基于高中化學實驗創(chuàng)新設計的思考

馬娟

本文筆者以兩個課堂案例為探究平臺，詮釋如何設計創(chuàng)新實驗使其快速流暢、微型環(huán)保、高效實用，從而實現(xiàn)高效的化學課堂。

一、根據(jù)化學實驗藥品和器材的合理運用進行創(chuàng)新設計，讓實驗教學“行如流水”

在《原電池原理及其應用》的章節(jié)教學中，將課本教材設置的實驗進行如下改進：

實驗一：學生分組實驗（培養(yǎng)皿實驗）具體內(nèi)容：

（1）在培養(yǎng)皿中放置不接觸的鋅粒和銅片，然后緩慢注入稀硫酸溶液，觀察實驗的現(xiàn)象；

（2）將鋅粒與銅片用U形的銅絲連接起來，觀察實驗現(xiàn)象；

（3）利用干電池判斷實驗中所用電流計的指針偏轉(zhuǎn)方向與正負極的關系；

（4）讓電流計的兩個接線與鋅粒和銅片相互接觸，觀察電流計的偏轉(zhuǎn)情況；

（5）觀察鋅粒與銅片直接接觸的現(xiàn)象。

以上五個學生實驗的設置目的是探究原電池的工作原理。

實驗二：學生分組實驗（以蘋果為器材的實驗）具體如下：

（1）在小刀、鉛筆、牙簽、兩根銅釘中任意選擇兩種作為電極插在蘋果上面，一共構(gòu)成原電池的數(shù)目？

（2）將蘋果對半切開，各半上插上如小刀和鉛筆等，構(gòu)成的是否是原電池？

點評實驗二的創(chuàng)新設計利用蘋果汁的酸性來代替盛酸性溶液的培養(yǎng)皿，實驗中小刀、鉛筆等器材都是日常生活中常見的物品，學生課前就可以容易準備齊全，實驗中只要用電流計的兩接線分別接觸任意兩個電極就能判斷有無電流，這樣就可以既省時又省材料的完成七個小實驗，用兩半蘋果代替不同的溶液中放置電極進行實驗，進

點評實驗三（鹽水瓶系列實驗）誕生的背景是：若在實驗一中的培養(yǎng)皿中放置苯等溶液容易揮發(fā)，污染環(huán)境；若在實驗二中的蘋果里面注射CuSO4或苯等溶液進行實驗會受到蘋果酸性液汁的干擾；圖1中非電解質(zhì)苯不能構(gòu)成原電池，倒置后變成圖2實驗在電解質(zhì)CuSO4溶液中可以構(gòu)成原電池，發(fā)生Fe+Cu2+Fe2++Cu反應。這樣的創(chuàng)新設計的實驗操作方便、快捷、環(huán)保綠色無污染、周期性操作省材料。

以上的創(chuàng)新實驗滿足了實驗設計的初衷：（1）讓學生親自動手參與實驗的操作，用實驗現(xiàn)象的事實呈現(xiàn)給學生準確的結(jié)論；（2）實驗的操作過程簡單、易懂、流暢，各個實驗的切換快速、協(xié)調(diào)；（3）實驗中運用的藥品和器材簡單，貼近于日常生活，低污染低成本。

二、從實驗“操作”角度出發(fā)進行創(chuàng)新設計，實現(xiàn)高中化學課堂教學中的“一箭雙雕”

將去釘帽的兩個新鐵釘緊靠一起部分埋入裝有細沙的試管中，如圖3所示，加入鋁粉和氧化鐵的混合物后再加入少量氯酸鉀粉末，插上一根鎂條，整個試管插入裝滿細沙的鐵盒中，點燃鎂條后立即罩上透明圓桶，引導學生一起觀察實驗現(xiàn)象。

點評實驗一主要是探究鋁與非金屬氧氣的反應；實驗二是根據(jù)課本實驗改進的實驗，也是本節(jié)課實驗中的亮點之處，兩個小組滴加的是稀硫酸，另外兩個小組滴加的是濃硫酸，學生在不知情的情況下一次性完成的實驗，實現(xiàn)了一次操作完成了Al與稀H2SO4和Al與濃H2SO4兩個實驗，節(jié)省再次分組實驗的時間，同時在一個實驗中潛伏著兩種現(xiàn)象，不同的實驗現(xiàn)象使得學生產(chǎn)生認知上沖突，感到詫異的同時激發(fā)了學生強烈的探究欲望，由于硫酸濃度的不同而得出不同現(xiàn)象也體現(xiàn)了學生實驗中實事求是的科學態(tài)度，這樣巧妙設計的迷局正反映了教師的教學機智。該實驗可謂是“

