[化学补充性教学实验的生活化策略] 化学事实性知识策略

化学补充性教学实验的生活化策略

文章编号：1005–6629（2016）4–0048–04 中图分类 号：G633.8 文献标识码：B 1 研究缘起——碳酸钠转化为碳酸氢钠的补充实验教学 感悟 在苏教版《化学1》专题2第二单元第二节“碳酸钠的性 质与应用”一课中，碳酸钠与碳酸氢钠的相互转化是本节课 的重点之一，教材中有文字描述：“向碳酸钠溶液中通入二 氧化碳可以生成碳酸氢钠”，并给出了该反应的化学方程式 Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3，但没有对该知识点设置相关的实 验探究。若按照教材的描述以常规实验方式进行补充演示， 一来操作繁琐耗时，二来实验现象（有碳酸氢钠固体析出） 不明显，实验成功率低，故多数教师对该知识点一般采用讲 授法教学，与初中学过的CaCO3与CO2的反应进行类比；
也有的教师通过播放实验视频加深学生对该反应的理解。

在实际教学中发现，观看该实验视频后，掌握该反应的 学生人数比未看过实验的来得多；
但即使采用了实验视频进 行教学，学生仍存在死记硬背、混乱记忆，以致不能灵活地 将该反应加以运用等问题。笔者在中学实习期间，对“碳酸 钠转化为碳酸氢钠”的知识点补充了演示实验。该实验设计 如下：
[实验物品]市售雪碧一瓶、足量碳酸钠固体。

[实验原理]市售雪碧中含有柠檬酸，与过量的碳酸钠固 体反应产生大量的二氧化碳气体，柠檬酸耗尽后，雪碧中原 有的二氧化碳气体和上述反应产生的二氧化碳气体共同与 过量的碳酸钠固体反应，使雪碧瓶内的压强迅速减小。

[实验操作及现象] （1）将一瓶市售雪碧倒出一半，向剩余的一半雪碧中 迅速加入过量的碳酸钠固体，立即旋紧瓶盖，看到瓶中冲出 大量气泡；

（2）用力摇晃雪碧瓶（可以由学生操作以增加趣味性），让气体与液体充分混合，约20s后，看到雪碧瓶严重变瘪。

[实验评价] （1）知识性——该实验既复习了碳酸钠与酸的反应， 又呈现了碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体转化为碳酸氢钠 的反应，具备了教学目标要求的知识性；

（2）生活性——该实验以市售的雪碧为反应药品及仪 器，实验材料容易获得，实验设计贴近实际生活；

（3）简易性——该实验操作简便，耗时短，可操作性 强；

（4）趣味性——该实验设计趣味性强，现象明显，能 够给学生留下深刻的记忆；

（5）交叉性——该实验运用了物理中关于气体压强的 知识，有利于学生将不同学科知识融会贯通，这类问题也是 中学化学常见的考查点。

实践中发现，学生对该实验兴趣盎然，课堂教学效果及 课后知识巩固率都比较理想。这与该实验设计选材的生活化密切相关。

2 “补充性教学实验”生活化的意义 研究表明，学生在学习过程中视、听觉器官并用，其信 息接受程度和记忆信息的保持率都是最高的。教学过程中应 尽可能创造条件，为学生提供丰富的感性材料。化学实验则 是最能体现化学学科特征、同时又是学生最感兴趣的实践材 料。

