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生活化实验在初中化学教学中的实践与思考——以“厨房化学实验”探究“溶液的酸碱性”教学为例

生活化实验在初中化学教学中的实践与思考

——以“厨房化学实验”探究“溶液的酸碱性”教学为例

吴良根

(江苏省苏州市吴江区笠泽实验初级中学)

摘 要:“溶液的酸碱性”是初中化学教学的重要内容,是学生理解物质的性质与应用、掌握化学变化规律的重要切入点。该内容的教学大多限制在学校实验室,实验材料单一、学生操作机会不多,实验内容和形式难以激发学生的学习兴趣和探究能力。实施“厨房化学实验”,用家庭中的常用材料作为实验的仪器和药品,可较好地开展“溶液的酸碱性”系列探究活动。

关键词:厨房化学实验;家庭常用材料;溶液酸碱性;中学化学教学

一、问题的提出

《义务教育化学课程标准(2022年版)》明确提出,化学课程应凸显实践性,“注重启发式、互动式、探究式教学”,开展以实验为主的多样化探究活动,“倡导‘做中学’‘用中学’‘创中学’”,引导学生从生活中发现化学问题,通过实践探究解决实际问题,建立“化学源于生活、用于生活”的学科观念。

“溶液的酸碱性”是初中化学的重点知识,贯穿于酸碱盐的性质和应用、复分解反应的条件等后续内容的学习,是理解日常生活现象(如:如何缓解胃酸过多引发的胃痛、洗涤剂为何能去污、如何选择食品干燥剂等)的重要理论依据。然而,当前在开展“溶液的酸碱性”教学时仍存在着较多的问题,如:教学场所大多局限在课堂或实验室,所用的实验材料多为专业化学试剂(如石蕊试液、酚酞试液、稀盐酸、氢氧化钠溶液等),以教师演示为主,学生难以自主开展相关的探究活动;大多数实验以验证为主,实验内容缺乏趣味性、灵活性和探究性,学生按规定的要求与步骤进行实验,创新思维难以得到有效的培养;有的学校实验资源不充足,很难满足学生个性化实验的需求,实验教学的效果受到限制;教学中以教师“讲授”为主,偏于理论解析,忽视了学生动手能力、探究能力和科学思维的培养,与“核心素养”的育人目标存在较大的差距。

厨房是家庭中现成的“化学实验室”,在厨房中有着丰富的化学实验资源,如玻璃杯、茶杯、漏斗、筷子、纱布、吸管等可用作反应容器及实验辅助用具,食醋、小苏打、食盐、鸡蛋壳、紫甘蓝、柠檬、洗涤剂等可用作反应试剂。这些材料来源广泛、安全无毒、成本低廉,非常适合学生开展课后自主探究实验。

二、生活化实验在初中化学教学中的实践探索——以开展“厨房化学实验”探究“溶液的酸碱性”教学为例

“溶液的酸碱性”是初中化学教学中的重要基础知识,与学生日常生活联系密切,很多生活中的现象都与溶液酸碱性有关。这部分的教学内容探究难度不大,合理设计并利用家庭厨房中的常用材料就能开展。因此,“溶液的酸碱性”非常适合开展“厨房化学实验”的生活化探究教学。

教学目标:

1. 能够区分生活中常见的酸性、碱性和中性溶液。掌握利用紫甘蓝汁等厨房天然材料制作酸碱指示剂的方法,学会用自制指示剂检测溶液的酸碱性。

2. 理解溶液酸碱度的概念。知道pH的范围,掌握pH与溶液酸碱性强弱的关系。能规范操作用pH试纸检测溶液的酸碱度。

3. 学会实验中的控制变量法。能设计对照实验,探究影响溶液酸碱度的因素,培养科学思维能力和实验设计能力。

4. 学会利用厨房常见材料开展实验。感受化学与生活的密切联系,激发学习化学的兴趣和探究欲望,树立“化学源于生活、用于生活”的学科观念。

教学流程(分三课时):

第1课时:初识溶液酸碱性——厨房材料中的“酸碱密码”