圖4

一箭雙雕、拍案叫絕”。實驗三是原有教材實驗的改進版，原來實驗如圖4所示，劇烈的反應中產(chǎn)生大量白煙，發(fā)出刺眼的強光使得人不能靠近，本節(jié)中利用細管代替漏斗節(jié)約了藥品用量，配置透明圓桶提高實驗的安全性同時減少污染，鋁熱反應中產(chǎn)生的熱量足以將兩個鐵釘成功焊接，讓學生切身體會到高中化學在日常生活中的重要作用，從而體現(xiàn)了高中化學實驗在教學中的獨特魅力。

總而言之，高中化學課本教材中設計的實驗通常比較平淡無奇、循規(guī)蹈矩，經(jīng)過創(chuàng)新設計之后的化學實驗成為閃亮的“明星”，這樣的創(chuàng)新實驗即使數(shù)目多但是耗時短、效率高、實用性強，作為一線的高中化學教學在平時的課堂教學中應該積極引導學生參與創(chuàng)新實驗的設計，提升學生創(chuàng)造性思路能力，從而實現(xiàn)減負增效。

（收稿日期：2014-06-17）

本文筆者以兩個課堂案例為探究平臺，詮釋如何設計創(chuàng)新實驗使其快速流暢、微型環(huán)保、高效實用，從而實現(xiàn)高效的化學課堂。

一、根據(jù)化學實驗藥品和器材的合理運用進行創(chuàng)新設計，讓實驗教學“行如流水”

在《原電池原理及其應用》的章節(jié)教學中，將課本教材設置的實驗進行如下改進：

實驗一：學生分組實驗（培養(yǎng)皿實驗）具體內(nèi)容：

（1）在培養(yǎng)皿中放置不接觸的鋅粒和銅片，然后緩慢注入稀硫酸溶液，觀察實驗的現(xiàn)象；

（2）將鋅粒與銅片用U形的銅絲連接起來，觀察實驗現(xiàn)象；

（3）利用干電池判斷實驗中所用電流計的指針偏轉(zhuǎn)方向與正負極的關系；

（4）讓電流計的兩個接線與鋅粒和銅片相互接觸，觀察電流計的偏轉(zhuǎn)情況；

（5）觀察鋅粒與銅片直接接觸的現(xiàn)象。

以上五個學生實驗的設置目的是探究原電池的工作原理。

實驗二：學生分組實驗（以蘋果為器材的實驗）具體如下：

（1）在小刀、鉛筆、牙簽、兩根銅釘中任意選擇兩種作為電極插在蘋果上面，一共構(gòu)成原電池的數(shù)目？

（2）將蘋果對半切開，各半上插上如小刀和鉛筆等，構(gòu)成的是否是原電池？

點評實驗二的創(chuàng)新設計利用蘋果汁的酸性來代替盛酸性溶液的培養(yǎng)皿，實驗中小刀、鉛筆等器材都是日常生活中常見的物品，學生課前就可以容易準備齊全，實驗中只要用電流計的兩接線分別接觸任意兩個電極就能判斷有無電流，這樣就可以既省時又省材料的完成七個小實驗，用兩半蘋果代替不同的溶液中放置電極進行實驗，進

點評實驗三（鹽水瓶系列實驗）誕生的背景是：若在實驗一中的培養(yǎng)皿中放置苯等溶液容易揮發(fā)，污染環(huán)境；若在實驗二中的蘋果里面注射CuSO4或苯等溶液進行實驗會受到蘋果酸性液汁的干擾；圖1中非電解質(zhì)苯不能構(gòu)成原電池，倒置后變成圖2實驗在電解質(zhì)CuSO4溶液中可以構(gòu)成原電池，發(fā)生Fe+Cu2+Fe2++Cu反應。這樣的創(chuàng)新設計的實驗操作方便、快捷、環(huán)保綠色無污染、周期性操作省材料。

