浅议如何提升初中化学实验教学质量

周晓倩

摘 要：化学是一门实验性很强的自然学科，实验教学在初中化学中有着非常重要的地位，提升实验教学质量有助于贯彻核心素养教学目标，丰富化学课堂教学内容。化学教材上的实验按照操作难度和考试大纲重要程度可以分为重点且低风险实验、重点且高风险实验、常规且低风险实验和常规且高风险实验。对于这四种不同的实验类型，教师可分别设置教学计划，支持学生自主实践以掌握重点低风险实验，加强对学生指导以帮助其掌握重点且高风险实验，建议学生自主学习以掌握常规低风险实验，采取演示教学以帮助学生掌握常规高风险实验。

关键词：初中化学；实验教学；实验类型；教学质量

中图分类号：G633.8   文献标识码：A   文章编号：1673-8918（2024）02-0101-04

《义务教育化学课程标准》在“内容要求”部分明确指出“化学科学本质在于引导学生初步了解化学科学的发展历程，体会实验探究和模型构建是化学科学研究的基本方法。”这一阐述将实验教学法作为化学学科基本教学方法固定下来。从一线教学来看，实验教学是一项重要教学方法，应用实验教学有助于提升化学教学效率，有助于顺利完成学科教学目标，促进学生综合素质的提升。

一、 提升初中化学实验教学质量的意义

（一）有助于贯彻核心素养教学目标

新课标将化学核心素养内涵归纳为“化学观念”“科学思维”“科学探究与实践”“科学态度与责任”这四个方面。“科学思维”素养指出“在解决化学问题的过程中运用比较、分类、分析、归纳等科学方法，基于实验事实进行证据推理。”这一阐述强调化学实验的重要性。化学实验是证据推理的基础，是学生建构化学模型并推测物质变化的思维能力的基础。若想培养学生科学思维素养，实验教学是不可或缺之环节。“科学探究与实践”部分指出“以实验为主的科学探究能力，参与社会调查实践并提出解决实际问题的实验方案。”同样对实验探究进行了非常详细的阐述，突出表明了实验探究在整个学科教学中的基础性地位。由此可知，在化学核心素养的四个方面中，“科学思维”“科学探究与实践”这两个方面都直接提到了科学实验，教师提升化学实验教学的质量有助于贯彻核心素养教学目标，有助于促进学生综合素质的进步。

（二）有助于丰富化学课堂教学内容

提升化学实验教学质量可以进一步丰富化学课堂教学内容。在传统的教学模式中，实验教学形式简单。对于一些简单实验，教师往往结合教材向学生阐述，对于一些重点且复杂的实验，教师或结合教材上的实验步骤向学生详细讲述并要求其熟记整个实验过程，或取相关道具为全班学生演示。然而无论何种方式，学生亲自操作实验机会减少，学习积极性无法充分调动起来。而随着化学实验教学质量的提升，学生参与化学实验的机会越来越多，能够以实践学习的方法感知化学知识的趣味性，学生的学习积极性因此得到调动，化学课上内容会进一步丰富，无论是教师教学效率还是学生学习效率都能得以全面提升。

二、 初中化学实验类型分析

初中化学教材上的实验众多，提升实验教学质量首先要对这些实验的性质和内容有一个全面的认识。文章按照《义务教育化学课程标准》和《初中化学考试大纲》这两个文件中的规定对化学教材上的实验重要性进行评估并确立了重点实验和常规实验，而后根据化学实验的操作过程确定了低风险实验和高风险实验。将这四个标准统筹结合，最终将初中化学实验分为重点且低风险实验、重点且高风险实验、常规且低风险实验、常规且高风险实验四种类型。

（一）重点且低风险实验

重点且低风险实验主要是指在考试大纲中明确强调的、在化学新课标中涉及的、在学生的日常测试或大型专题考试中高频率出现的化学实验。这些化学实验操作步骤或简单或复杂，但一般不会涉及高危险性化学药剂。例如，利用高锰酸钾制取氧气是学生在化学学习初期要重点掌握的一个实验，该实验过程并不复杂，只需要准备酒精灯、铁架台、烧瓶和高锰酸钾等多种化学药剂，而后按照相关的实验步骤完成操作便能制取氧气。与此类似的还有制取二氧化碳、铁在氧气中燃烧等实验。重点低风险实验在整个初中化学教学中的地位是非常重要的，应当成为教师提升实验教学质量的重点关注实验类型。

（二）重点且高风险实验

重点且高风险实验是初中化学教材上的另一种重要的实验类型。教材上对这类实验步骤描述得较为详细，在考试中的出现频率也很高。而且这一类的实验往往会使用具有一定危险性的化学药剂，所以需要引起教师的高度重视。例如，氫气在氧气中燃烧形成水这一实验极其重要，同样也非常危险。氢气是一种化学性质极不稳定的气体，易燃易爆，如果实验操作中存在不当很可能引发爆炸进而威胁实验者的人身安全。金属与酸的反应、金属与碱的反应等实验类型中会涉及硫酸、盐酸等危险的化学试剂，特别是酸碱中和反应这一部分更会涉及硫酸与氢氧化钠的化学实验。前者是浓酸，后者是强碱，二者的危险程度普遍很高，如果学生在实验操作过程中出现纰漏便很容易不幸受伤。因此，重点且高风险试验在初中化学教材中广泛分布，也是教师在教学过程中要重点关注的。

