探究化学实验教学的高效方法

巫海波

摘要：文章针对初中化学实验教学低效而未能发挥实验课效能的问题，进行实验课高效教学的实践和探究。探索出从“三导”到“有机分组”到“究其真”再到“创新突破”的有效方法。让学生明白为什么上实验课，怎样上实验课，并且养成实验课后常思常省、主动探究的习惯，实现实验课高效教学。根本目的是引导学生做一个科学的提问者，科学的探究者，科学的创造者，培养学生的科学素养。

关键词：化学实验课；合理调控；优化重组；有效性教学

中图分类号：G633.8文献标识码：A文章编号：1673-8918（2023）09-0110-04

一、 引言

我国教育部于2022年颁布了新的课程标准，标准中提到：“发展科学探究的好奇心、想象力与探究欲；通过探究活动，初步养成注重实证、严谨求实的科学态度，初步学会批判性思维方法，具有敢于提出并坚持自己的见解、勇于修正或放弃错误观点、反对伪科学的科学精神。”戴安邦先生曾经说过：“化学实验教学是全面实施化学教育的一种最有效的形式。”由此可见化学实验在教学中有着重要的地位，化学课教学质量的提高离不开化学实验，实验能充分发挥学生的主动性、创造性，毕竟，学生自己探究、自己发现的乐趣是任何外来的奖励无法比拟的。所以，我们必须重视化学实验课的质量。平时的课堂教学强调高效，实验课的教学更是如此。

二、 造成化学实验课教学低效的一些原因

（一）只看热闹，没入门道

这里有学生的原因，也有老师的原因。初中同学刚刚接触化学的时候，对化学实验的操作及现象充满了新鲜感，觉得一切都很神秘，很好玩，很多老师也是把化学实验当成是激发学生学习兴趣的重要手段，但好多老师没有能做到严格要求，正确引导，很多学生在实验课上只注意看“热闹”的现象，还没有真正去关心实验的目的、要求、注意事项、反思等，这样就难以抓住实验的关键，从而丢掉了“门道”。老师对学生实验前的预习不够重视，没有要求学生认真看教材、做准备，学生心理上也没有重视，导致学生对实验的目的、内容、操作步骤、注意事项不明确，脑袋一片空白就来实验室，结果一到实验的实际操作就出现很多的问题，导致实验课堂频繁中断。还有一些老师课前准备工作不够细致，实验所需的器材、药品准备不到位，到实验开始时，学生发现没有某种仪器或药品，或仪器已有破损，就会围住教师要这要那，造成混乱局面。又如，老师课前没有认真备课，没有考虑到实验操作要求和学生实际能力之间的差异，往往顾此失彼，陷于被动、忙乱的局面。有困难的学生常因得不到及时指点而呼喊教师；实验技能比较好的学生，又因提前完成了实验而未得到很好安排，就无事可做，互相谈论，甚至来回走动，影响了别人的操作。其结果就是课堂效率低下，难以发挥出实验课的真正作用。

（二）只盯一点，没有全面观察

一些同学在观察化学实验时，没有做到细致用心，只看到了明显的、“好玩的”的实验现象，而忽略了其他不明显而又能决定实验结论的现象。如观察铁丝与硫酸铜溶液反应，只看到了铁丝表面有红色物质产生，对溶液颜色从蓝色变为浅绿色却视而不见；又如观察铜丝与硝酸银溶液反应时，只留意到铜丝表面有银白色物质产生，却忽略了溶液颜色从无色变成蓝色，另外，观察不仅是用眼看，还包括用耳听、用鼻闻、用手摸。例如，在观察硫在氧气中燃烧的实验时，通过鼻闻，可了解产生的有气味的气体；用手摸集气瓶壁，可感觉到反应有热量放出。这些都是用眼所观察不到的。可见，只有“全神贯注”，才能全面观察到实验的现象。

（三）只观察不思考

只用眼睛看实验，不动脑思考现象背后的原因，在化学实验的课堂上，我们不仅要求学生认真细致地动用所有感官去观察、记录相关现象，同时，还要开动脑筋去分析实验操作的逻辑和产生這些现象的原因。如在观察实验室制氧气的实验时，只有同时思考“为什么实验前应先检验装置的气密性？”“试管口为何要略向下倾斜？实验结束时，为何要先将导管从水槽中取出，后熄灭酒精灯？”等问题，才能达到“知其所以然”的目的。

（四）描述实验现象用词不准确

在记录实验现象的过程中，一定要注意正确用词，有些实验的描述用词容易混淆，如白烟不能描述为白雾、溶解不能描述为熔化、红光不能描述为红色火焰等，一定要注意区别，避免出现张冠李戴的错误，如：木炭在氧气中燃烧是发出了白光，而硫在氧气中燃烧是发出了蓝紫色的火焰；红磷燃烧后生成了大量的白烟，氢气燃烧后，玻璃壁上会有水雾；二氧化碳通入澄清石灰水后，澄清的石灰水会变浑浊，而将氢氧化钠溶液通入硫酸铜溶液中会有蓝色的沉淀生成。只有注意了它们的区别，才能正确描述这类实验现象。

