棉网上方的白烟，同时抬高石棉网，让烛心与氧气接触，会很清晰地看到木条点燃白烟，火焰沿白烟引燃石棉网下方的蜡烛，奇妙但真实的实验现象在学生的眼睛下逐渐呈现。

瑕疵三：在该实验第5步时，取一段粗玻璃管，按课本所示方式置于火焰中，观察发生的现象，用意是说明火焰中存在着石蜡蒸汽。但是由于从火焰中引出的“白烟”温度较高，是往上飘的，所以有很多学生质疑，固体怎么会往上飘，这个白烟是不是石蜡小颗粒。

改进：于是笔者带领学生一起思考，分析问题的原因，讨论如何解决这个问题，于是有的学生想到加长玻璃管，使白烟冷却，结果发现有白色固体留在了玻璃管壁，效果非常好。学生兴趣浓厚，课堂精彩活跃。

三、补充设计实验

关于蜡烛的物理性质，课本上的设置主要是让学生联系生活来交流讨论。（因为以前蜡烛在生活中十分常见，以防停电用来照明，但是近些年，据笔者对学生的调查了解，学生对蜡烛的认识主要来自生日蛋糕上点的蜡烛，颜色是五点缤纷，香味也多种多样，而绝大部分学生家中没有蜡烛）。所以前几年笔者在上课让学生说一说蜡烛有关的物理性质，学生们并没有说出几点，于是笔者在上该内容时课为每位学生准备了一只最普通的白色蜡烛，让学生亲眼去看、亲手去摸、亲身去体会去观察。

实验一：石蜡的密度

石蜡的密度大不大？当笔者提出这个问题时，学生用手掂了掂，回答说石蜡密度不大。但是笔者再问比水大还是比水小？一大半的学生说比水大，笔者当时有点吃惊，不过灵光一闪，这不是一个很好的培养学生的实验观，引导学生设计实验验证猜想的契机吗？于是笔者在黑板上统计认为比水大的人35个，比水小的人17个，那么哪边的猜想对呢？这可不是由教师说了算的。于是笔者说：“厕所有水，你们手中有蜡烛，请用事实说话。”于是在大家的期待下，三个男生快速去厕所装了三大杯，全班学生目不转睛地看着三根长短不一的蜡烛被投入水中，然后浮出水面，然后17个学生欢呼：“我就说比水小吧，哈哈。”猜错的学生一脸惊讶却一下子恍然大悟：“原来比水小呀。”笔者想他们肯定不会忘记了关于蜡烛的密度这一知识，但是笔者需要他们潜移默化地掌握用实验去验证自己的猜想的方法。

实验二：石蜡的熔点

蜡烛燃烧是化学变化，蜡烛燃烧放热，旁边的石蜡受热融化（融化是物理变化），一直燃烧一直放热一直融化，所以“蜡炬成灰泪始干”，结论得出化学变化总是伴随着能量的吸收和释放，化学变化一定伴随着物理变化。“从该实验中可以看出石蜡的熔点高不高？”学生答：“不高。”再问：“有100度吗？”学生面面相觑，之后猜想大于100度的举手46人，低于10度的6人。笔者说：“到底谁的猜想才是真的呢？”停顿一下，学生接上去：“请用实验说明！”（笔者心里暗暗开心，学生配合得真好，这群学生真可爱）笔者脸上不动声色，请学生先独立思考，然后交流讨论，看哪个小组设计得更好。于是学生设计了如下的实验，实验证明石蜡的融化温度根本不需要100度，一般在50度左右就开始融化了，果然眼见为实。

在实验教学中，教师要善于引导学生发现和提出有探究价值的问题，设计并优化实验方案，完成实验操作，并对观察记录的实验信息进行加工并获得结论。同时引导学生在合作中分享实验探究的成果，不断完善与改进实验探究的设想，养成独立思考、敢于质疑的习惯。

参考文献：

[1]魏少兴.对探究蜡烛燃烧的实验改进[J].中学化学教学参考，2014（6）：60-61.

[2]姚孟建.对蜡烛燃烧实验的再改进[J].化学教学，2014（3）：51-52.