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初中化学实验教学实践与反思
三明三中
唐晓燕
化学是一门以实验为基础的学科，实验是化学的魅力所在。化学实验也是化学课程和教学改革的重要组成部分，它对于培养学生的观察能力、分析能力和解决问题的能力以及提高化学教学质量都起着重要作用。戴安邦教授认为：“实验室应该是学生学习化学最为有效和收获最丰富的场所。” 基于上述理念，下面我就结合自己的教学实践，谈谈在新课标下进行初中化学实验教学的一些做法和体会: 一．更新教学理念，充分认识化学实验的教育教学功能。
传统的化学实验教学中，演示实验多于学生实验，忽视学生积极主动参与，在对实验能力的培养方面存在观念上的偏差，疲于赶进度，把实验当作直观工具、辅助手段，学生主动参与实验的机会不够。在素质教育也需“应试教育”面前，教师往往习惯于指导学生观察或动手实验，学生记忆仪器名称、实验步骤、现象要点，把生动活泼的实验活动，变成僵死呆板的条条，而忽略了诱导学生把在实验观察时激发起来的兴奋中心，及时转移到透过现象认识变化的原理和实质上来，抹杀了学生学习化学时的个性思维，学生只是简单地从识记中获取知识，学习毫无开创性可言；有的学生对于课堂曾观察过乃至自己动手做过的化学实验，在脑海里留下的仅是一片空白，毫无印象；有的学生靠死记硬背对付实验问题，往往“张冠李戴”；有的学生做实验时求应付，走过场，未曾动手，就已经按课本所述，先填好实验报告的“正确结论”。这样追求的结果只能是“高分低能”,对化学实验的教育教学功能认识不足。而《化学新课程标准》对化学课程在九年义务教育阶段要求作了明确的规定，目的要让学生学习初步的化学知识和技能，并经历基本的科学探究过程，受到科学态度和科学精神的熏陶，它是以提高全体学生的科学素质，促进学生的全面发展为主要目标的自然科学基础学科。它是培养学生科学探究能力和实事求是科学态度和勇于创新精神的源动力。新课程新理念，重视知识与能力的协调发展，关注学生的全面发展，让学生亲历实验过程，不管实验成功与否，目的在于体悟探究过程，培养探究意识。如果化学实验中只让实验沦为知识灌输的附庸或点缀，忽视实验中的探究功能，将严重影响学生的学习质量和积极性，针对以上情况，我认为我们应该按新课程设计理念，实验教学中去发展学生的各种能力，如提出问题，形成假设的能力；设计方案，探究实践的能力；以及观察和思考的能力；分析现象归纳总结的能力等。教师应充分赋予学生动脑、动手的权利。同时还要意识到对学生进行实验技能的训练，是化学实验的功能之一，但不是唯一功能，所以应将实验技能的训练，置于实验探究活动之中，使二者有机结合起来，引导学生把注意力放在实验探究活动上，在积极、主动的实验探究活动中，形成化学实验技能，使实验技能的训练成为实验探究活动的结果之一，充分发挥化学实验的教育教学功能。
二．激发学生学习兴趣，提高学生学习化学的积极性和主动性 初中化学教学是化学教育的启蒙阶段。初中学生年龄较小、好奇心强，他们学习化学的动机往往是以满足好奇心和感兴趣为主的。化学实验教学的首要任务是如何激发学生对学习化学的兴趣，并使这种“短暂”的兴趣能够稳定地保持并得以发展，从而提高他们学习化学的积极性和主动性。我在教学中具体做法如下：
1.合理安排教材中的实验
初中化学人教版教材中的标明的【实验】共54个，“活动与探究”共有24项，家庭小实验13个。在实验活动设计中，没有硬性划分“演示实验”、“学生实验”、“课堂实验”、“实验习题”，对实验基本技能的练习要求，也没有具体的指派。这就给学生和老师留下了足够的空间。教师要以学生自主探究为依据，合理安排学生做好实验。我根据我校学生的实际情况，把许多实验作了改进和变通。如：课本中的24个“活动与探究”可以根据不同的情况有的做为演示实验；有的可改为边讲边实验；还有俄可以做为家庭实验或学生实验。目前我校做为学生分组实验主要的有：对蜡烛及其燃烧的探究；人体吸入的空气与呼出的气体有什么不同；化学实验基本操作一、二;氧气的制取和性质；二氧化碳的制取和性质；溶液的配制；粗盐的提纯以及常见酸碱盐的性质等。
