初中化学生活化实验设计探索

吴高福

（南靖县教师进修学校，福建 南靖 363600）

化学是一门以实验为基础的自然科学，化学实验既可以将教材中抽象的知识生动化、形象化、趣味化，促进学生对化学知识的理解，又能激发学生学习化学的热情。然而，在当前的中学化学实验教学中，对实验重视不够、研究不够，实验低效甚至无效的现象依然存在。［1］随着社会的不断发展进步，化学在人们的生产生活中已是无处不在，化学不但可以改善生活，而且可以让生活更加五彩缤纷。从近年来的课堂教学改革和中考改革趋势来看，化学试题的素材已日趋生活化。因此，教师应该及时地改变化学实验的教学思路，将化学实验与生活更加紧密地联系在一起，让学生切实体会到生活中处处有化学。

生活化实验相比于传统常规实验的一大优势在于自主性。生活化实验贴近生活的探究主题，能够充分激发学生的学习兴趣和探究主动性，同时廉价易得的生活取材为学生随时开展实验探究提供了可能，这正是学生“乐学善学”的前提。［2］化学实验生活化是在初三化学实验基础上，引导学生从已有的认知以及生活经验，根据实验室仪器寻找生活中的材料、器具作为实验的材料，改进和创新教材中的实验，寻找新物质，探究新实验，通过假设—实验—讨论—结论的学习方法，获取化学知识，解决实际问题。在教学上，生活化实验设计可以跳出教材框架，促进课堂内容的扩展与延伸，从而提高课堂教学效率。下面介绍几个初中化学生活化实验设计案例。

案例1：自然界的水

在自然界的水教学中，运用自来水的净化与自制豆腐的过程可以让学生更加理解其中的化学原理。生活中豆腐的制作过程，通过一系列的制作工序，如加入盐卤将蛋白质聚沉，再通过过滤将固液进行分离，形状固定从而得到豆腐块，加入白糖制作出香甜的豆浆。通过自制豆腐的过程，让学生在无形中懂得了絮凝剂的作用，也为高中胶体应用的教学奠定了基础。豆腐的制作也让学生明白了过滤的原理是使固体和液体分离，而且该固体是不溶于液体的。豆腐的香气验证了分子的运动。白糖的消失为下学期的物质溶解性教学奠定了基础。为了加强对过滤的认识，让学生结合日常生活经验，仔细观察家庭生活的器具，引导学生利用生活用品制作一个简易净水器，让浑浊的水回到“水灵灵”，如图1 所示。

图1 自制简易净水器进行过滤

制作材料：矿泉水瓶、纱布、棉花、活性炭或者木炭、沙子、石头、吸管

制作步骤：取一矿泉水瓶，切开分成两部分，在矿泉水瓶口扎一个洞，插入吸管，在瓶中放入石头、活性炭、沙子、棉花、纱布等物品即可将另一半的矿泉水瓶放在下面作为接水装置。

实验操作：将浑浊的水倒入装置中，对比观察过滤后的水与原来的水的区别。

实验结论：过滤后的水变澄清了。

分析产物：过滤后的水是否可以直接饮用？过滤后的水可能还存在哪些杂质？

意外收获：操作过程的倒水，操作后仍然为浑浊，衣服的溅湿，流水的快慢，操作后棉花的颜色变化，经过分析得出过滤需要注意的事项是“一贴二低三靠”！

化学来源于生活，教师不但要培养学生善于观察生活中的春夏秋冬，还要培养学生善于把握事物的变化规律，更要激励学生拥有把世界变得更美好的憧憬与行动。

案例2：制取氧气的实验

在化学教学过程中，学生如果可以采用熟悉的生活化用品去做实验，便可以把科学与生活联系起来，让学生可以参与更多的实验，学生也会对化学学科更加感兴趣，爱上实验，爱上探究，爱上化学。在家庭实验过程中学生寻找实验替代品、改造物，更能培养学生思维能力和创新能力。例如，在制备氧气的实验中，采用多种方式教学，如导入实验采用大象牙膏实验，让学生感受产生气体的剧烈现象，引导学生对学习材料中双氧水和高锰酸钾产生氧气的实验方法进行探究。引导学生分析大象牙膏实验的原理，探究促进双氧水分解的催化剂，以及催化剂的效果分析。学生通过查阅资料—寻找原料—实验探究—生活猜想等，从而得到能力的提升。