（五）只动口，不动手

在实验课的过程中，有些学生对实验的现象、结论及实验所引发的思考，只是在课堂上口头讲述，不注意动手记录，这样的话，对这些重要的内容，他们只是在课堂上有印象，一段时间后，就会完全遗忘，以致在考试时无法作答，实验课上了等于没上。

三、 如何实现实验课的高效教学，培养学生的科学素养

（一）明确要求，按“导”而行，从调控中求效率

化学实验是培养学生创新能力和实践能力的重要渠道。但是在传统的实验教学中，有些教师只是把学生看成是知识的接受器，被动地接受一些实验的操作，死记一些实验的现象，极大地限制了学生的思维、想象的空间，使学生失去了创新意识。在新课标理论指导要求下，教师必须实现角色的转化，在教学过程中，教师只是起到一个引导的作用，学生是学习的主体。其实，化学实验对学生的吸引力很大，尤其是趣味实验，他们对化学实验持积极态度，喜欢动手做，愿意主动去探索，教师若加以引导，因时因地因人制宜，有目的、有针对性地开展化学实验，则对学生综合能力的培养意义重大。要在实验课的教学中实现高效，教师必须在以下三个方面做好引导。

1. 导其动

实验课堂上，教师一定要充分认识到学生才是教学的主体，教师是引导者，不能简单地把结论生搬给学生，过多地包办本属于学生的工作，而是应该指导学生自己寻找解决问题的思路，自己动手完成实验验证，指出错误操作让学生自己讨论，提出疑难问题让学生自行分析，使他们整节课都处在一个主动探究知识的状态。动，包括动脑思考实验的步骤，动手完成实验，动口讨论实验的结果。比如：稀硫酸可以使紫色石蕊试液变红，我们已知道在稀盐酸中存在H2O分子、SO2-4和H+。请同学们设计一个简单实验来研究下面问题：可能是稀硫酸中的哪一种粒子使紫色石蕊试液变红？经过同学们的分析讨论，引导学生提出一个假设，然后让学生设计实验来证实“可能是溶液中的H+使紫色石蕊试液变红”这个假设，进行亲自操作。首先用试管取少量稀硫酸滴加紫色石蕊试液，溶液变红；逐滴加入NaOH溶液，试管中的溶液由红变紫，最后变成蓝色。在反应后的溶液中，H2O分子和SO2-4仍然存在，而H+全部生成了H2O分子。说明H2O和SO2-4都不能使紫色石蕊试液变红，可能是稀硫酸中的H+使石蕊试液变红。这样的话，学生的精神始终都会高度地集中，实验课的效率自然就高。

2. 导其静

实验课的内容不能一味求多，求快。否则，学生对实验的意图和实验结论的理解就会大打折扣，切忌一波未平，一波又起。因此，学生“动”完之后，教师又必须引导学生“静”下来，认真总结、交流实验的结论及反思，真正地吃透实验的精神。因此，我们在进行实验课教学时，通常都会给学生发放一张实验报告，当学生完成一项实验后，就必须将相应的现象、结论、反思等内容填好，完全理解后，再进行下一项的内容。

3. 导其思

为培养学生的创新精神，教师不应该只满足于学生完成了实验的内容，而应该指导学生对现行实验的步骤、结论进行反思，引导他们在现行的基础上进行创新。学生的独立思考能力非常重要，为此，在教学过程中，抛出一个问题时，老师一定要鼓励和引导学生将自己的看法和观点勇敢地与大家分享，引导学生形成“发现问题——分析问题——解决问题”的模式，这样才能充分发挥学生的创新能力，激发每个学生的潜在能力。比如：在学习二氧化碳的实验室制法时，实验室中用大理石或石灰石与稀盐酸反应来制取二氧化碳，分析其原理后引导学生提出假设：鸡蛋壳也是含碳酸根的物质，是否能与稀硫酸反应生成二氧化碳？若能反应其反应速度如何？反应进行的程度如何？经过探究后，同学们认为此方案可行。在实验中大家发现鸡蛋壳与稀硫酸的反应剧烈，澄清的石灰水变浑浊，但过一会儿却停止了。实验失败了！为什么呢？经过老师和同学们的共同分析讨论得出反应停止的原因：反应中产生的硫酸钙微溶，覆盖在鸡蛋壳表面，阻碍了反应的继续进行。这样就能使学生在合作交流的过程中，开拓了自己和同组同学的思维，相关知识点也能得到理解巩固，实验技能也能得到加强，充分体验到科学探究的乐趣。

（二）合理分组，优化整合，从重组中求效率

新课标对“科学探究的态度”的论述中提到：“发展科学探究的好奇心、想象力与探究欲；通过探究活动，初步养成注重实证、严谨求实的科学态度，初步学会批判性思维方法，具有敢于提出并坚持自己的见解、勇于修正或放弃错误观点、反对伪科学的科学精神。”常言说：“听到的不如看到的，看到的不如亲身体验到的。”要实现这个目标，就必须让学生更多地亲身参与到化学实验中来，为此，教师可以从以下几个方面着手。