（三）常规且低风险实验

初中化学教材上有许多实验，但并不是每一个实验都是重要的，并不都是需要学生掌握所有实验细节和内容的，其中不乏一些教学地位一般且操作异常简单的实验，最具代表性的莫过于过滤实验。过滤在化学实验中的应用频率一般，主要是对某种化学溶液进行净化以及对某种溶质溶液分离，此种实验类型的代表是水的过滤。水的过滤主要是利用铁架台、烧杯、漏斗等实验道具对含有沙子或其他杂质的水进行过滤，如果要进行进一步加工，则需要木炭等物质进一步过滤。该实验原理简单，操作步骤不复杂，无论是在大型考试还是日常测试中出现的频率均较低。

（四）常规且高风险实验

常规且高风险试验主要是指那些学科地位一般但操作危险系数很高的实验。操作危险性高主要是因为实验中会使用一些高危险性的化学液体，浓硫酸的稀释是典型的代表。浓硫酸的稀释实验原理简单、实验道具较少、实验步骤并不复杂，但因为实验中涉及了浓硫酸这种危险性极高的化学药品导致整个实验过程的风险系数较大。《初中化学考试大纲》以及化学新课标的教学内容部分都没有将该实验作为重点，而在日常考试或单元测试中，虽然偶尔出现相关考点，但也都是非常简单的选择题或填空题，主要是对浓硫酸稀释中究竟是酸入水还是水入酸这一点的考查，几乎从未出现实验题或解答题。

三、 初中化学实验教学策略

明确初中化学教材上的实验类型是提升实验教学质量的前提。针对这四种不同的实验类型，教师也要采取不同的应对方针，从而实现教学举措和客观情况的一一对应，全面提升实验教学效率。

（一）重点且低风险实验，支持学生自主实践

对于化学教材上的重点且低风险实验，教师可以建议学生自主实践，一方面，彰显教师尊重学生主体地位的教育理念，另一方面，也给学生提供了更加广阔的思维畅想空间。学生可以将个人在学习化学知识过程中产生的新奇构思付诸实践，在巩固学科核心素养的同时，提升学习趣味性。

例如，制取二氧化碳实验是一个非常典型的重点低风险实验，该实验的一个重要环节便是通过某种方法验证二氧化碳被成功制取出来。但二氧化碳是一种无色无味的气体，不能通过肉眼观察得知其是否被制取出来。对此，教材上给出将制取出来的气体通入装有澄清石灰水的瓶子并观察石灰水是否变浑浊来验证二氧化碳的存在，也给出了将制取出来的气体对着燃烧的蜡烛释放并观察蜡烛是否被熄灭而判断二氧化碳是否制取出来。在现实生活中，验证二氧化碳存在的方法有很多，教师可以建议学生开动脑筋，结合生活经验寻找其他验证二氧化碳被成功制取出来的方法。有学生经过实践提出方法如下：将制取出来的大量气体放在一个装有水的瓶子，而后放到冰箱冷藏，冷藏一段时间后用力摇晃瓶子，如果发现瓶子有胀气则说明二氧化碳存在，这一验证方法其实借鉴了可乐等碳酸饮料的构成。碳酸饮料之所以在摇晃中膨胀就是因为加入了二氧化碳，学生能够提出这一方法验证二氧化碳是否被成功制取出来，足以证明其细心观察实际生活，也具备将书本知识与现实生活联系起来的学习能力。

（二）重点且高风险实验，教师指导学生操作

对教学地位极其重要但操作风险较高的实验，教师要为学生提供实践操作的机会。如果教师只是结合教材对学生进行理论讲述，学生最多是强制性记忆实验步骤，无法理解实验中的每一个关键的细节，更难以举一反三。但考虑到此类实验有着很强的危险性，教师要加强对学生的指导，确保学生每一个实验步骤都合规合理，将不稳定因素的影响控制到最低。

例如，在酸碱中和反应的教学过程中，教师带领学生到实验室进行学习。本次的实验内容为盐酸和氢氧化钠相反应的实验，教师要求学生严格按照教材上的步骤进行实验操作，学生首先准备 0.1032 摩尔每升的盐酸溶液、浓度未知的氢氧化钠溶液、甲基橙试液和蒸馏水等多种化学药剂，同时准备本次实验所使用的道具。学生准备工作完成后，教师检查学生的准备工作是否充足，选择的实验道具是否合规达标。完成这一部分工作后，教师随机挑选某个小组，要求该小组的学生完成接下来的实验步骤，其余各实验小组观摩该小组。在教师和全班同学的共同监督下，该小组顺利完成了洗涤润洗、装液、赶气泡、调液、取液等多个步骤，每个步骤经教师检验都是合规的，最终顺利完成试验过程。而后，教师将该小组解散并要求每個小组成员到其他小组中负责监督指导其他小组的实验操作，其他小组在教师的指令下开展实验，教师此时在实验室内来回巡查，确保每个小组都能按照实验步骤操作实验，如果发现违规操作或违反实验室课堂纪律的行为在第一时间制止。通过加强对学生的实验操作指导帮助其全面掌握重点且高风险实验，能够培养学生化学学科核心素养。