2.加强课堂演示实验
在整个化学实验教学中，演示实验占很大的比重，所起到的作用也最大。在课堂教学中，做好演示实验能很好的激发学生学习化学的兴趣。在课堂上的演示实验，实质是老师对学生起潜移默化的作用。学生在演示实验过程中就会模仿老师，可以从中获得一些实验的基本技巧：准确操作实验仪器，按步骤进行实验，科学地选择仪器，正确地观察、分析实验等。
在初学时，应该演示的实验必须由教师亲手去做，它对于以后的学生实验有着示范的作用。到了一定阶段，在学生们做了几个分组实验之后，就可以最大限度地将演示实验转化为学生在教师指导下完成的演示实验。那么如何加强课堂演示实验呢？主要做法以下三个方面：
2.1 改进部分演示实验，提高演示实验效果
去年市教科所组织的初中化学创新实验比赛就为我们提供了很多很好的改进实验，接下来我就举两个例子：
例1 “木炭还原氧化铜”的实验在演示时成功率不高，主要存在下面几个问题：（1）实验要等到试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上观察，实验时间长又不利于学生观察现象，并且看到的是暗红色无光泽的氧化亚铜。（2）木炭和氧化铜量的控制不好掌握，木炭的量多了，铜看不清楚；木炭的量少了，石灰水变浑浊的现象不明显。（3）反应条件要高温，若使用酒精喷灯，试管损坏严重。针对上述问题，我将实验进行了以下改进：先将两根铜丝用砂纸打磨光亮后，绕成螺旋状，在酒精灯上灼烧至变黑（生成CuO）然后在具支试管中加入约一药匙的活性炭，把步骤1得到的氧化铜（其中一根）埋入活性炭中，支管口处塞一团棉花。最后用酒精灯加热1至2分钟后，可观察到石灰水变浑浊，继续加热约2分钟后，熄灭酒精灯，打开瓶塞，用镊子取出铜丝，迅速放入装有冷水的烧杯中，可观察到变黑的铜丝又变回光亮。但要注意取出铜丝时要迅速，浸入冷水前表面的活性炭不要抖落；铜丝取两根实验前后，进行对比。
例2 在人教版九年级化学课本中，两次提到木炭、活性炭的净水作用，第一次是《水的净化》一节，第二次是《金刚石、石墨、C60》一节。在《金刚石、石墨和C60》一节中有一个用活性炭净水的实验（实验6-1）。实验内容如下：在盛有半瓶水的锥形瓶中加入一滴红墨水，投入几块烘烤过的木炭、或活性炭，震荡，观察现象。在实验教学中，如果按照课本上的实验进行，因为木炭、活性炭的颗粒是黑色的固体，不便于观察水中的红色褪去的现象。如果震荡后再过滤，这样虽然能够看到红色褪去，但费时过多，不利于课堂教学。所以我对此实验做以下改进：找一大号的注射器针筒，先放进一小团脱脂棉，然后加少许活性炭粉，在活性炭层上面再放脱脂棉。这样一个简易净水器就做好了，实验时往注射器内注入有颜色的水，经过活性炭层吸附后，用小烧杯接住流出的液体，可以观察到明显的褪色现象。为了节约实验时间，可在添加完有颜色的水以后，可挤压活塞，以加快水流速度，节约时间，实验前后对比效果很明显。
2.2 部分演示实验改为学生实验，增加学生动手实验的机会
一些演示实验的现象不明显，可见度低，尽管操作较简单，但如果由教师在前面做，学生们在下面观察，效果就会很不好。而将部分演示实验、学生实验改为边教学边实验，使学生能够获得亲自参与研究、探索实验的体验，有利于激发学生的学习热情，培养学生的发现问题和解决问题的能力。这种实验形式是学生通过自己的观察和思考来获取新知识，与教师先讲完理论之后，过几天再做学生实验相比，由于这是学生通过自己动手来“首次”观察可能的现象，他们有较强新鲜感受和兴奋点，探索问题的欲望十分强烈，效果更加明显。适合在课堂上开展边教学边实验的基本条件是：（1）有适合于学生在课堂上操作的小型、便携、易掌握、能快捷装配的实验仪器；（2）取药品方便，实验安全，试剂用量少，产生的废液少，几乎没有毒气污染。如《二氧化碳的性质》的教学