1. 按实验内容分组，扩大容量

比如：在“质量守恒定恒”的实验教学中，如何让学生在很短的时间内完成大量的实验从而得出结论呢？笔者是这样安排的：安排学生进行分组实验，实验分成两个大组：一组是铁丝和硫酸铜溶液的反应，另一组是氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液的反应。在这两个大组中，实验的条件是不同的，铁丝有粗的和细的两种，两种溶液的也是有浓的和稀的两种。这样，事实上，学生完成的就不仅仅是两个实验，而是多个实验了，完成实验后，安排时间给学生相互交流汇报自己实验的条件和结果。最后，通过比较，他们就会发现，原来其他的化学反应也是如此。这样，质量守恒的概念也就出来了。

这样的安排，有多个优点，首先，就是大大地增加了课堂的容量，笔者认为，课堂的大容量，并不是增多知识点，而是创造条件让学生从多个角度去理解教学内容。通过多组不同的实验的比较，发现结果都是一样的，学生对化学反应中的质量守恒就很容易理解了，而且又强调了科学方法的严密性；其次，充分利用了课堂的资源，学生通过各自的汇报会发现，铁丝的粗细、溶液的浓稀会导致反应速度的改变，这样，学生又明白了反应速度的影响因素；最后，在这一个过程中，学生是在合作完成一个知识点的学习，大家所做的事情都是为同一个内容服务的，无形中又培养了学生的团结互助的精神。

2. 按学生差异分组，兼顾全面

实验室的座位不能照搬教室的座位，如果能按照学生的差异性进行编排座位或是把一些特点相似的学生分在一起，会有较好的效果。

在多次改卷的过程中，我们发现了这样一个特点，男生的实验题得分率往往会比女生高得多，究其原因，原来，在实验课上，凡是男女学生同一组的，在完成实验时，女生往往太过依赖男生去完成相应的操作，这样的话，女生只是看男生完成实验，而男生是自己动手完成实验，自然，印象就比女生深得多，而女生则是比较容易遗忘。所以，我们在实验室的座位安排上，就比较注意这一点，尽量是男生一组，女生一组，使每个学生都必须自己动手完成实验的操作。

在实际的教学过程中，每个学生的接受能力是不同的。因此，对接受能力较差的学生，应该将他们分为同组，成为课堂上重点辅导的对象，在完成实验时，应该对这些同学多些关注，备课时应考虑到这些学生可能出现的情况。比如，在“氧气的性质”这一内容的教学过程中，安排学生动手制取三瓶氧气并完成性质的检验，考虑到有些学生的速度可能比较慢，因此在课前，我们先动手为这些学生收集好几瓶氧气，这样，尽管他们的速度比较慢，也能跟得上全班的课堂速度。

3. 跨越不同学科，融会贯通

我们在讲解《分子间有间隔》这一知识点的时候，可以带领学生重温初二第一学期的一个物理实验：《汽化和液化》，这个实验在物理课上是用来展示同量的酒精从液态到气态时体积会发生明显的变化，到了化学这里，刚好可以用来解释物体在发生物态变化时，分子间的间隔发生了变化，用学生学过的、熟悉的物理课的实验来解决化学课的知识学习，将不同领域的学科知识、技能及思维方式整合到化学实验的教学过程中，提高学生综合运用多学科知识观察问题、分析问题、解决问题的能力。

4. 合理改进课本实验，大胆创新

新课标要求学生能进行安全、规范的实验基本操作，独立或与同学合作完成简单的化学实验任务，但课本中的一些实验与现实的课堂教学会有脱节的地方，这时，就需要老师大胆地对课本实验进行改进。比如《分子运动现象》，这是上册第三单元的一个分组实验，实验过程中用到了大量的浓氨水，一般来讲，讲授这一内容时大概是在九月底十月初，天气比较热，教室都还是在封闭环境下使用空调，这种情况下，浓氨水的刺激性气味对学生的身体健康不利，改进型的实验：《铁树开花》，就派上用场了，在棉花上沾上酚酞溶液，将铁丝上的棉花从矿泉水瓶口放入瓶内中下部，盖上瓶盖；然后在矿泉水瓶下半部里用注射器滴入几滴浓氨水；观察现象。节约了药品，保障了学生的身体健康，又得到了直观的实验现象。

四、 结语

综上所述，实验课的作用并不是用来培养学生的学习兴趣，而是用来培养学生独立思考、进行科学探索的能力。一節高效的实验课，应该是可以令学生的手、脑、口三者齐动，动手完成实验、记录实验现象；动脑思考实验现象产生的原因及由此得出的结论；动口与老师、同学互相交流实验的现象及结论。只有做到这样，才算是真正实现了实验课的高效性，达到了教学的要求。

参考文献：

［1］中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准（2022年版）［S］.北京：北京师范大学出版社，2022.

［2］戴安邦.实验教学是实施全面化学教育的有效形式［J］.实验室研究与探索，1994（3）：1-5.

［3］吴晗清，何维祥，夏国俊.中学化学趣味实验的实践价值探析［J］.中学化学教学参考，2019（3）：22-25.