探究实验创新 提高实验效果
----浅谈NaOH性质实验的改进
福建省漳平教师进修学校 李少敏
摘要：本文结合“化学是一门以实验为基础的科学”的学科特征，以NaOH性质实验的改进为例，谈谈初中化学实验教学中进行实验创新教学的思路与体会。
关键词：初中化学 实验创新
化学是一门以实验为基础的学科，化学实验可以帮助学生积极主动地获取化学知识，体验科学探究过程也是培养学生实践能力和创新精神的有效途径。在《义务教育化学课程标准（2012年版）》中指出，让学生了解观察、实验等基本方法，初步形成基本的化学实验技能，且具有设计简单化学实验方案，并能完成一些简单化学实验的能力。NaOH的性质是初中第七章《应用广泛的酸碱盐》中常见碱的典型的、代表性的性质，其知识是初中化学的核心知识是，如何通过对其性质实验的改进，将不仅可以提高学生的实验技能，落实实验教学目标，更能让学生更好掌握其核心知识内容，帮助学生理解学科知识，且能培养学生勇于创新、善于探索、乐于思考的思想品质，从而提升学生的科学素养。下面就结合NaOH性质实验的改进，谈谈探究实验创新,提高实验效果。
一、实验设计创新，提高实验效果
思路决定行为，思路的改变，则意味着行为的改变，为了使实验更加明显、直观，操作更安全、简约。可以从不同的角度、不同的思路对一些实验现象不明显、实验安全不可靠、实验操作不方便的实验进行改进。
如：固体氢氧化钠溶于水放热实验，用手触摸试管外壁时，现象不很明显，于是做了如下改进：将试管注入少量水，加热至沸腾，移开火焰，水停止沸腾，加入氢氧化钠固体少量，发现溶液又重新沸腾，说明氢氧化钠溶于水放热，使水又沸腾了。
再如：做氢氧化钠溶露置空气中易发生潮解时，将氢氧化钠放置于表面皿，效果不明显且要较长时间，若直接放置于虑纸，在较短时间内，虑纸会变湿效果非常明显。
二、实验装置创新，提高实验效果
实验装置的优化与创新，可从原理、思维上进行突破，也可从方法、手段上进行改进，不仅可以从绿色化、提高相对精确性等方面着手，还可从生活化、多元化的角度进行发散，巧妙构思，培养学生的创新思维能力。
如：在探究NaOH对人的头发的影响的实验时，步骤中有用手拉断头发，感受拉断的难易程度的操作，凭手的感觉很不容易感受力的大小，在这里我改用弹簧秤去拉，做法是把头发的一端打一个节挂在弹簧秤上，另一端绕在手上，观察拉断时所用力的大小，这样不仅易于操作，而且能数字准确记录力的大小，便于比较，结果更有说服力。
再如：NaOH和CO2能否反应，教材是直接给出的，这难以使学生信服，因此很有必要增设。我采用的是“喷泉实验”，如右上图，操作如下：在250 ml圆底烧瓶中先加入约5 gNa2CO3粉末，然后再加入5 ml浓盐酸，使其充分反应生成CO2,然后倒入5-10 ml浓NaOH溶液，迅即塞好带有导管的橡皮塞，晃动烧瓶，使其充分反应，将它倒置在铁圈上，打开导管上的止水夹，可观察到水迅速地进入烧瓶且变为红色，形成美丽的喷泉！学生会立即得出这是CO2反应完的缘故。这时再分析CO2和NaOH的反应及方程式的书写便是水到渠成了，学生也更感兴趣了。
当然在做NaOH和CO2能否反应时还有诸多的方法证明。如何改进可以参照如下图所示：

三、实验过程创新，提高实验效果
有的化学实验过程中，因为操作步骤的不严密，可能导致产生错误的理解，对实验的操作程序及步骤进行改进，使实验过程更加简捷，实验步骤更加合理，就需要根据具体情况适当改进一下实验过程。
