王晓玲 覃文军

【摘要】本文论述优化化学实验教学的途径，认为教师可以结合时事进行教学、巧改实验装置、创设实验问题情境、拓展探究实验，以激发学生实验兴趣、强化学生对化学知识的理解、启发学生的实验思维，使其养成严谨的科学态度，从而提高学生的科学素养。

【关键词】初中化学 实验教学 科学素养

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2020）29-0135-02

九年级化学教师用书中指出：“搞好新课程的教学工作，其中最主要的就是把培养学生学习化学兴趣、提高学生的科学素养放在首位。”学生科学素养包括科学兴趣、科学知识、科学方法和科学精神四大要素，科学素养的培育与提高是化学教学的重要目标。化学是一门以实验为基础的学科，实验教学是化学教学的重要组成部分。实验教学可激发学生的实验兴趣，帮助学生理解理论概念、掌握操作技能、发展思维能力等，更好地促进学生学科素养的提高。在初中化学教学中，科粤版教材的实验内容丰富、可整合性强，教师可根据实际情况对课本内容进行整合优化，围绕提高学生科学素养进行积极的改进和拓展，以收获更好的教学效果。

一、结合时事，激发学生浓厚实验兴趣

新冠肺炎疫情突如其来，疫情防控知识涉及消毒剂的使用，常见消毒剂有84消毒液及医用酒精（75%乙醇）。学生发现，市面销售的84消毒液一般有效氯浓度为4%～7%，而我们通常需要使用浓度为500mg/L的消毒液，如何配制一定浓度的消毒液是摆在学生面前的现实问题。这就是课本关于“溶液稀释计算并配制”的内容。线上教学时，教师出示问题：“家庭消毒需1000mL浓度为500mg/L的消毒液，需要取多少浓度（溶质质量分数）为5%的84消毒液，需加多少水？”

教师引导学生计算：根据稀释前后溶质质量不变的原则，“所需原液的量×50mg/L=500mg/1000mL×1000mL”，得出原液量为10mL，所需加水量为1000mL-10mL=990mL。由此可归纳出：要得到1000mL有效含氯量浓度500mg/L的消毒液，可将10mL 5%浓度的84消毒液与990mL水混合。学生在计算中出现的问题主要是单位的换算。接着教师鼓励学生动手量取实验所需试剂——84消毒液原液和水。学生在疫情期间居家学习，可以充分利用家庭器具进行动手实验。基于此，教师鼓励学生尝试运用各种工具进行量取，如运用注射器取10mL 84消毒液原液，用矿泉水瓶、喷壶等量取990mL的水。最后，教师引导学生动手操作，制备一定浓度的消毒液，即将84消毒液原液与水充分混合。学生实验兴致高涨，还有学生把实验过程录制成小视频供其他同学学习，有效避免了以往按照课本实验完成配制一定溶质质量分数氯化钠溶液教学时的沉闷和低效。

在化学教学中培养学生的科学素养首先是激发学生的兴趣，利用时事能高效地达成这个目标，让学生产生亲近科学、体验科学、热爱科学的积极情感。

二、巧改实验装置，强化学生对化学知识的理解

教材第四章第三节“质量守恒定律”通过三个实验探究物质发生化学变化前后，参加反应的各物质质量总和是否等于生成的各物质质量总和。其中，实验4-7在敞口装置中（锥形瓶塞中插入玻璃管与大气相通）让大理石与稀盐酸发生反应并通过托盘天平称量对比反应前后物质的质量;实验4-8在密闭装置（锥形瓶塞中插入玻璃管缚紧气球）中让大理石与稀盐酸发生反应并通过托盘天平称量对比反应前后物质的质量。这两个实验旨在通过对比得出“有气体参与的反应，应在密闭容器中验证质量守恒定律”。但是，由于实验4-8气球膨胀，托盘天平指针会有轻微偏移，这偏移学生是不易察觉的，有很多教师急于得到“化学反应前后质量守恒”而“巧妙”将其掩盖。这样的实验教学细节资源没利用好，不仅违背实验的初衷，还会使某些看到指针偏差的学生产生不尊重客观事实的心态，甚至错失一个关于浮力对质量守恒实验影响的探究。

基于此，笔者巧改实验仪器，将计量粗糙的托盘天平替换为精密的电子秤，既节省了实验时间，又能准确反映出反应前后质量的细微变化，强化学生对守恒定律知识的理解，也为浮力对实验的影响探究提供有力的数据。改进后的实验4-7过程如下：往电子秤上装有大理石的敞口装置中倒入稀盐酸，随着大量气泡的产生，明显看到电子秤显示屏数字逐渐减小至稳定，学生很容易得出由于气体逸出使反应物质质量变小了。那么如何让逸出的气体留在装置中呢？运用胶塞将敞口装置改装成密闭装置即可。但实验时密闭装置出现气压太大导致胶塞往外冲，气体同样会逸出。此时，学生理解了课本实验4-8在胶塞插入玻璃管并缚上气球的原因——实验中气球既可以防气体逸出又可以缓冲气压。可是学生又发现新问题——电子秤的示数是略有减小的。教师引导学生思考：为什么电子秤的示数会发生变化？“质量守恒定律”还成立吗？用电子秤和托盘天平进行实验，分别有什么优缺点？学生积极思考、查找资料、互相交流，得出“有气体参与或有气体生成的化学反应，应该在密闭容器中进行实验，才能验证质量守恒定律”“质量守恒定律是成立的、可靠的”等结论，发展了学生的质疑精神与实事求是的科学探究精神。

