農村初中化學教學中實驗創新的思考

教學有意境，創新無止境。化學以實驗為基礎的學科特點決定了其在創新教育中具有自身優勢。實驗教學為創新提供良好的學科條件，具有豐富的素質教育功能。目前農村初中化學實驗教學還是一個薄弱環節。一是實驗教師的缺少或對實驗認識不夠，二是實驗室儀器藥品配備不齊，缺少和學生一起改進的過程和方法，對學生的創新素養的形成缺少指導和培養。三是教材中部分實驗存在缺點。為了突顯化學學科在創新教育中的重要作用，必須對初中化學實驗及其教學進行認識、創新和改進。

一、中學化學創新實驗的認識

1、實驗本身的創新主要包括：實驗原理探究、反應條件優化、裝置改進、實驗方案的設計、實驗方法與手段等方面的創新。創新的意義在于：提高實驗的效果：現象更明顯、操作更簡單、耗時短、用藥品減少、更加安全環保、成功率高等。

2、實驗教學的創新。實驗包括：實驗活動、實驗方法論、實驗事實和實驗史實。主要體現在：1、實驗教學的設計，對實驗的精心設計與使用。2、實驗教學的實施：對實驗事實和化學史實的優選與恰到好處的應用等方面。通過實驗教學上的創新，更好地發揮其認識論、方法論和教學論功能。

中學化學課程標準指出：“科學探究是學生積極主動獲取化學知識、認識和解決化學問題的重要實踐活動”，不僅“是一種重要的學習方式，也是義務教育階段化學課程的重要內容”。 對于化學教師而言：化學實驗是科學探究的重要方式，要科學設置問題情境，能為學生認識化學科學知識提供化學實驗事實，由感性到理性的上升。能為學生檢驗化學理論、驗證化學假說提供化學實驗事實。實現由認識—實踐—認識的螺旋上升。

從方法上講，實驗幫助學生掌握科學的研究方法。“科學方法它包括：觀察方法、實驗方法、資料和事實的處理方法、科學抽象方法、假設方法、模型方法等。“實驗方法”包括測定、實驗條件的控制、實驗觀察、實驗數據的表格化和線圖化處理等 這些實驗基本技能獲得，學生受益終身。

教學論認為：化學實驗能從4個方面影響學生，增強學生學習化學的興趣，激發學生學習的潛能培養創新意識，發展創新能力培養嚴謹的科學態度，樹立科學的世界觀

二、實驗創新的途徑

1、實驗裝置改進或創新類

實驗裝置的改進與創新是研究者最為關注的。主要圍繞著實驗儀器的改進、組裝，或以非化學儀器替代化學儀器進行了探索，實現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于蒸發， 茶杯中的過濾網就是簡單的過濾， 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，我將發生裝置分解為四部分：反應條件和藥品量決定反應場所，試劑的狀態決定進料通道，氣體的排出決定唯一的出氣通道，反應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：是指與特定化學實驗對象相聯系，并對其狀態、性質和變化發生影響的諸因素的總和。可以從試劑和操作二個方面考慮。試劑類包括：試劑種類、純度、狀態、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、實驗方案設計類

化學實驗設計指實驗者在實施化學實驗前，根據一定的化學實驗目的和要求，運用化學知識與技能，按照一定的實驗方法對實驗的原理、儀器、裝置、步驟和方法等進行合理安排與規劃。初中練習中常見的有物質的除雜的方案設計。

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：在一支標有刻度的大試管，放入足量的紅磷平鋪，用帶有導氣管的橡皮塞封住試管口并關閉導管上的止水夾，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

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

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，改用石棉網上鐵絲網隔離形成懸浮火焰。

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

5、新技術的引用

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、準確、綜合性強。可隨時隨地地進行定量實驗探究活動。數據變化過程與實驗過程同時進行。手持技術可以以圖像、圖表等多種形式動態實時地顯示實驗的變化過程。實驗數據可以準確到0.5%，完全符合中學對實驗數據準確度的要求。可同時進行理化生等多學科實驗的定量探究。盡管在農村中學應用有難度，教師還是要了解。

三、農村中學化學創新實驗研究的思考

對于農村學校而言，實驗創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，按照新的構思設計并開發的創意實驗少。醫療垃圾的過度使用令人擔心，替代是缺少標準儀器的無奈之舉。忽視了化學儀器的學科方法、學科思想價值。“實驗儀器的使用是化學學科所特有的，也是必不可少的，教師不僅要讓學生認識它們，還要讓學生掌握它們的使用方法，這同時也有利于學生將來在化學專業上的發展”。錢勤教授如是說。

當然化學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疑，還可以從圖書館、互聯網、日常生活中獲得。讓學生敢質疑、善創新，教師除了要在教學中善于引導、挖掘教材上的實驗素材外，也要做好表率作用，經常閱讀專業期刊、專著和瀏覽專業的網站，以提高自己的專業質疑和創新能力。