实验仪器、药品:

烧杯(或玻璃杯)、玻璃棒(或筷子)、漏斗、滤纸(或纱布)、滴管(或注射器)、试管(或一次性小塑料杯)、菜刀。

新鲜紫甘蓝、食醋(或3%~5%醋酸溶液)、小苏打溶液(或5%左右的碳酸氢钠溶液)、食盐水、肥皂水、淘米水、柠檬汁、料酒、酱油。

教学过程:

“溶液的酸碱性”第1课时教学设计如表1。

教学反思:

展示紫甘蓝时,很多学生面露疑问:“老师,家里做菜用的紫甘蓝,还可以用作化学实验啊?”当紫甘蓝汁在食醋和小苏打等溶液中呈现出不同颜色时,学生不时地发出阵阵惊叹声。

“纱布过滤”步骤原理和操作看似简单,但在实际操作中出现了不少问题:有小组使用单层纱布“过滤”,汁水中留有较多叶渣;有小组纱布层数过多,导致滤速太慢,耗时过长;有小组未固定好纱布,在倾倒过程中滑落到烧杯中。

启示:利用厨房常见材料进行实验,能够有效激发学生的探究兴趣,降低实验心理障碍。学生所表现出疑问和惊讶情绪,正是激发科学探究兴趣的触发点。用生活食材开展化学实验时所带来的视觉和认知冲击,远比在教学中使用石蕊、酚酞等试液开展相同实验效果更佳。

第2课时:探究溶液酸碱性的强弱——厨房材料中的“酸碱度”秘密

实验仪器、药品:

广泛pH试纸(标准比色卡)、玻璃棒(或筷子)、烧杯(或玻璃杯)、试管(或一次性小塑料杯)、滴管(或注射器)、酒精灯、石棉网、三脚架、温度计、量筒(10mL)。

食醋(或3%~5%醋酸溶液)、小苏打溶液(或5%左右的碳酸氢钠溶液)、肥皂水、柠檬汁、蒸馏水。

教学过程:

“溶液的酸碱性”第2课时教学设计如表2。

教学反思:

在用pH试纸检测溶液的酸碱度实验时,有学生将整张试纸浸入待测溶液测试,也有学生用蘸取溶液的玻璃棒在pH试纸上反复涂擦,导致试纸破损。

加热食醋探究“温度对酸碱度影响”实验,浓烈的酸味充斥教室,引起学生的不适。有小组测得加热后食醋的pH比加热前低(即酸性增强),与预测结果不符。

启示:需要更多的实验操作指导,对有毒性气体产生或气味较浓的实验应在通风设施中进行。

教学过程中产生与学生预测不符的“生成”,不要忽略或放弃,而要转化为学生开展辨析与深度思考的素材。本节课中老师就“测得加热后食醋的pH比加热前低”的现象组织讨论,分析可能产生的原因,使这一“生成”成为了本节课中的一个探究亮点,收获了“意外”的教学效果。

第3课时:溶液酸碱性的应用与拓展——厨房中的“酸碱妙用”

实验仪器、药品:

烧杯(或玻璃杯)、玻璃棒(或筷子)、滴管(或注射器)、试管(或一次性小塑料杯)、pH试纸(标准比色卡)、酒精灯、石棉网、三脚架、温度计、菜刀、案板。

新鲜鸡蛋、食醋(或3%~5%醋酸溶液)、小苏打溶液(或碳酸氢钠溶液)、面粉、肥皂水、油污抹布、苹果、柠檬。

教学过程:

“溶液的酸碱性”第3课时教学设计如表3。

教学反思:

本节课设计的三项探究活动采用同步开展的实施方式,导致教学时长过多,挤占了拓展延伸与总结交流环节的时间,课堂呈现“前松后紧”现象。

部分小组在开展小苏打发面对比实验时,面团用料没有保持等量,导致实验对比失效,无法得出可靠且合理的实验结论。

教学启示:可对原有活动设计进行调整,将三项同步开展的探究活动设计成“拼图式合作学习”模式,即每个学习小组承担一项探究任务,进行深入探究,最终由各小组代表进行成果汇报与分享。要提醒开展对比实验时控制变量的重要性,特别是对实验用量、反应温度、试剂浓度等变量应严格控制。