问题的提出：寻找新催化剂。提高学生学习的积极性和主动性。

查阅资料：教材上两个实验二氧化锰对双氧水的分解具有催化作用，大象牙膏中的催化剂，探究同类别的物质如氧化铜、氧化铁是否有催化作用。

寻找原料：寻找生活中已有材料进行实验，如：废弃的铜片加热形成黑色的氧化铜（或废弃的黑色砖头），生锈的铁皮取其表面成分可得氧化铁，医用过氧化氢）。

设计实验探究：探究二氧化锰催化作用方式：①质量变化；②观察现象。学生经过对比实验可得知氧化铜、氧化铁也会产生气泡。

生活猜想：医用双氧水会使得受伤的伤口表面产生气泡，是什么促进双氧水的分解，再探猪肝对双氧水的催化作用。在此次的学生自主活动中，教师引导学生通过已有认知探究催化剂，分工合作寻找更多催化剂。激发学生不断探索，不断寻求新的发现，体验创新得到的快乐。

案例3：制取二氧化碳

在制取二氧化碳实验教学中可以改进成“生活化”实验，让学生在家里体验化学的乐趣。如用矿泉水瓶、注射器、吸管等改装二氧化碳的实验装置，用气球收集尾气，用玫瑰花、紫甘蓝、康乃馨等替代石蕊与酚酞溶液。

在二氧化碳的性质检验教学中，主要涉及实验是二氧化碳能使石蕊溶液变红，能使澄清石灰水变浑浊。教师在课堂教学中如何简单又快速地进行试验呢？下面就采用生活材料，制作一个制取并检验二氧化碳性质的简易装置，如图2 所示。

图2 二氧化碳制取和性质实验装置图

制作材料：生活材料矿泉水瓶、吸管、石蕊泡过的滤纸、一次性筷子、注射器。

安装方法：取一矿泉水瓶，将注射器连接在矿泉水瓶左下侧，取一根一次性筷子和吸管固定在盖子上，将折成蝴蝶型的滤纸用橡皮筋套紧在一次性筷子上，盖好盖子，将吸管放入水中，按压矿泉水瓶检验装置气密性，如有漏气用玻璃胶或凡士林抹上。

实验操作：打开瓶盖，往矿泉水瓶里小心地加入少量小苏打粉末，将滤纸下半部分润湿，烧杯中倒入适量的澄清石灰水，盖上瓶盖，用注射器把少量的食醋注入到矿泉水瓶里。①观察滤纸上半部分和下半部分的颜色变化；②观察澄清石灰水的现象；③打开瓶子，取出滤纸，放置一会儿，再次观察滤纸下半部分颜色变化情况；④做一对比实验，将醋酸滴在石蕊试纸上，并观察现象，一段时间后再观察现象；⑤右侧烧杯换成一高一低的燃烧着的蜡烛，双手握住矿泉水瓶慢慢挤压，发现低的蜡烛先熄灭，然后高的蜡烛再熄灭。

实验结论：根据实验现象得出，小苏打和食醋可以反应产生二氧化碳气体，干燥的滤纸没有变红，而湿润的滤纸变红了，说明二氧化碳能与水反应产生酸性物质；取出滤纸后颜色恢复为紫色，则说明该酸性物质不稳定，在常温条件下即可分解进而失去酸性；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。

意外收获：部分学生在实验过程中由于取用的小苏打和食醋过多，使得澄清石灰水的变化现象是：由澄清变浑浊，再由浑浊变澄清。通过引导学生积极探究，使学生懂得反应物的用量会影响反应的进行。

