[中学化学实验改进案例]化学实验改进三部曲
[中学化学实验改进案例]化学实验改进三部曲
摘要：以上三个实验可以说明，对一个化学实验进行改进，可以首先从安全环保入手，然后运用已学知识，使实验深化，最后温故而知新，使实验加以拓展。我们还可以发现实验改进的共通之处在于，先发现化学实验存在的问题，然后思考分析问题，最后设计实验解决问题，这也就是我们进行实验改进的三部曲。
关键词：发现 思考 设计实验
我国化学家戴安邦先生曾经说过：“化学实验教学是实施全面化学教育的一种最有效的形式。”化学实验特有的直观性、生动性、趣味性，会使初学化学的初三学生很感兴趣，但只是不稳定和不持久的感知兴趣和操作兴趣。随着学习的深入，越来越多的验证实验，使他们感到枯燥和乏味。因此，化学教师必须优化实验教学设计，改进实验方案，使化学实验教学与探究学习融合起来，充分发挥化学实验的探究功能，不但让学生获得化学知识，学到实验操作技能，而且学生通过科学方法、科学思维的训练，养成科学探究的精神，这样会使学生对化学实验保持持久的探究兴趣和创造兴趣。提起实验改进和实验创新，我认为可以从三个方面入手，下面我以《化学反应能否产生电能》实验探究为例，进行了三步改进和补充：
实验题目：影响化学反应产生电能大小的因素
1、实验用品：
药匙、导线、镊子、原电池试验器、灵敏电流计、饱和硫酸铜溶液（底部有未溶解的硫酸铜晶体）、铝片、锌片、银片（形状大小相同）
2、实验步骤：（1）（2）（3）同上
实验（4）用导线将灵敏电流计的两端分别与铝片、银片相连接。把铝片、银片同时插入盛有饱和硫酸铜溶液的原电池试验器里，电流表指针偏转，其表示数为_______
实验（5）用导线将灵敏电流计的两端分别与铝片、铜片相连接。把铝片、铜片同时插入盛有饱和硫酸铜溶液的原电池试验器里，电流表指针偏转，其表示数为_______
通过以上电流表的示数，可以直观的把电极对电池的影响勾画出来。
第三步：温故而知新，拓展实验：看到了电极对电池的影响，有的同学对电解质的作用产生了疑问?他们取铝片、银片作为电极，用相同质量分数的硫酸铜、硫酸锌溶液分别作为电解质对比研究。但很快又发现了不妥之处，由于硫酸铜、硫酸锌相对分子质量不同，铝片、银片插入相同质量分数的硫酸铜、硫酸锌溶液，并不能保证铝片、银片接触同样多的铜锌离子，致使实验结果出现误差。为了达到标准的实验效果，可将16g硫酸铜和16.1g硫酸锌分别溶于100ml水，配成电解质溶液，教师适时引出摩尔的概念，同时实现知识的更新！实验方案添加步骤如下：
实验（6）用导线将灵敏电流计的两端分别与铝片、银片相连接。把铝片、银片同时插入盛有硫酸铜溶液（16g硫酸铜+200ml水）的原电池试验器里，电流表指针偏转，其表示数为_______
实验（7）用导线将灵敏电流计的两端分别与铝片、银片相连接。把铝片、银片同时插入盛有硫酸锌溶液（16.1g硫酸锌+200ml水）的原电池试验器里，电流表指针偏转，其表示数为_______
根据电流表的示数，可以直观的把电解质对电池的影响描述出来。
以上三个实验可以说明，对一个化学实验进行改进，可以首先从安全环保入手，然后运用已学知识，使实验深化，最后温故而知新，使实验加以拓展。我们还可以发现实验改进的共通之处在于，先发现化学实验存在的问题，然后思考分析问题，最后设计实验解决问题，这也就是我们进行实验改进创新的三部曲。
一、发现实验问题；
爱因斯坦曾说过：单纯提出和阐述一个问题往往比解决这一问题更为重要，解决一个实验问题也许只是一个实验技巧，而提出问题，从新的角度考察老问题，则需要学生创造性的想象力，同时标志着科学的进步。发现问题是实验改进的起点，又是学生学习的动力。没有问题或者说没有明确的问题，我们就不知道分析什么，改进什么，也就不可能找到实验方案。纵观中学化学教材中的化学实验，我们不难发现部分实验在设计上存在一些不足，不适应教学发展、学生学习的需要。具体反映在：装置和反应原料的搭配欠佳，操作复杂，实验现象不明显或成功率不高；有的实验的内容、方法、操作技能较为陈旧，实验现象不够直观、鲜明；实验存在对环境的污染，在安全性和环保性上还不能达到要求；缺乏各学科之间的相互渗透，不能满足部分学生发展的需要。因此在实验教学中，我们应该营造和谐的课堂氛围，为学生创造主动思考的环境，让学生愿问；注重呵护学生的问题意识，让学生敢问；积极创造实验条件，让实验问题意识养成常规，让学生常问。
二、 思考分析实验问题：
实验中存在的问题一旦被发现，我们切忌直接对其进行本能的反映，更不能凭直觉轻易下结论，立即表示赞同或不赞同。这是传统的思维盲区，会导致看问题的片面性。思考分析实验问题时，我们可按照以下步骤进行：第一步应明确实验的意图和真实目的，第二步全面考虑实验的优缺点和影响因素，第三步提出优先着重考虑的问题，第四步选择实验范围，评估实验安全性和可能性。以上的核心工作就是使我们发现和提出的实验问题明确化、详细化，初步确立实验改进的方向。
三、设计实验解决问题：
在以上思考研究问题的基础上，分析加工，实现有目的的实验改进创新设计。这一阶段要筛选、提取有关的化学实验知识，进一步分析加工，以选定实验方法，完成实验设计。首先是实验方法的确定。实验方法取决于实验改进的目的，实验原理，并受化学实验条件的限制，如安全、可行性等，在综合考虑实验目的、实验原理、实验条件三者的基础上，确定适合实验改进创新的实验方法。然后是实验药品的选取和实验装置、实验操作的设计。实验药品、装置和操作是实验方法的具体表现。操作时，要关注仪器装置类别、功能、适用范围、装配与使用方法，以及相关装置和操作已经应用的实例，通过比较、选择、改进或创新，从而完成实验装置改进和实验操作创新。
化学实验在化学教学中所起的作用和地位非常重要，而且化学实验的改革有助于学生观察能力、思维能力、创新能力和综合分析能力的培养。因此，加强化学实验教学改革是提高教学水平和质量必不可少的环节，同时也是我们每个化学教师在教育教学中都应该不断思考的问题。
作者：刘鹏吉
来源：233网校
https://m.oubohk.cn/huaxue/287303/