例如：CO2与Ca(OH)2反应有沉淀生成，而与NaOH反应无现象，那么CO2与NaOH是不是确实发生了反应？对于这种无现象的反应能不能设计出一些实验，使反应产生一些现象，从而直观地证明两者发生了反应？在此探究活动中，学生设计的众多方案中有这样一例 ：由于CO2与NaOH反应生成Na2CO3，将CO2与NaOH反应，在反应后的溶液里滴加HCl，如果有气泡产生，证明CO2与NaOH发生了反应。但是对这样的设计方案过程中是否严密的问题，也有人提出了疑问：
因为CO2也能与H2O反应生成H2CO3，同样含有CO32-，怎么知道是Na2CO3中的CO32-与酸反应放出的CO2，还是H2CO3中的CO32-与酸反应放出的CO2？怎么消除H2CO3的影响？ 所以将实验过程做了一点改进：先将反应后的溶液加热，使H2CO3分解，再滴加HCl。经过改进，这个实验方案变得完整，实验证明，加热后，再滴加HCl，有气泡产生，证明CO2与NaOH确实发生了反应，使实验解除了疑问，排除了干扰，获得了准确的结论。
四、实验药品创新，提高实验效果
对实验所用药品及用量进行改进，使得实验效果更明显，实验的安全性更好，实验可视性更明晰。如在做NaOH溶液与CO2反应时，为了确定CO2确有与NaOH反应，而不是因为CO2溶于水，并与水反应时，我们常做将两瓶充满CO2的矿泉水瓶内分别注入等质量的H2O和NaOH溶液作对比实验，通过矿泉水瓶变瘪的程度而判断NaOH溶液确实与CO2发生了反应，但NaOH溶液浓度较低，效果将不明显，故这边NaOH溶液的浓度一定要高，效果才会明显，否则效果不明显。又如氢氧化钠溶液中滴入酚酞时。我们预测现象：酚酞溶液变红。然而有时我们看到溶液变红后，又变为无色。我们同学生共同分析原因：可能是酚酞变质，或是氢氧化钠溶液变质，还有可能是氢氧化钠溶液浓度太大。出现异常现象采取的措施：①取相同一瓶酚酞，滴入另一瓶氢氧化钠溶液，酚酞溶液变红，说明酚酞没有变质。②换一瓶酚酞滴入该氢氧化钠溶液，如果溶液变红，就说明是酚酞和氢氧化钠溶液均没变质引起的。③将原氢氧化钠溶液稀释再做实验，滴入原酚酞溶液变红后不会变为无色，就说明开始氢氧化钠溶液浓度太大了。
因此实验过程一定要注意考虑到药品的浓度、药品的纯度、药品的聚集状态、药品的颗粒大小等。因为这些均有可能影响实验的效果，故对每个实验均要认真分析、善于探究找到使实验效果最明显的药品，以提高实验的可操作性、安全性、明显性等。
总之，化学是一门重要的自然学科，学习化学强调从实验入手。化学实验让学生手脑并用，观思结合，使学生从生动的感知形成抽象的思维，并从抽象的思维回到理性的实践。因此，创新化学实验过程，不仅使学生获得知识、培养能力、发展智力，还使学生形成辩证唯物主义的世界观、实事求是、严肃认真的科学态度以及不断创新与发展的科学方法；创新化学实验教学过程，也是培养学生的创新精神和实践能力、提高学生科学素养的基本途径。
当然，实验的创新思路远不止上文提到的这些，而且在对实验的创新过程中，所使用的方法往往不是单一的，而是多种方法交融并串的综合应用。在针对NaOH性质实验的改进时，我们从NaOH的物理性质、化学性质等角度进行改进取到提高实验效果的目标。总之，实验教学的创新，要符合实验教学自身的规律和学生的认知规律，老师要不断学习，钻研，始终把引导学生发现问题，应用所学知识解决问题并获得有效突破，提升学生创新思维的能力作为我们实验创新永恒的主题。