以上的創(chuàng)新實驗滿足了實驗設計的初衷：（1）讓學生親自動手參與實驗的操作，用實驗現(xiàn)象的事實呈現(xiàn)給學生準確的結(jié)論；（2）實驗的操作過程簡單、易懂、流暢，各個實驗的切換快速、協(xié)調(diào)；（3）實驗中運用的藥品和器材簡單，貼近于日常生活，低污染低成本。

二、從實驗“操作”角度出發(fā)進行創(chuàng)新設計，實現(xiàn)高中化學課堂教學中的“一箭雙雕”

將去釘帽的兩個新鐵釘緊靠一起部分埋入裝有細沙的試管中，如圖3所示，加入鋁粉和氧化鐵的混合物后再加入少量氯酸鉀粉末，插上一根鎂條，整個試管插入裝滿細沙的鐵盒中，點燃鎂條后立即罩上透明圓桶，引導學生一起觀察實驗現(xiàn)象。

點評實驗一主要是探究鋁與非金屬氧氣的反應；實驗二是根據(jù)課本實驗改進的實驗，也是本節(jié)課實驗中的亮點之處，兩個小組滴加的是稀硫酸，另外兩個小組滴加的是濃硫酸，學生在不知情的情況下一次性完成的實驗，實現(xiàn)了一次操作完成了Al與稀H2SO4和Al與濃H2SO4兩個實驗，節(jié)省再次分組實驗的時間，同時在一個實驗中潛伏著兩種現(xiàn)象，不同的實驗現(xiàn)象使得學生產(chǎn)生認知上沖突，感到詫異的同時激發(fā)了學生強烈的探究欲望，由于硫酸濃度的不同而得出不同現(xiàn)象也體現(xiàn)了學生實驗中實事求是的科學態(tài)度，這樣巧妙設計的迷局正反映了教師的教學機智。該實驗可謂是“

圖4

一箭雙雕、拍案叫絕”。實驗三是原有教材實驗的改進版，原來實驗如圖4所示，劇烈的反應中產(chǎn)生大量白煙，發(fā)出刺眼的強光使得人不能靠近，本節(jié)中利用細管代替漏斗節(jié)約了藥品用量，配置透明圓桶提高實驗的安全性同時減少污染，鋁熱反應中產(chǎn)生的熱量足以將兩個鐵釘成功焊接，讓學生切身體會到高中化學在日常生活中的重要作用，從而體現(xiàn)了高中化學實驗在教學中的獨特魅力。

總而言之，高中化學課本教材中設計的實驗通常比較平淡無奇、循規(guī)蹈矩，經(jīng)過創(chuàng)新設計之后的化學實驗成為閃亮的“明星”，這樣的創(chuàng)新實驗即使數(shù)目多但是耗時短、效率高、實用性強，作為一線的高中化學教學在平時的課堂教學中應該積極引導學生參與創(chuàng)新實驗的設計，提升學生創(chuàng)造性思路能力，從而實現(xiàn)減負增效。

（收稿日期：2014-06-17）

本文筆者以兩個課堂案例為探究平臺，詮釋如何設計創(chuàng)新實驗使其快速流暢、微型環(huán)保、高效實用，從而實現(xiàn)高效的化學課堂。

一、根據(jù)化學實驗藥品和器材的合理運用進行創(chuàng)新設計，讓實驗教學“行如流水”

在《原電池原理及其應用》的章節(jié)教學中，將課本教材設置的實驗進行如下改進：

實驗一：學生分組實驗（培養(yǎng)皿實驗）具體內(nèi)容：

（1）在培養(yǎng)皿中放置不接觸的鋅粒和銅片，然后緩慢注入稀硫酸溶液，觀察實驗的現(xiàn)象；

（2）將鋅粒與銅片用U形的銅絲連接起來，觀察實驗現(xiàn)象；

（3）利用干電池判斷實驗中所用電流計的指針偏轉(zhuǎn)方向與正負極的關系；

（4）讓電流計的兩個接線與鋅粒和銅片相互接觸，觀察電流計的偏轉(zhuǎn)情況；

（5）觀察鋅粒與銅片直接接觸的現(xiàn)象。

以上五個學生實驗的設置目的是探究原電池的工作原理。

實驗二：學生分組實驗（以蘋果為器材的實驗）具體如下：

（1）在小刀、鉛筆、牙簽、兩根銅釘中任意選擇兩種作為電極插在蘋果上面，一共構(gòu)成原電池的數(shù)目？

（2）將蘋果對半切開，各半上插上如小刀和鉛筆等，構(gòu)成的是否是原電池？

點評實驗二的創(chuàng)新設計利用蘋果汁的酸性來代替盛酸性溶液的培養(yǎng)皿，實驗中小刀、鉛筆等器材都是日常生活中常見的物品，學生課前就可以容易準備齊全，實驗中只要用電流計的兩接線分別接觸任意兩個電極就能判斷有無電流，這樣就可以既省時又省材料的完成七個小實驗，用兩半蘋果代替不同的溶液中放置電極進行實驗，進