经对现行教材实验内容的编写进行研究后，不难发现， 如同上述案例，由于课时、教学条件和学生水平等因素限制， 教材很难对一些重要的知识点安排实验教学内容，尤其在元 素化合物部分的教学中该问题显得更为突出。现行的新课程 教材虽然每年都会进行修订，但教材作为一种普及性的教育 课本，必然存在其统一性与不同学生之间的差异性相矛盾的 问题，对此，要求教师能够根据学生的认知水平和教学条件， 对教材内容进行补充、修改或替代，真正落实“以学生为本” 的教学理念，树立新的教材观，从传统的“教教材”向“用 教材教”转变[1]。通过在教学内容中补充生活化的、能够 揭示教材中“盲点”知识的实验进行教学，是一种行之有效 的途径，“生活化补充性教学实验”的开发具有如下重要意 义。2.1 弥补教材局限性 例如，粤教版九年级《化学》中提到，“生石灰与水反 应转变成熟石灰[主要成分是Ca（OH）2]。反应放出大量的 热，甚至能将藏在石灰中的生鸡蛋煮熟”。生石灰与水反应 大量放热是九年级常考查的知识点，在教学中发现，由于教 材中没有真实实验现象的呈现，学生常常忽略了该知识点或 对此印象不深刻。为弥补这一“盲点”，教师在教学时可以 补充这样的实验：将一颗鸡蛋敲在一个小烧杯中，用铝箔将 小烧杯包好，使之密封；
将包好的小烧杯放入装有约200g氧 化钙的大烧杯中，注入200～300mL水，约3分钟后待反应停 止，取出冷却的小烧杯，打开铝箔，让学生观察变熟的“荷 包蛋”。

2.2 可操作性强 教师极少在教学中额外补充实验，常常是出于课时紧、 现有实验装置复杂、实验条件不足、安全性低等因素的限制， 总的来说所开发实验的可操作性差，难以将其常态化。生活 化的补充性实验通过对实验仪器药品、实验内容设计、实验 目的原理的生活化开发，能够丰富实验材料的来源，简化实验操作，提高实验成功率，并使得实验教学更为有效，有意 义。因此，在提高实验可操作性的问题上，生活化的补充性 实验有其不可替代的作用。

2.3 有利于提高学生学习兴趣，体现化学与实际生活的 联系 苏霍姆林斯基曾说：“所有智力方面的工作都要依赖于 兴趣。”化学实验是化学学科的基础特征，也是激发学生化 学学习兴趣的有力手段。化学与生活息息相关，具有很强的 学科实践性和应用性[3]。新课程标准提出“从生活走向化 学，从化学走向社会”的教学理念，为了达到相应的教学目 标，教材中提供的实验具有较强的学术性，以教师演示实验 居多，学生实验也多为验证性实验，同时又强调实验的规范 操作等。毫无疑问，若只照着教材进行实验教学，很难充分 激发学生的学习热情。因此，在教学中增加必要的补充性实 验，并将补充性实验生活化，对提高学生的学习兴趣是十分 必要的。生活化的补充性实验能让学生了解到化学与社会生 产生活之间的关系，给学生以学有所用的学习体验，培养学 生学以致用的创新意识。

3 “补充性教学实验”生活化的开发策略 3.1 实验仪器药品生活化化学药品和玻璃仪器具有纯度高、便于观察等优点，但 这些药品、仪器与学生的日常实际距离较远，在使用时常需 强调药品的正确取用和规范操作，显得略为沉闷。若在教学 的补充性实验中采用学生生活中常见的材料或物品作为实 验药品和仪器，能够有效引起学生体验上的共鸣，使其在情 感上充分地投入到实验及知识获取中来。

例如，笔者曾经在高中化学必修2“原电池”的教学中， 在学生了解了原电池的工作原理后，为学生补充演示了“可 乐电池”的制作实验。

[实验物品]可乐，食盐，5个易拉罐，铁钉，硬纸板， 鳄鱼夹若干。

[实验原理]可乐的成分之一“磷酸”是一种中强酸，可 乐中加适量食盐后具有较强的导电性，可作为原电池电解质 溶液。易拉罐材质多为铝，作负极，铁钉作正极。将5个可 乐电池按如图方式串联起来，所产生的电压能够使二极管发 光。