三、开展“厨房化学实验”应注意事项

将家庭中的生活物品作为开展化学实验的仪器和药品,能打破课堂的时空限制,让学生有更多自主探究的机会。为确保“厨房化学实验”高效、安全、有序开展,应注意以下几个方面。

(一)材料选择:坚持安全第一,兼顾趣味性与学生的认知特点

开展“厨房化学实验”,材料选择应当遵循安全无毒的原则。食醋、小苏打、紫甘蓝、柠檬、食盐等食品级材料,安全无害、易于获取、成本低廉,有助于打消学生对化学实验的畏惧心理,契合生活化科学探究的教育理念,容易激发学生的探究兴趣。而洁厕灵、管道疏通剂等腐蚀性较强的日用化学品,则需谨慎使用,避免引发安全隐患。

(二)家校协同:明确角色定位,保障实验有序开展

“厨房化学实验”在学生家庭中实施,部分家长参与方式失当,出现了由家长包办代替或学生敷衍了事的现象,偏离家庭实验设计的初衷,削弱家庭实验教学的效果。因此,家校协同尤为重要。教师在设计并布置家庭实验时,首先要明确家庭实验中的角色定位:学生是实验的主体,家长是实验的辅助者。其次要向家长和学生提供简明的实验指南,阐明实验目的、操作步骤和安全规范。最后要提醒家长如出现第1课时中切碎紫甘蓝操作及第3课时中加热等操作时,须提供必要的监督和协助,确保实验过程的安全性。

(三)课堂延伸:衔接家庭与课堂,强化探究实效

要重视家庭实验与课堂教学的有机整合,将家庭实验的成果融入课堂教学评价体系,对“厨房化学实验”中的实验成果进行及时反馈与评价。在第1课时学生制得紫甘蓝汁、第2课时学生用紫甘蓝汁检测到不同溶液的pH数据、第3课时学生观察到不同的“发面”效果等,这些实验成果没有及时在课堂上展示、交流和点评,学生的探究乐趣和成就感将大大降低。要及时组织展示或描述家庭实验的现象、分析实验数据,探讨相关问题,将学生在家庭实验中的参与度、积极性和实验效果纳入评价体系,让学生切实体会到家庭实验的教学价值,从而持续激发探究的积极性。


参考文献:

[1]中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准(2022年版)[M].北京:北京师范大学出版社,2022.

[2]王祖浩.义务教育教科书•化学(九年级下册)[M].上海:上海教育出版社,2024.

[3]徐影.用好化学家庭小实验 助力学生创新能力发展[J].中学化学教学参考,2025,(29):59-61.

[4]蒋媚,严丽.家庭厨房化学实验的实践研究[J].化学教与学,2024,(24):90-92,56.

[5]田娇.初中化学家庭小实验对学生实验素养的培养[J].天津教育,2025,(21):65-67.

[6]吴旭峰.初中化学家庭教学的实践研究[J].化学教与学,2025,(4):91-93.

[7]牛大学,周广.基于思维认知的初中化学家庭小实验进阶设计[J].实验教学与仪器,2023,(8):43-44.

[8]吴丽霞.初中化学“家庭微实验”开发与应用策略研究[J].当代家庭教育,2026,(1):19-21.


(责任编辑金荣乾)

*本文系江苏省苏州市教育科学“十四五”2023年度教育科研改革发展专项课题《学科实践视域下初中化学家庭实验的开发与实践研究》(课题号:2023/JK/02/003/05)阶段性研究成果; 2025年苏州市新教育实验改革成果孵化项目《幸福教育视域下初中化学实验数字化转型的实践路径研究》(课题号:XJY202514)阶段性研究成果。

作者简介: 吴良根(1967-),男,江苏省苏州市人,特级教师,正高级教师,硕士生导师,主要从事中学化学教学及研究工作。E-mail:421024682@qq.com

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