農(nóng)村初中化學(xué)教學(xué)中實驗創(chuàng)新的思考

教學(xué)有意境，創(chuàng)新無止境?；瘜W(xué)以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科特點決定了其在創(chuàng)新教育中具有自身優(yōu)勢。實驗教學(xué)為創(chuàng)新提供良好的學(xué)科條件，具有豐富的素質(zhì)教育功能。目前農(nóng)村初中化學(xué)實驗教學(xué)還是一個薄弱環(huán)節(jié)。一是實驗教師的缺少或?qū)嶒炚J(rèn)識不夠，二是實驗室儀器藥品配備不齊，缺少和學(xué)生一起改進(jìn)的過程和方法，對學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)的形成缺少指導(dǎo)和培養(yǎng)。三是教材中部分實驗存在缺點。為了突顯化學(xué)學(xué)科在創(chuàng)新教育中的重要作用，必須對初中化學(xué)實驗及其教學(xué)進(jìn)行認(rèn)識、創(chuàng)新和改進(jìn)。

一、中學(xué)化學(xué)創(chuàng)新實驗的認(rèn)識

1、實驗本身的創(chuàng)新主要包括：實驗原理探究、反應(yīng)條件優(yōu)化、裝置改進(jìn)、實驗方案的設(shè)計、實驗方法與手段等方面的創(chuàng)新。創(chuàng)新的意義在于：提高實驗的效果：現(xiàn)象更明顯、操作更簡單、耗時短、用藥品減少、更加安全環(huán)保、成功率高等。

2、實驗教學(xué)的創(chuàng)新。實驗包括：實驗活動、實驗方法論、實驗事實和實驗史實。主要體現(xiàn)在：1、實驗教學(xué)的設(shè)計，對實驗的精心設(shè)計與使用。2、實驗教學(xué)的實施：對實驗事實和化學(xué)史實的優(yōu)選與恰到好處的應(yīng)用等方面。通過實驗教學(xué)上的創(chuàng)新，更好地發(fā)揮其認(rèn)識論、方法論和教學(xué)論功能。

中學(xué)化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出：“科學(xué)探究是學(xué)生積極主動獲取化學(xué)知識、認(rèn)識和解決化學(xué)問題的重要實踐活動”，不僅“是一種重要的學(xué)習(xí)方式，也是義務(wù)教育階段化學(xué)課程的重要內(nèi)容”。 對于化學(xué)教師而言：化學(xué)實驗是科學(xué)探究的重要方式，要科學(xué)設(shè)置問題情境，能為學(xué)生認(rèn)識化學(xué)科學(xué)知識提供化學(xué)實驗事實，由感性到理性的上升。能為學(xué)生檢驗化學(xué)理論、驗證化學(xué)假說提供化學(xué)實驗事實。實現(xiàn)由認(rèn)識—實踐—認(rèn)識的螺旋上升。

從方法上講，實驗幫助學(xué)生掌握科學(xué)的研究方法。“科學(xué)方法它包括：觀察方法、實驗方法、資料和事實的處理方法、科學(xué)抽象方法、假設(shè)方法、模型方法等?！皩嶒灧椒ā卑y定、實驗條件的控制、實驗觀察、實驗數(shù)據(jù)的表格化和線圖化處理等 這些實驗基本技能獲得，學(xué)生受益終身。

教學(xué)論認(rèn)為：化學(xué)實驗?zāi)軓?個方面影響學(xué)生，增強學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的潛能培養(yǎng)創(chuàng)新意識，發(fā)展創(chuàng)新能力培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，樹立科學(xué)的世界觀

二、實驗創(chuàng)新的途徑

1、實驗裝置改進(jìn)或創(chuàng)新類

實驗裝置的改進(jìn)與創(chuàng)新是研究者最為關(guān)注的。主要圍繞著實驗儀器的改進(jìn)、組裝，或以非化學(xué)儀器替代化學(xué)儀器進(jìn)行了探索，實現(xiàn)裝置的四化為微型化、綠色化、簡約化、趣味化。

例如生活中的蠟燭（或煤氣灶或煤球爐等） 可以代替酒精燈作為加熱源， 燉蛋就是利用水浴或蒸汽加熱， 電飯鍋蒸米飯就相當(dāng)于蒸發(fā)， 茶杯中的過濾網(wǎng)就是簡單的過濾， 向油瓶里倒油和向酒精燈里添加酒精類似， 利用廚房或餐桌上的雞蛋殼代替大理石， 用食醋代替鹽酸， 用圓珠筆帽代替小試管（做無需加熱的實驗）， 用喝藥用的小量杯代替小燒杯，用醫(yī)用一次性針筒代替分液漏斗， 用藥片的板穴代替點滴板， 用藥用滴管或滴瓶（如“美林”） 代替實驗室膠頭滴管或滴瓶， 口服液瓶可以代替橡皮塞和導(dǎo)氣管， 注射用小藥瓶作為集氣瓶

又如，氣體制備裝置的探討，我將發(fā)生裝置分解為四部分：反應(yīng)條件和藥品量決定反應(yīng)場所，試劑的狀態(tài)決定進(jìn)料通道，氣體的排出決定唯一的出氣通道，反應(yīng)條件和儀器的形狀決定附屬裝置。