教学效果分析：通过简单的实验装置，进行一系列的对比，让学生把理论知识转化为实践活动，从单纯记忆转化为三维立体图像，学生通过自己的动手制作，观察反应过程中明显的颜色变化和剧烈的实验现象，由静走向动，由动转向理论文化知识分析，让学生更加理解掌握二氧化碳的性质。

案例4：燃料及其应用

在第七单元燃料与利用的教学中，充分应用学生熟悉的生活常识将燃烧的条件、灭火的条件、燃烧充分的条件以及燃烧产生的能量变化等知识结合起来，使学生很容易将教材知识内化。通过引导学生感受入秋后农民焚烧晒干植物制造农家肥的过程，甚至让学生亲自动手利用其来烧烤番薯，亲身目睹农民将家禽粪便等有机质与焚烧后的产物混合制作农家有机肥料，这也是让学生更容易将生活与化学联系在一起的又一个实例。

学生收集干枯植物焚烧制作肥料的步骤为：一是将干枯植物收集在一堆，堆起来，并将周围清理干净避免燃烧蔓延；二是在干枯植物上方盖上一层土，避免燃烧太旺造成肥料飞失。引导学生分析农家肥料可能含有的元素以及种植蔬菜过程中使用的肥料成分做分析，进一步引导学生对家中的蔬菜成分作探究思考，激发学生的学习兴趣，培养学生的探究能力。

案例5：燃烧与灭火

在第七单元教学中，学生通过燃烧条件的学习，懂得了可燃物燃烧条件除需要可燃物和氧气之外，温度还需达到可燃物的着火点。生活中经常可见加油站、面粉厂都标注了严禁烟火，汽油作为明显的可燃物，学生自然非常清楚，但面粉是可燃物，学生自然非常质疑！在教学中，教师要紧紧抓住学生质疑这个最佳时机，抛出问题与实验假设：假如面粉不是可燃物，那面粉厂怎么会发生爆炸呢？我们应当如何预防？进一步引发学生思考：是什么样的情况会达到爆炸的条件呢？根据问题以及学习燃烧的条件寻找材料进行试验。寻找打气筒提供氧气，寻找用废旧的塑料罐子模拟面粉厂提供密闭状态，采用蜡烛提供热源，以保证实验安全，如图3 所示。

制作材料：打气筒、废旧的塑料罐子、蜡烛、筷子、一小包的面粉

安装方法：将打气筒与一小包面粉连在一起，点燃蜡烛，将废旧的塑料罐子盖在蜡烛与面粉上。

实验操作：用打气筒往面粉上打气，观察罐子内现象。

图3 面粉的燃烧、爆炸实验

实验现象分析：①当只打一次气时，可以发现罐子内产生了火焰，火焰瞬间熄灭，过一会儿发现蜡烛也熄灭了。②当连续多次快速打气时，可以观察到面粉迅速充满整个罐子，瞬间罐子被向上弹起，产生了爆炸。

实验结论：根据现象①可以推断面粉是一种可燃物，蜡烛最后熄灭了，是因为罐子里的氧气被消耗完了。根据现象②可以证明当可燃物在有限的空间内急剧燃烧就会产生爆炸。

实验收获：存储可燃固体粉末物的环境，一定要严禁烟火。

生活感悟：在新冠肺炎疫情中，人们采用了75%的酒精进行消毒的时候，全国多地就发生因酒精消毒而引起的火灾，说明人们关于燃烧与灭火上的知识匮乏。除此之外还有如天然气的使用、各类燃料的应用、灭火器的应用等。可以引导学生利用家中小苏打和食醋制造出简易家庭灭火器，让学生感受化学的神奇奥妙。

化学实验的生活化改进，是提高教学水平和质量必不可少的环节，是实验教学的需要。［3］如果教师能够在设计实验过程中给学生融入更多的生活化的情境，积极引导学生从“生活化”视角看待化学，让实验的开展由实验室拓展到家家户户，让学生真实地体会到化学知识与生活之间的紧密联系，学生就能更加容易理解掌握相关化学知识，从而有效激发学生学习探索化学知识的兴趣，培养学生的化学学科素养。