山區初中化學實驗改進與創新的策略

歐水波

【摘要】化學核心素養指出，要培養學生實驗探究與創新意識。化學作為一門動手能力要求很高的學科，以實驗為基礎，實驗是一種最有效實施全面化學教學的形式，同時也是進行科學探究的重要方式之一。本文對山區初中化學實驗改進與創新的意義進行了論述，對當前山區初中化學實驗的現狀進行了分析，并在此基礎上探討了山區初中化學實驗的改進與創新措施。

【關鍵詞】山區初中化學；核心素養；實驗創新

在教學中，學生能掌握基本的化學實驗技能，是學好化學知識和進行活動探究的基礎與保證?；瘜W實驗不僅可以化抽象為具體，幫助學生理解知識點，而且可以激發學生的興趣，培養學生的觀察力，理解力、分析力、實踐力和創新力等。目前，從山區學校情況來看，由于學校條件及各方面的影響，學生實驗都以演示實驗代替，更有甚者以視頻代替，導致各山區學校大部分學生對化學實驗接觸很少，嚴重制約了山區學生實驗能力及創新能力的發展。因此，對山區化學實驗創新進行研究非常有必要。

一、山區初中化學實驗創新與改進的意義

1.通過化學實驗的創新與改進，能很好地激發學生學習化學的興趣。化學實驗中所發生的化學反應，能大大增強學生的化學求知欲，促使他們積極探尋化學現象的本質，全面調動其學習積極性。

2.培養學生的創新以及實踐能力。學生在完成化學實驗時，需要對實驗目的、實驗步驟、實驗結果等進行設計，并通過動手去完成實驗，在這一系列的過程中，不但能培養學生的動手能力，觀察能力，也能培養學生的邏輯思維能力。

3.轉變山區化學教師單一、傳統的教學模式。教師通過引導學生不斷對實驗進行改進與創新，能使學生勤動腦、勤動手、勤實踐、勤創新，真正地、全面地改善山區初中化學實驗的不良狀況，把時間還給學生，提高學生的主體地位，全力提高學生的實驗創新能力。

二、山區初中化學實驗現狀分析

1.教學方式十分單調。學生缺乏討論、動手能力，大部分山區初中化學老師仍然是通過傳統的一塊黑板、一支粉筆進行口頭講解，簡單的有問有答式課堂教學不利于培養學生的創新能力。

2.經濟條件落后。山區落后的經濟條件，滯約了化學實驗教學的發展。實驗室和實驗器材匱乏，無法滿足學生們做分組實驗；還有就是師資力量不足，實驗員少之又少；因此，導致山區化學實驗難以順利開展。

3.實驗教學進度落后。山區初中化學實驗往往起步很晚，在短時間內，要完成化學知識的學習，實驗習慣的養成以及迎接中考，對學生來說無疑壓力非常大。

三、山區初中化學實驗改進與創新的策略

1.簡單化創新。面對山區化學設施條件以及學生的現實狀況，有必要將教材中較為復雜的化學實驗進行簡單化，具體包括裝置簡單化、操作簡單化，當然必須以實驗的成功率高、現象明顯為前提。

2.裝置簡單化，是指把教材中的實驗裝置按教學需要進行改進，使實驗裝置由復雜變得簡單，減少儀器和藥品的使用，使實驗得以順利開展。例如，粵教版第八章《8.2常見的酸和堿》一節，老師演示濃硫酸與蔗糖反應的實驗時在敞口容器中進行，實驗中產生刺激性氣味的氣體直接排放到空氣中污染室內環境、影響課堂效率。我把在敞口容器中進行實驗改進為在密閉的集氣瓶中進行并減少藥品的量，不污染空氣又節約藥品，符合綠色化學的理念。在改進實驗裝置的過程中，發現沒有對生成氣體的性質進行驗證，為了對生成的氣體進行驗證，于是我又對裝置進行了進一步的改進，使實驗裝置具有對生成氣體進行驗證的功能，既增加實驗的趣味性，拓展學生的知識面，也與高中知識接軌。具體改進如下：