2.3 让学生更多的参与演示实验
在演示实验时，我们应走出“老师当演员、学生当观众”包做包讲的误区。但我们有的老师怕课堂结构不紧凑，在演示实验中往往“唱独角戏”，老师演给学生看，开始的时候还挺热闹，实验过后却变得“烟消云散”。实际上，我们做演示实验也是一个双边活动的一种教学方式，所以许多演示实验，我都让学生参与完成，这样既活跃了课堂气氛，融洽了师生关系；又提高了学生参与的积极性，并使演示效果更生动。如在演示“铜树实验——铁丝与硫酸铜溶液反应”时，让学生上来做，让台下的学生参与评价，如此他们就会带着挑剔的眼光注视着整个实验过程，利于培养他们良好的实验观察品质，端正观察态度。这样既激发了学生的学习兴趣，又适时地纠正了大多学生在实验操作中会存在的问题。再比如在“燃烧与灭火”一节中，学习了燃烧的条件后由多个学生上台演示他们熄灭蜡烛所采取的不同方法，然后让台下的学生点评分析其灭火方法及原理，从而达到预期的教学目的。
3.落实学生分组实验
通过课堂的演示实验，学生对一些实验的基本原理、操作中的一些注意事项有了一定的认识，学生实验室就成了学生实验“练兵”的场所。事实上，我们的学生喜欢到实验室来仅仅是因为这种课让他们觉得自由、轻松、无拘无束，并没有认识到实验的目的。所以在学生实验时常会出现一听说去做实验特别高兴。
传统的学生分组实验课，一般安排在相关化学知识的讲授完成之后进行，目的是验证或巩固这一知识。而由于刚学过相关化学知识，所以学生对要做的实验的结果早已“胸有成竹”，提前会按教材要求写好实验的预习报告，有的学生连实验的现象和结论都填好了。学生做分组实验，变成了“按部就班”，学生用不着多动脑筋就可以完成任务，实验课变成可上可不上。要想把新课程的目标落到实处，教师就应在具体教学环节上时时提醒自己；真正关注学生，想他们所想，给他们所需；给学生思考的时间和空间，引导学生去完成知识的建构过程，为学生走近科学提供一种独特的形式，即通过亲身的观察、操作和体验，去感受和领悟科学的理念，因此要加强实验的探究性而不是简单的验证。具体做法是：在学习某一课题知识之前，先安排学生设计有关实验，然后在实验室完成分组实验。注意课前要强调安全问题，以防发生事故。实验报告设计应要求为：学生根据实验目的，明确实验原理；精心构思，设计实验步骤（可按教材设计步骤，也可按自己的思路设计出可行性步骤）；根据实验步骤，选择仪器和药品；做完实验后，如实记录现象、数据；根据实验记录，进行分析、推理，得出结论，写实验心得。这样，实施起来会比以前的分组实验多花一些时间，但有记忆长久、理解深刻、知识建构自然等优点。如在课题《质量守恒定律》的学习中，不能从定义出发，把质量守恒定律强加给学生，而要通过科学探究的方法首先提出在化学反应中反应物的质量总和与生成物的质量总和之间存在什么关系的问题，让学生思考、猜想有三种可能：①大于；②等于；③小于。接着设计实验方案，即白磷燃烧前后质量的测定、铁钉与硫酸铜溶液反应前后质量的测定，指导学生观察、思考，从亲身观察到的事实中，经过由表及里的思考，得出质量守恒定律。然后再通过蜡烛燃烧前后质量的测定、镁条燃烧前后质量测定实验的实施，发现这两个实验表面上似乎不符合质量守恒定律，接着让学生思考这是什么原因造成的？让学生比较反应前后质量变化的情况，并分析发生变化的原因，再思考可采取的措施，重新设计实验使之符合质量守恒定律。这样，学生就能较深刻地认识化学反应中量的关系。