（三）常规且低风险试验，建议学生自主学习

对于那些常规且低风险实验，教师可以建议学生自行掌握。一方面，考虑到此类实验步骤简单，实验材料便于获取，学生通过自主练习便能牢固掌握实验要点。另一方面，考虑到这些实验的教学地位不如重点实验，无论是在日常测试还是学业水平考试中的出现频率较低。另外，允许学生根据个人理解自主构思实验也体现了教师尊重学生主体地位。

例如，过滤实验的教学过程中，教师建议学生选择最喜欢的方式整理该部分内容，有的学生选择详细阅读教材上对实验步骤的介绍，通过解析书本理论掌握该部分的内容，有的学生则到化学实验室内选择了专业的化学道具亲自操作过滤实验，更有学生将化学知识与现实生活密切联系起来，准备了木炭、过滤网、过滤纸、水质检测器等多种工具，开展了一次对家庭自来水水质检测与过滤的生活实验。学生首先取了一杯自来水并用电子检测器测了水中的杂质含量，而后，又用过滤网、过滤纸、活性炭、净水药片等多种工具和化学药品进行实验，并将过滤后的水逐一测试，最终对不同的过滤工具的过滤效能有了更加确切的认识。因此，对于常规且低风险试验，教师建议学生自行选择学习方式，不仅可以调动学生的学习积极性，更有助于提升化学实验的教学质量，让每一位学生享受整个实验过程，培养学生化学学科核心素养。

（四）常规且高风险实验，应用演示性教学法

对于常规且高风险实验，教师可以采取演示教学法，提前准备实验所必需的道具，在课堂上或在实验室向学生作演示，在演示的过程中与学生互动，这一方面可以活跃课堂气氛，另一方面也可以加深学生对所学知识的印象。

例如，浓硫酸的稀释是一个典型的常规且高风险实验，如果要求学生自行操作，很容易出现实验安全事故，教师便可以采取演示教学的方法。在课堂上，教师首先取出准备好的浓硫酸、烧杯、玻璃棒、清水等多种工具，而后询问学生稀释浓硫酸时应当是硫酸入水还是水入硫酸，支持两种说法的学生人数基本持平，谁也不能说服谁。见此情景，教师从水入硫酸开始验证，首先教师取出了少量的浓硫酸放到试管中，而后取出了少量的清水沿着玻璃棒倒入试管的浓硫酸中。当水与浓硫酸液面接触的一刹那，学生发现浓硫酸的表面产生了类似爆炸的结果。如果不是剂量少，甚至会溅射出来影响实验人员的安全。而后教师又开始验证硫酸入水，同样取了少量的浓硫酸和少量的清水，只不过这次是把浓硫酸沿着玻璃棒倒入水中，当二者接触的一刹那，并没有出现类似爆炸的结果。经过实验验证，学生最终得知浓硫酸的稀释要秉持硫酸入水的原则。教师此时进行解释：浓硫酸的密度要远远大于水，当密度大的液体倒入密度小的液体时，二者融合的过程更加平稳；当密度小的液体倒入密度大的液体时，二者融合的过程就非常剧烈。由此可知，教师采取演示实验的方法讲解常规且高风险试验不仅可以保证实验安全，还可以针对其中细节进行优化处理，从而加深学生的学习印象，提升学生学习效率。

需要指出的是，演示性教学不仅可以用于常规且高风险试验，还可以视情况应用到其他的实验教学中。例如，金属与酸的反应这一部分共涉及铜、铁、锌、镁这四种金属，虽然反应的化学式和实验现象不同，但操作步骤是相同的，出于节省宝贵课堂时间的需要，教师可以建议学生亲自操作其中部分实验，其余实验则可以采用演示性教学方法。

四、 结论

化学是一门实验性很强的自然学科，化学教材上的知识都是众多化学家在实验室里精心钻研、反复求证后的结果。在化学教学过程中，教师要尊重这一本质属性，全面提升实验教学质量。初中教材上的化学实验按照复杂程度和考试大纲的重要性可以归纳为重点低风险、重点高风险、常规低风险和常规高风险这四种类型。对于这四种类型的实验，教师要秉持具体问题具体分析的原则，以不同方法逐一贯彻，对重点且低风险实验，教师可以建议学生结合教材上的相关内容自行安排实验步骤；对重点且高风险实验，教师要加强对学生的监督和指导，确保其既可以顺利完成实验，也能维护人身安全；对常规且低风险试验，教师可以建议学生自主学习，或结合教材内容梳理实验步骤，或自主寻找实验道具完成实验过程；对常规且高风险试验，教师只需要向学生进行简单演示，不建议学生亲自操作。做好这四个方面的工作有助于提升初中化学实验教学质量，有利于培养学生化学综合素养。

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