摘 要：科学是一门以实验探究为主的学科。因此在教材设计上会放入许多科学探究实验，让学生在做中学，在学中做，这也非常吻合当下STEM课程的内涵。但是通过对一线实验教学的观察，发现教科书中一些实验操作的稳定性较差，设计较为拘泥，实验过程复杂。对此，教师应该展开思考，加强对实验的改进。
关键词：初中科学；实验改进；二氧化碳
本次论文以初中科学八年级实验研究“二氧化碳的性质”为例进行讨论。在实际教学实践中我们都会按照教材的实验设计，向学生展示实验。但通过观察十几位一线教师在课堂上的实验操作和得到的实验效果发现，该实验受周围环境影响明显，同时存在教师为了实验效果而实验的现象。学生在实际操作中失败率也比较高。原因主要是该实验对实验操作要求高，虽表面为探究性实验，实则为验证性实验。为此经过一段时间的摸索，对二氧化碳性质验证的实验我们做了一个系统化的改进。
一、教材设计思路及其弊端
浙江教育出版社八年级下第二章“空气和生命”中验证二氧化碳性质的实验的要求为：一是验证二氧化碳比空气重（密度比空气大）；二是验证二氧化碳不会燃烧，也不支持燃烧。
1.教材设计思路
教科书围绕二氧化碳的几个性质设计的实验如下图1：
步骤：准备一只广口烧瓶，在烧瓶里灌满二氧化碳气体；准备一只大烧杯，在大烧杯里放置两只点燃的蜡烛，同时保证这两只蜡烛的高度不同；拿起广口瓶，贴着烧杯壁往烧杯中慢慢倒入二氧化碳气体，观察实验现象。
2.实际现象与原因分析
显然这个实验在表面上看起来是十分完美，能很好地说明二氧化碳的特性，但是在实际课堂实验时，不少老师很难操作好。究其原因，我认为有以下三点：
其一，二氧化碳气体在往下倒的时候会扩散，如恰好遇到实验的蜡烛燃烧比较旺，那么会出现蜡烛晃动几下就恢复正常燃烧的现象。
其二，二氧化碳气体在往下倒的时候会受到周围气流的影
响，尤其是蜡烛在燃烧时，加快了周边气流的流动，使得大部分二氧化碳会停留在大烧杯的上半部，这样就会导致在上面的蜡烛先熄灭，与实验预设的结果相反。
其三，如果教师在倾倒二氧化碳时动作幅度过大或倾倒的速度过快时，往往会出现上面的蜡烛先熄灭或两只蜡烛一起熄灭的现象。
所以为了更好地完成这个实验的教学，我设计了如下的实验改进方案来提高实验的稳定性和成功率。
二、实验方法改进及分析
1.改进后的实验方法
实验改进方法，如下图2。
实验器材：大烧杯、广口烧瓶、干冰、半圆形轨道、一支蜡烛。
实验过程：（1）在大烧杯里放置一支蜡烛并点燃；（2）拿出广口烧瓶放在实验桌上；（3）用镊子从保温杯中取出干冰，迅速放入广口烧瓶中；（4）左手拿起半圆弧导轨一端紧靠在大烧杯上，同时右手拿起广口烧瓶往导轨慢慢倾倒，观察实验现象。
实验现象：会看到白色的气浪从广口瓶中涌出，并沿着半圆轨道往下涌入烧杯中，蜡烛立刻熄灭，实验现象明显。
2.改进实验分析
（1）用干冰来产生二氧化碳：倾倒二氧化碳到导轨时能够看到白色云状的气浪沿着导轨往下流，使学生更直观地感受到二氧化碳比空气重（导轨稍长些且慢慢倾倒效果更好）。
（2）利用圆形轨道可以降低对实验操作的要求，并且整个实验结果受环境的影响小。
（3）科幻化的实验过程能激发学生学习科学的兴趣。
科学是一门以培养学生的科学素质为宗旨的课程。教师在科学课上不仅要提升学生的动手操作能力，还要锻炼学生的创新精神和探索意识，促进学生全面发展。随着教育体制改革的深入，對科学课的要求也越来越严格。这就需要教师创新教学理念，以创新实验活动提升课堂教学水平，促进学生发展。本文以研究“二氧化碳的性质”为例，对课本中的实验设计进行改进，不仅使实验现象更直观明显，而且也降低了对实验操作的要求。更重要的是对课本实验的改进还能够培养学生的探索精神，加深对知识的理解。
参考文献：
[1]车镒峰.初中科学实验教学实践探索：怎样以学生为主体[J].考试与评价，2014（1）.
[2]杨昔联.以学生为主体的初中科学实验教学实践探索[J].中国校外教育，2013（5）.
编辑 高 琼