再如课例《二氧化碳制取的探究》是个综合性比较强的探究活动，学生前面已经探究过《氧气的实验室制法》，对实验操作过程和技巧有了一定基础，这个活动探究的重点不再是制备二氧化碳，而是制取二氧化碳的反应原理和实验装置，要侧重引导学生针对两个重点进行探究前的讨论。
在课堂中我们首先向学生提出问题：生成二氧化碳的反应你们知道的有哪些？学生分组讨论后，可以归纳出十几个生成二氧化碳的反应，这些反应可归为四类制取方案：（1）人和动植物的呼吸；（2）含碳物质燃烧，如木炭、蜡烛、酒精、煤等；（3）木炭还原氧化铜；（4）碳酸盐与稀酸反应。然后针对不同方案从可行性、安全性、科学性、简约性等方面分析评价，明确利用上述1-3反应都不能在短时间内通过简便的操作制取纯净的二氧化碳，此时教师引入用碳酸盐与稀酸反应来制二氧化碳这一方案。方案确定后，给出以下药品：大理石、碳酸钠粉末、稀盐酸、稀硫酸，学生分组进行实验探究归纳反应情况，并从反应速率方面分析讨论，得出实验室制取二氧化碳的最佳方案。最后提供给学生教材中给出的仪器，让学生分组讨论，设计反应装置，将每个小组的设计装置图进行归纳比较，得出实验室制取二氧化碳的反应装置，也就是固液不加热制取气体的反应装置。
这样的设计不再是简单随意的重复教材，而是对药品选用和装置选择做了有效拓展归纳，丰富了实验过程，培养了学生的科研方法和素养，让学生体会到探究的乐趣，提升了课堂效率。
以上两个课例都是通过课堂上不断引导、探究，学生的活动探究能力逐渐得到了培养，并领悟到了科学探究的基本步骤和方法，即：提出问题收集资料，提出猜想假设析讨论，得出结论
制定计划
进行实验，收集证据反思与评价
表达与交流。
分
撰写实验报告 4．开发家庭小实验
所谓“家庭小实验”，就是利用生活中的一些日常用品作为实验仪器和药品，由学生在家里独自或小组合作完成的一类化学实验。初中化学中的可供学生做的家庭实验有很多，我梳理了初中化学教材，其中有十个家庭实验和九个活动探究实验和六个教学实验，都可以让学生自己在家里，运用家中的日常用品做实验。如家庭实验中的：自制简易净水器；鸡蛋成分的推测；制作叶脉书签等等；探究活动中的：如铁生锈的条件探究；我们吸入的空气和呼出的气体有什么不同；自制酸碱指示剂等等；教学实验中的：如硬水和软水的检验；氢氧化钙溶液和碳酸钠溶液反应；灭火原理等等。当然化学教师还可以开发其他家庭小实验。多年的教学实践表明，家庭小实验的引入使课堂教学延伸至课外，它对激发学习兴趣、巩固知识技能、培养能力、开发智力起到一定作用。记得我第一次布置绪言课的家庭小实验——观察蜡烛的色态、构造及点燃时、熄灭后的现象，并与课本第10页习题3配合作为家庭作业时，学生感到很新奇。而第二次布置家庭小实验——自制净水器，学生开始产生兴趣，大多数学生在家里动手做了这个实验，有的成功，也有的不成功。第二天到课堂上七嘴八舌询问老师，经过简要解释和指导后，有的同学回家又重复做了这个实验，一旦做成功了，其兴奋之情自不必说，学习化学的兴趣也随之激发出来。后来，每逢做演示实验时，学生往往会问老师：“我自己在家里能不能做？”我们除了布置学生完成新教材中设计的13个家庭小实验外，还可以补充了一些既有浓厚生活气息，又与所学化学知识密切相关，同时学生在家庭中又能够找到材料，独立完成的小实验，作为家庭作业。通过家庭小实验的开发，不仅丰富了学生课余生活，使学生扩大了视野，培养了动手实验能力和观察分析能力，而且由于它们与课堂教学内容同步，也对知识的理解和巩固起到促进作用。有同学说：化学家庭小实验使我们学习化学的积极性提高了，我真想说一句“化学，I love you。”
总之，实验教学是一项系统工程，既要处理好教学进度和学生实验的关系，又要处理学生主动参与实验和教师指导的关系，还应处理好求知和活动的关系。在我的实验教学过程中我尽可能根据教材的需求穿插着形式多样的教学手段，但最终目的就是提高化学教学的有效性，使学生乐学、教学高效。