通过改变实验仪器或装置进行探究，可以让学生一步步寻找事实真相，逐渐加深对定律的理解，从而形成对化学知识的理性认识和深刻理解。

又如，在第六章第二节“金属与稀盐酸反应”中，课本将铝、铁、铜分别放入三支试管观察。如果教师在课堂教学时组织学生分组实验会需要清洗很多试管，也不方便对比，我们可以利用可乐瓶底作为反应装置，可乐瓶底有多个凹槽，可同时进行不同的反应。加入同种稀盐酸，在凹槽分别加入不同的金属，这样，学生可对比感受不同金属与同浓度的酸反应的剧烈程度、产热情况，等等，对金属的活动性有更直接、更感性的认识。改进实验装置或仪器优化实验，加强学生对实验原理、过程、误差、评价、判析的体验，使学生对化学概念、理论等科学知识有更深刻的理解與掌握。

三、創设实验问题情境，启发学生缜密实验思维

化学教材中实验步骤的陈述大多言简意赅，只罗列实验目的、实验设计、现象记录、结论与事实等，对实验过程的分析、启迪、延伸没有过多的分析，因此，教师要在教学设计上下功夫。在教学实施中我们采取创设问题情境的方法启迪学生的思维，以强化实验过程体验达到优化实验教学的效果。例如第八章第三节“认识酸跟碱的中和反应”中，实验表格只有两项，“操作步骤”和“观察到的现象”。

为了理顺学生思路，我们增添“结论”和“问题”两项，通过实验现象创设问题情境，由浅入深导出结论，或由结论进一步提出问题，以培养学生缜密的实验思维。①中溶液变红，溶液显碱性;②中溶液由红色变无色，碱性消失，溶液可能为中性或酸性;③中可能出现两种现象，无色溶液立刻变红，说明原溶液显中性，加碱后显碱性，另一种情况无色溶液过一段时间才变红，说明原溶液显酸性，与加入的碱反应完后，碱过量，溶液才显碱性;④溶液由红色变无色，碱性消失，再次验证酸碱已发生反应。教师此时再追问：溶液里有哪些物质？学生做出以下猜想：猜想一，生成物与盐酸;猜想二，生成物与氢氧化钠;猜想三，只有生成物。根据在酚酞环境下溶液为无色的现象，得出溶液应不显碱性的结论，排除猜想二;验证猜想一和猜想三只需要用酸碱指示剂区分酸性和中性溶液即可。教师引导学生对验证的方法进行讨论和实验验证。教师再问，为什么能用“在酒精灯火焰加热烘干沾有反应后溶液的玻璃棒”验证生成物的真实存在？由于加热后盐酸挥发，若出现白色固体，说明酸碱反应有新物质产生，盐酸是不影响生成物氯化钠的鉴别的。教师在问题情境中一步步引导学生的思维走向深入，若仅仅把实验中溶液颜色的变化作为引起学生的兴趣处理而没做进一步的探究，便没能体现教材编写的深层次意图，学生失去了通过实验加深思考的体验，没能形成探究酸碱反应是否发生和反应后物质成分的方法。

借助实验教学中的问题引导启发学生缜密地思考和推理，学生会深刻体验实验求证的过程。学生化学学习不仅是学习课本知识，更重要的是在不断思考中清晰地认识实验等客观事物的步骤和方法，从而形成学习化学的科学方法和思维。

四、拓展探究实验，让学生养成严谨科学态度

探究式实验是初中化学学习的重要内容，在化学课本的第一章第一节就有铺垫，随着学习的深入，学生对“观察与问题—假设与预测—实验与事实—解释与结论—反思与评价—表达与交流”的探究模式有了深入的了解，尤其在学习完“酸碱盐”内容后，通过自主探究优化实验教学的时机就很成熟了。教师此时要基于课本实验精心整合拓展探究内容，让学生在实践探究过程中养成严谨的科学态度。例如设计“氢氧化钠变质专题”的实验探究，四个探究活动层层递进：①氢氧化钠变质的原因，变质在什么情况下容易发生，应如何保存氢氧化钠;②如何判断氢氧化钠变质;③探究氢氧化钠变质的程度，是部分变质还是全部变质;④如何除去变质氢氧化钠中的杂质碳酸钠。实验的设计、实验的步骤、实验的现象描述、实验的结论、交流讨论等环节严谨，让学生感受到对待实验探究不能随意凭感觉臆断，特别要注意对比加入不同试剂的优缺点、加入试剂的先后顺序差异、加入试剂的量对实验目的实现的影响，等等。这个基于课本并拓展整合的探究实验教学综合地运用了碱和非金属氧化物、碱和指示剂、酸和盐、碱和盐、盐和盐等化学反应的原理，通过实验巩固相关知识点，发展了学生的严谨科学精神、认真负责科学态度，学生学会思考、尊重事实、敢于质疑、乐于合作，从而提高化学学科素养。同时，在探究实验教学中融入离子的检验、分离、提纯等技能，巩固和提高了学生对酸碱盐知识掌握的深度和广度，强化了实验探究的综合能力，让学生的认知发生质的飞跃，为接下来的高中学习打下坚实基础。

以上实验教学优化是笔者结合教学实践得出的结论，教师要本着教化学不仅是教知识、学生学化学不仅是学知识、必须将学生的科学素养培育放首位的原则，尽可能地利用好实验教学这一平台，激发学生兴趣、启迪学生思维，让学生掌握方法、树立积极的科学态度与价值观，提高学生的科学素养。

注：本文系北海市教育科学规划课题“基于学科核心素养的初中化学实验创新实践研究”的阶段研究成果。

作者简介：王晓玲（1972— ），女，大学本科学历，高级教师，研究方向为初中化学教学研究;覃文军（1969— ），女，大学本科学历，高级教师，研究方向为初中化学教学研究。

（责编 刘小瑗）