[实验操作]①将5个易拉罐截开，在下半部分中注入可乐至液面离 罐口约1cm处（以便能够夹上鳄鱼夹），可乐中加入适量食 盐；

②取5根长铁钉，分别穿过一张硬纸片放入罐中，铁钉 尖端应尽量接近易拉罐底部，但不能接触（如图1）；

③铁钉作正极，易拉罐作负极，用带鳄鱼夹的导线以正 负极相连的方式串联5个“可乐电池”，再接上一枚发光二 极管（电压约3V）（如图2）。

[实验现象]可以看到二极管发光。

[实验评价]“可乐电池”实验中采用学生十分熟悉的易 拉罐、铁钉、可乐等为实验材料，让学生感受到通过化学原 理的运用，能够使这些日常物品组合为发电装置，一方面很 大程度地激发了学生对化学的兴趣，另一方面又恰到好处地 巩固了新知。

3.2 实验内容设计生活化 教师在实验开发中常常苦恼于反应条件、场所或安全因素的限制，以致教师无法开展、甚至不愿开展相关实验。要 消除这些限制，就要使实验设计尽可能地简易、安全、可操 作性强，这正是生活化实验的优势所在。生活就是一个“大 实验室”，学生在生活体验中所掌握的学识往往更本质、更 稳固，因此，实验内容设计生活化也更贴近学生的认知规律 [4，5]。

例如，初中化学中“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲” 描述了石灰石高温煅烧生成生石灰的反应，在实际教学中， 教师受到实验药品、仪器、条件和场地的限制，几乎没有教 师给予学生该反应的体验式学习，学生对该反应的掌握只是 被动接受。在此教师可以补充这样的课堂实验：手执一支粉 笔（普通粉笔的主要成分之一为碳酸钙），用酒精喷灯灼烧 其1/2，充分灼烧后冷却，将灼烧与未灼烧部分分开，分别 投入水中，在两份溶液中均滴入适量酚酞溶液，看到经灼烧 部分的水溶液呈明显的红色（灼烧生成的氧化钙与水反应生 成氢氧化钙）。

该实验采用粉笔这种校园中极为常见的材料作为实验 药品，实验操作简单，实验现象明显，以此作为学生对该知 识点的体验，学习将起到事半功倍的效果。

3.3 实验原理应用生活化当今世界存在着许多诸如环境污染、材料合成、能源短 缺等的社会问题，都与化学有密切关系。新课程提出要让学 生“学习对生活有用的化学”，就是指化学教学应当培养学 生关注生活、自觉运用所学知识解决问题并约束自己的行为。

然而当前的实际教学中，教师往往迫于考试压力，忽略了化 学对于生活之重要的教育，让学生形成了学习化学知识只是 为了考试的错误观念。一个有意义的补充性实验应当起到填 补这一缺陷的作用，以认识生活、服务生活为实验目的，在 生活中发掘化学原理，将化学原理应用在生活问题上。

例如，在“溶液的酸碱性”教学中，除了测试典型的酸 碱盐溶液pH外，可以增加洗洁精、白醋、雨水、护肤品等物 质pH的测定，学生在实验中表现出对实验结果的高度关注， 真正明白了溶液酸碱性对于生活的重要意义。又例如，在学 习有机化学中的“皂化反应”时，学生常常对该知识点感觉 陌生而复杂，若在此处补充“制皂实验”，则能够引起学生 对该复杂反应的学习兴趣，同时产生相应的记忆点，有益于 对知识的掌握。

4 结语 生活化的补充性教学实验在教学实践中有着不可替代的重要作用。充分发现利用生活物品为实验材料，开发知识 性、操作性、趣味性强的生活化实验来补充教学内容，能够 提高教学效率，促进教学目标的实现。通过这种有效、有意 义的实验教学，让学生切实地走进化学、感受化学！ 参考文献：
[1]化学课程标准研制组编写.全日制义务教育化学课 程标准解读（第一版）[M].武汉：湖北教育出版社，2002. [2]蓝峻峰，谢济运.化学实验教学生活化策略[J].柳州 师专学报，2010，25（5）：107～108.