淺析化學創新實驗教學設計

付登翰

摘 要：實驗是學生學習化學知識的重要手段，同樣也是培養學生觀察能力、動手能力、創新能力等諸方面能力的重要手段。雖然課本中很多對實驗都提出了具體的要求及操作流程，但許多實驗并不能完全按照課本中所提示的那樣取得良好的效果，這就需要教師對一些實驗進行改進與創新。但是，創新并不是一件容易的事情，需要我們考慮多方面的因素。

關鍵詞：化學實驗；創新；設計

中圖分類號：G63 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9132（2016）20-0198-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.20.110

實驗是化學教材中的重要組成部分，雖然課本當中對于每一次實驗如何操作、會達到什么樣的效果等都有明確的說明，但是許多實驗結果卻與教師的預想不一致，這就需要教師嘗試去創新實驗，在充分理解實驗目的、原理、方法及實驗過程的基礎上，結合自己的實際條件及學生情況對實驗進行大膽改進，但是無論怎樣改進，以下幾點需要值得我們注意。

一、創新實驗要注意科學性

每一個實驗都有一定的實驗原理、操作程序，都有規范的要求，這些內容是我們必須要遵守的。在創新實驗的過程中，教師引導學生改進實驗，必須要科學，具有可操作性，這對于學生掌握基本的實驗方法、獲得學科知識、形成能力都有著重要的作用。如果創新出來的內容沒有辦法實踐，或者與實驗操作相違背，那么這樣的創新對于教學來說無疑是毫無價值的，反而會干擾教學的正常進行。

例如，在證明二氧化碳的密度大于空氣且不支持燃燒的實驗中，課本實驗提示是將二氧化碳倒入放置了高低兩支蠟燭的燒杯中。按照實驗原理，二氧化碳比空氣重，它會沉到杯低，隨著二氧化碳面的升高，矮的蠟燭會先熄滅。但是在實驗中，由于倒入二氧化碳會發生擴散，先熄滅的蠟燭有時會是高的那支，通過這個現象只能得出二氧化碳比空氣輕了這一錯誤結論。為了完成實驗，有學生提出在燒杯中放一塊隔板，這樣就可以防止二氧化碳發生擴散，經過幾次實驗，并確定隔板的高低，這樣的改進是很實用的，也很科學。

二、創新實驗要具有可行性

可行性就是實驗設計要符合實驗原理，并且所用到的化學藥品、各類儀器與設備都必須是現在的條件可以滿足的。如果設計出來的實驗在現有的條件下不能實現，那么這個實驗則是無法開展的，只能停留在假設層面。例如將一般金屬換成貴重金屬進行實驗，雖然貴金屬的實驗效果會比較好，但是這一要求一般的學校是無法實現的，那么這樣的創新也就沒有什么價值。所以可行性不但要考慮所使用的材料，更要考慮其他方面的因素，如實驗條件等。

三、創新實驗設計要注意安全性

有些化學實驗具有一定的安全隱患，例如氫氣的燃燒有可能會產生爆炸，硫酸稀釋有可能會將硫酸飛濺出來，有的化學藥品具有毒性，有的化學藥品則具有腐蝕性，諸如此類。這些物質會讓學生產生恐懼感，因此在設計實驗時，不但要重視實驗結果，更要注意安全。例如在檢驗氫氣的純度時，有學生用手指堵著試管口用酒精燈去點燃，這樣雖然減少了實驗環節，節約了時間，但是有可能因操作不當而令學生受傷。如果在創新實驗當中，只考慮到了實驗效果，對于學生的人身安全不予考慮，那么這樣的實驗即使精彩也并無價值。

四、創新實驗設計要遵循減小破壞的原則

有些化學實驗會產生有毒物質，而且一旦從容器中取出，就再不能重新放入，因此在創新實驗設計時要注意引導學生樹立環保與節約意識，盡量選擇一些毒副作用小的藥品去實驗，再者還要注意節約，每次盡量選擇合適的量，避免因為使用不完而造成浪費。對于那些會對環境產生危害，但又不得不做的實驗，可將幾個實驗組合起來完成。例如硫在空氣中燃燒生成二氧化硫（S+O2燃燒SO2），但是二氧化硫會對空氣造成污染。對此，我們一方面在做實驗時要盡量減少用量，減少二氧化硫的產生；另一方面可以將其他幾個與二氧化硫有聯系的實驗，如酸雨的形成及危害一并進行實驗，這樣不但減小了破壞，更提升了實驗效率。

五、創新實驗要注意簡約

進行創新實驗設計，其中一條重要原則就是簡約，要用少的實驗過程與步驟、少的實驗器材在盡可能少的時間內完成，并保證實驗效果不打折。例如能用試管完成的實驗就不用燒杯，這樣既簡約，又節約藥品，操作起來也相對容易。例如在了解濃氨水（NH3·H2O）的性質時，如果用試管來盛藥品，不僅用量少，而且它的顏色、狀態等都可以看得更清楚，同樣，實驗的簡約性還體現在對于實驗過程的控制上，很多實驗完全可以取消，沒有必要再重復。我們實驗是為了讓學生獲得知識，如果學生已經掌握了內容，再去通過實驗來鞏固，那么意義并不大。

六、創設實驗設計要直觀

在化學實驗中，有一些實驗現象較明顯，可以看到物品在顏色、狀態等方面的變化，例如高錳酸鉀加熱生成氧氣：2KMnO4加熱K2MnO4+MnO2+O2↑，不但高錳酸鉀的顏色發生了變化，還有氣體產生，這些現象都是我們能夠直接看到的。而有一些實驗現象卻不明顯，如果要驗證反應是否已經發生了，例如酸、堿反應生成鹽和水，由于藥品與實驗結果的顏色沒有發生變化，我們很難通過觀察得出結論，只能是通過實驗再去驗證，這樣一來實驗就顯得很繁瑣。如果能在實驗前使用一些指示劑，一方面可以區分藥品，另一方面則又可以讓學生通過觀察藥品所產生的變化而清楚地觀察到實驗變化過程。

七、創新實驗設計要符合教育原則

無論采用什么樣的實驗手段，操作要規范，不能違背實驗原則，更不能違背教學目的，要與學生的身心發展相適應，注重發展學生的綜合能力，避免將實驗變成一種教師的表演方式或者學生的游戲方式，要通過實驗讓學生掌握知識，培養學生的多種能力。

總之，在創新實驗設計中，一要考慮到學生的實際情況，考慮到學校的條件，科學合理地把學生吸引到實驗的創新中來，注意培養學生諸方面的能力，努力使實驗教學效果最大化。

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[責任編輯 吳海婷]