趣味实验促进高中化学探究学习的实践与案例

趣味实验促进高中化学探究学习的实践与

案例

一、课题的前期工作

中学化学的趣味实验丰富多彩，在高中化学教学中如何运用趣味实验促进教学？运用怎样的趣味实验开展教学？实验时又该采用怎样的仪器？以怎样的组织形式进行最为合适？笔者在2010年至2012年期间，针对这些问题进行了深入的研究。其中重点突破了两个方面的问题。

1.采用微型仪器和常规仪器相结合进行小型趣味实验

笔者自2000年开始了解、接触和学习微型仪器，在2001年至2010年期间，曾多次组织微型实验的学习兴趣小组，期间受到很多启发。

（1）微型仪器本身具有很强的趣味性。例如：我为兴趣小组的学生准备的“掌中爆炸”的微型实验仪器（通过大头针电解氢氧化钠制得氢气和氧气并点燃爆炸）放在办公桌上，一个学生到办公室来问问题时被实验仪器吸引了，好奇地问我：“老师，这是干什么用的？”我跟他说了用途，他要求我演示一下，且也想试试。我见他这么好奇，就让他试了。实验做完后，学生仔细地观察了装置，问：“老师，这里面的溶液为什么变色了，这是什么物质？”“为什么会

发生这样的变化？”……学生一连串的提问以及离开时恋恋不舍的神情给我留下了深刻的印象。

（2）解决了器材易破损和药品安全性问题。例如，微型仪器中的塑料多用滴管有以下优点：安全、耐腐蚀、体积小，还可以当试剂瓶和反应器使用，最重要的是价格便宜，整套微型塑料仪器包括多用滴管、六孔井穴板、九孔井穴板、滴管架、六孔井穴塞等总价为29元，可实现人手一套。

（3）有利于多方面培养学生解决问题的能力和环保意识。例如，实验室的橡皮管无法连接微型仪器，有的学生就想到了自行车上可用的小橡皮管。微型仪器药品用量少，产生的污染成分少，也更易处理。

总之，这里所指的化学趣味实验主要具备下面这些要素：①结合常规仪器和微型仪器进行实验；②通过明显有趣的实验现象激发学生的学习兴趣；③趣味实验必须有助于学生更好地学习化学；④实验有较多的操作要素，有利于增强学生的动手能力；⑤化学趣味实验的教学有利于促进学生探究思维的形成。

2.组建学习兴趣小组，便于有组织有计划地进行趣味实验的探究学习

笔者首先针对高一新生进行问卷调查。根据高一学生面临文理分班，平时学习任务繁重，学习兴趣即学科取向差异以及仪器、场地、时间安排的限制等实际情况，结合问卷

调查显示的结果，首先让学生自愿自由报名，并结合第一次学考成绩成立学生学习兴趣小组。我任教高一3个班级，因此，兴趣小组也先以每班5人，共15人成立。为了便于开展工作，小组内按班级再分成3个小团队，并选出相应的组长。主要采取以点带面的方式，在后续发展中仍以学生自愿的方式适当扩大规模，当一个班级中成员达到8人时，则又分成两个小团队，以此类推。

高二分班之后，任教学生发生了很大的变化，我主要任教两个理科班级，兴趣小组建立形式主要是任教两个班级中原有兴趣小组成员（主要是后续发展起来的学生，一个班有2人，另一班级1人），再以自愿报名的形式以每班5人重新成立。后续发展形势同上。

二、实践过程与案例

化学的趣味实验非常丰富，怎样才能将趣味实验与化学教学及探究式学习很好地结合起来，并有助于高中的化学教学，使学生真正达到通过实验、探究等手段提高学习效率呢？到目前为止，主要有以下几方面的实验探究。

1.以趣味探究实验促进化学概念和规律的学习

随着新课程教学的开展，初中的教材也发生了巨大的变化，而现行的高中教材以化学作为独立学科，与初中教材在课程安排和形式上都有很大的区别，但对比两个教材，在知识上的衔接还是非常明显的。为了减小新生在初中所学知

识层次的差异和强化部分概念的学习，充分了解学生的认知水平，我开展了以下趣味实验的探究。

【例1】自制酸碱指示剂趣味实验：将花瓣或植物叶子或胡萝卜等分别在研钵中捣烂，加入3mL酒精溶液，搅拌，并转移到烧杯中。用四层纱布垫在漏斗中，将漏斗放在铁架台的铁圈中，用试管接过滤液，将酒精混合液过滤，得滤液。用多用滴管取过滤所得的色素的酒精溶液滴3滴在九孔井穴板（或点滴板）中，分别滴加稀硫酸、稀NaOH溶液、蒸馏水，观察并记录现象。

此外，初中教材中用双氧水制取氧气实验的微型化设计，用启普发生器制氢气的实验微型化设计等，这些实验内容放在高一第一学期开学初设计成趣味实验进行探究，一方面起到回顾初中化学知识，巩固酸碱盐等概念及金属活动规律的效果；另一方面，也为高中化学教学的开展夯实了基础，做好铺垫。

2.结合教材实验为相关内容设计趣味探究实验，促进探究学习

在高中化学物质的学习中，巧妙利用物质性质，可以设计出一些趣味性较强的实验，运用这些趣味实验为新课导入创设情境，必然起到在课堂开始就能激发学生学习兴趣和探究热情的效果。

【例2】在学习钠的化合物过氧化钠时，新课导入：

今天我和同学们一起来做两个实验，第一个实验的名称叫“吹气生烟”。我们都知道，一根点燃的火柴，吹一口气，火柴就会灭。现在请一名同学，对着棉花（里面包有过氧化钠粉末）吹气。第二个实验是“滴水生烟”：石棉网上放一团棉花（包有过氧化钠粉末），用滴管在棉花上滴3～5滴水。解疑设问：我们知道棉花遇二氧化碳或水都不会燃烧，那么到底是什么让棉花着火了呢？今天我们就来学习这种神秘的物质……

像这样以设置简单的趣味实验创设新课导入的物质学习还有很多，比如乙醇与水密度比较的实验设计，乙醇催化氧化的实验趣味设计，氮肥的生产和使用等，都可为化学课堂提供精彩的资源。

3.以教学实验中的意外现象或产生的问题为载体开展和改进趣味探究实验，促进探究学习

4.以习题中的实验为载体进行趣味实验探究，促进探究学习

由于微型实验具有试剂微量化的特点和操作灵活的特征，在习题中很多涉及实验的习题都可通过实验来进行验证和探究，其中不乏一些趣味实验。

【例4】取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极a、b，接通直流电源，一段时间后，发现a 电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圆为白色，外圈