2、實驗條件探究類

實驗條件：是指與特定化學(xué)實驗對象相聯(lián)系，并對其狀態(tài)、性質(zhì)和變化發(fā)生影響的諸因素的總和?？梢詮脑噭┖筒僮鞫€方面考慮。試劑類包括：試劑種類、純度、狀態(tài)、濃度、體積，有無催化劑等。操作類：溫度、壓強、加熱、試劑加入的方式與順序等

實驗條件探究：是指通過改變實驗條件，運用不同的實驗比較法，來探尋并取得更好實驗效果的實踐活動。如初中教材的實驗室制氧氣催化劑概念導(dǎo)出的配套實驗。實驗室制CO2用大理石，泡沫滅火器原理實驗用碳酸鈉，兩個實驗中試劑的變化。

3、實驗方案設(shè)計類

化學(xué)實驗設(shè)計指實驗者在實施化學(xué)實驗前，根據(jù)一定的化學(xué)實驗?zāi)康暮鸵?，運用化學(xué)知識與技能，按照一定的實驗方法對實驗的原理、儀器、裝置、步驟和方法等進(jìn)行合理安排與規(guī)劃。初中練習(xí)中常見的有物質(zhì)的除雜的方案設(shè)計。

如“空氣中氧氣體積含量的測定”，方案一用白磷代替紅磷，白磷有一定的危險性和不穩(wěn)定性。方案二用銅絲和燃燒匙連接，加熱銅絲引燃紅磷的。加熱需時長且橡皮塞受熱燒焦氣密性難保證。方案三：在一支標(biāo)有刻度的大試管，放入足量的紅磷平鋪，用帶有導(dǎo)氣管的橡皮塞封住試管口并關(guān)閉導(dǎo)管上的止水夾，然后平加熱引燃試管中的紅磷，冷卻至室溫，然后打開止水夾， 可觀察到水面上升到 1/5 刻度處。 這樣做能避免以上缺陷。

4、實驗方法改進(jìn)

一是包括實驗原理研究方法、實驗反應(yīng)條件的控制方法、實驗裝置設(shè)計以及實驗數(shù)據(jù)的處理方法等的改進(jìn)。二是實驗研究角度改進(jìn)，突破定勢思維改變研究對象的傳統(tǒng)使用方法。

例 “蠟燭及其燃燒”實驗中，蠟燭的燃燒中引出一縷白煙的再燃性很難做出，改用石棉網(wǎng)上鐵絲網(wǎng)隔離形成懸浮火焰。

二氧化碳的收集采用向上排空氣法收集效果不好， 費時且驗滿現(xiàn)象不明顯，需要創(chuàng)新使用排水集氣法效果更好，。

5、新技術(shù)的引用

高科技實驗手段更新和模擬電子實驗室的使用，它有四個特點；便攜、直觀、準(zhǔn)確、綜合性強。可隨時隨地地進(jìn)行定量實驗探究活動。數(shù)據(jù)變化過程與實驗過程同時進(jìn)行。手持技術(shù)可以以圖像、圖表等多種形式動態(tài)實時地顯示實驗的變化過程。實驗數(shù)據(jù)可以準(zhǔn)確到0.5%，完全符合中學(xué)對實驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度的要求?？赏瑫r進(jìn)行理化生等多學(xué)科實驗的定量探究。盡管在農(nóng)村中學(xué)應(yīng)用有難度，教師還是要了解。

三、農(nóng)村中學(xué)化學(xué)創(chuàng)新實驗研究的思考

對于農(nóng)村學(xué)校而言，實驗創(chuàng)新更多的傾向于實驗器材的替代。教師研究的視角還不寬廣，對實驗方法論層面的思考不夠多，按照新的構(gòu)思設(shè)計并開發(fā)的創(chuàng)意實驗少。醫(yī)療垃圾的過度使用令人擔(dān)心，替代是缺少標(biāo)準(zhǔn)儀器的無奈之舉。忽視了化學(xué)儀器的學(xué)科方法、學(xué)科思想價值?！皩嶒瀮x器的使用是化學(xué)學(xué)科所特有的，也是必不可少的，教師不僅要讓學(xué)生認(rèn)識它們，還要讓學(xué)生掌握它們的使用方法，這同時也有利于學(xué)生將來在化學(xué)專業(yè)上的發(fā)展”。錢勤教授如是說。

當(dāng)然化學(xué)課本提供的實驗素材是有限的，教科書外的實驗素材搜集及質(zhì)疑，還可以從圖書館、互聯(lián)網(wǎng)、日常生活中獲得。讓學(xué)生敢質(zhì)疑、善創(chuàng)新，教師除了要在教學(xué)中善于引導(dǎo)、挖掘教材上的實驗素材外，也要做好表率作用，經(jīng)常閱讀專業(yè)期刊、專著和瀏覽專業(yè)的網(wǎng)站，以提高自己的專業(yè)質(zhì)疑和創(chuàng)新能力。