化学补充性教学实验的生活化策略
摘要：化学实验是化学知识最真实的载体。开发生活化的补充性教学实验的必要性在于：弥补现行教材实验编写的局限性、增强教学实验的可操作性、充分有效地激发学生的学习兴趣。列举了将补充性教学实验生活化的策略及若干生活化补充性教学实验的开发实例。
关键词：补充性实验；生活化；开发策略
文章编号：1005?C6629（2016）4?C0048?C04 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
化学实验是学习化学知识的一种真实有效的载体，通过化学事物或化学现象的呈现，有利于学生记忆、理解相关知识。教材中编写的化学实验大多是由科学家或化学工作者开发的“经典实验”，与知识点的匹配上无法做到面面俱到，因此，对于教材中没有相应实验内容的知识点，教师可以视学生情况开发补充性实验[2]。
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.
[3]周玉莲.趣味化学实验在初中化学教学中的应用[J].化学教育，2013，（4）：77.
[4]阮永利.在生活的“大实验室”里做实验[J].现代阅读，2012，（6）：130.
[5]黄华.化繁为简从严肃到趣味[J].中学化学教学参考，2014，（1）：7～8.