點評實驗三（鹽水瓶系列實驗）誕生的背景是：若在實驗一中的培養(yǎng)皿中放置苯等溶液容易揮發(fā)，污染環(huán)境；若在實驗二中的蘋果里面注射CuSO4或苯等溶液進行實驗會受到蘋果酸性液汁的干擾；圖1中非電解質(zhì)苯不能構(gòu)成原電池，倒置后變成圖2實驗在電解質(zhì)CuSO4溶液中可以構(gòu)成原電池，發(fā)生Fe+Cu2+Fe2++Cu反應。這樣的創(chuàng)新設計的實驗操作方便、快捷、環(huán)保綠色無污染、周期性操作省材料。

以上的創(chuàng)新實驗滿足了實驗設計的初衷：（1）讓學生親自動手參與實驗的操作，用實驗現(xiàn)象的事實呈現(xiàn)給學生準確的結(jié)論；（2）實驗的操作過程簡單、易懂、流暢，各個實驗的切換快速、協(xié)調(diào)；（3）實驗中運用的藥品和器材簡單，貼近于日常生活，低污染低成本。

二、從實驗“操作”角度出發(fā)進行創(chuàng)新設計，實現(xiàn)高中化學課堂教學中的“一箭雙雕”

將去釘帽的兩個新鐵釘緊靠一起部分埋入裝有細沙的試管中，如圖3所示，加入鋁粉和氧化鐵的混合物后再加入少量氯酸鉀粉末，插上一根鎂條，整個試管插入裝滿細沙的鐵盒中，點燃鎂條后立即罩上透明圓桶，引導學生一起觀察實驗現(xiàn)象。

點評實驗一主要是探究鋁與非金屬氧氣的反應；實驗二是根據(jù)課本實驗改進的實驗，也是本節(jié)課實驗中的亮點之處，兩個小組滴加的是稀硫酸，另外兩個小組滴加的是濃硫酸，學生在不知情的情況下一次性完成的實驗，實現(xiàn)了一次操作完成了Al與稀H2SO4和Al與濃H2SO4兩個實驗，節(jié)省再次分組實驗的時間，同時在一個實驗中潛伏著兩種現(xiàn)象，不同的實驗現(xiàn)象使得學生產(chǎn)生認知上沖突，感到詫異的同時激發(fā)了學生強烈的探究欲望，由于硫酸濃度的不同而得出不同現(xiàn)象也體現(xiàn)了學生實驗中實事求是的科學態(tài)度，這樣巧妙設計的迷局正反映了教師的教學機智。該實驗可謂是“

圖4

一箭雙雕、拍案叫絕”。實驗三是原有教材實驗的改進版，原來實驗如圖4所示，劇烈的反應中產(chǎn)生大量白煙，發(fā)出刺眼的強光使得人不能靠近，本節(jié)中利用細管代替漏斗節(jié)約了藥品用量，配置透明圓桶提高實驗的安全性同時減少污染，鋁熱反應中產(chǎn)生的熱量足以將兩個鐵釘成功焊接，讓學生切身體會到高中化學在日常生活中的重要作用，從而體現(xiàn)了高中化學實驗在教學中的獨特魅力。

總而言之，高中化學課本教材中設計的實驗通常比較平淡無奇、循規(guī)蹈矩，經(jīng)過創(chuàng)新設計之后的化學實驗成為閃亮的“明星”，這樣的創(chuàng)新實驗即使數(shù)目多但是耗時短、效率高、實用性強，作為一線的高中化學教學在平時的課堂教學中應該積極引導學生參與創(chuàng)新實驗的設計，提升學生創(chuàng)造性思路能力，從而實現(xiàn)減負增效。

（收稿日期：2014-06-17）