首先，在雙孔橡皮塞中插入兩根玻璃管，玻璃管上端綁兩個氣球（反應中放出大量的熱和生成氣體，用氣球緩沖，防止橡皮塞彈出），其中一根玻璃管下端綁一個小塑料瓶，另一根玻璃管貼上濕潤的品紅試紙（驗證生成了二氧化硫）。隨后，往集氣瓶中加入一定量的澄清石灰水（驗證生成了二氧化碳，吸收有毒氣體）。秤取5g蔗糖加入小塑料瓶中，再滴加3滴水使蔗糖濕潤，然后量取4ml濃硫酸加入塑料瓶中并攪拌，使混合均勻，再迅速插入到集氣瓶中?？捎^察到蔗糖由白色逐漸變為褐色繼而變為黑色，同時看到澄清石灰水變渾濁，品紅紙褪色，并放出大量的熱。在做這個實驗的時候發現這個裝置還可以用來做其他實驗：分子運動實驗，質量守恒定律，二氧化碳的性質實驗，金屬的活動性的對比實驗，過氧化氫濃度對反應速率影響的對比實驗樓。通過裝置簡單化，使原來比較復雜的實驗變得簡單，有利于進行分組實驗教學。

3.操作簡單化，是指把教材中部分操作比較復雜的實驗進行適當改進，使實驗易于操作，有利于教師開展化學實驗教學，從而降低教師對實驗教學的恐懼，使演示實驗和學生分組實驗得以順利開展。例如，粵教版第五章《5.3二氧化碳的性質和制取》一節，觀察老師演示二氧化碳制取和二氧化碳性質實驗，就能發現書本上的實驗多，時間長，容易失敗，從而影響課堂效率，影響到實驗的成功率。所以我想到改進該實驗裝置，從而使二氧化碳的制取和二氧化碳性質實驗結合起來，并做一個對比實驗，不僅提高實驗成功率，而且實驗現象非常明顯，操作也簡單，大大地提高了課堂效率。具體改進如下：

首先，按下圖實驗組裝好儀器，在錐形瓶中放入大理石，在長頸漏斗中添加稀鹽酸。關閉右邊導管，打開左邊導管，進行二氧化碳的檢驗，二氧化碳的收集及二氧化碳的驗滿等操作。關閉左邊導管，打開右邊導管，進行二氧化碳與水反應的對比實驗及二氧化碳傾倒實驗?？捎^察的實驗現象有：①瓶中沾有水的石蕊試紙變紅，而干燥的石蕊試紙不變色。②底層的蠟燭先熄滅，上層的蠟燭后熄滅等實驗現象。通過把多步操作簡單化，把四五個實驗結合一起，效率特別高，而且才有對比手法，讓學生能直觀地分析實驗現象，提高教師課堂教學效率。

4.微型化創新

實驗微型化創新，不僅可以節約實驗原料，做到資源的有效利用以及減少化學實驗帶來的污染，而且可以方便于更好的觀察實驗現象。例如，粵教版第八章《8.1溶液的酸堿性》的教學中，我設計了學生分組實驗“用酸堿指示劑區溶液的酸堿性”。按照平常的實驗教學，化學儀器會用到6支試管進行實驗。我把實驗作了簡單的改進，用點滴板代替試管，學生實驗時，先把稀鹽酸、食鹽水和氫氧化鈉溶液分別滴入點滴板的小孔，每兩個小能孔滴同樣試液，然后分別滴入紫色石蕊試液和酚酞，不僅現象明顯，而且能起對比作用，也能大大節約了藥品，節約了實驗的時間。通過微型化創新，不僅可以節約實驗原料，可以方便于更好的觀察實驗現象，更有利于開展學生分組實驗。

5.環保型創新

在實驗中，我們應該多采用綠色、環保性實驗替代環境污染性的實驗，讓學生從實驗開始就深化環保思想，以至于在未來長遠的道路上成為一名優秀的實驗研究者。例如，粵教版探究分子的運動實驗，在教材實驗中，觀察實驗現象時，不但時間長，浪費課堂時間，而且還會聞到刺激性的氨味，污染了空氣，所以我將該實驗裝置進行了創新，不但實驗現象明顯，并且快速出現實驗現象，聞不到刺激性的氨味，也能得到與課本同樣的結論。具體改進如下：

①取一支帶支管的大試管，內裝濕潤的酚酞的濾紙條，支管口系一個氣球；②在帶支管的大試管內放一支管壁上有小孔的小試管，向小試管內裝入少量的固體氫氧化鈉，試管口用橡膠塞塞住，防止氨氣散出；③用膠頭滴管向小試管內滴入少量的濃氨水。改進后的實驗，不會聞到刺激性的氨味，環保無污染。

6.運用家庭小實驗，實現效益上的創新

化學離不開生活，生活處處有化學。家庭小實驗貼近生活，趣味性強，可操作性強， 學生在完成家庭小實驗的同時，必定會促使學生對所做實驗進行思考，并尋找更好的實驗方案，對實驗進行改進與創新，從而培養了學生的創新能力。通過對實驗的改進與創新，可以有效地減少實驗時間，不僅為學生、教師節約了時間，而且實驗現象上也相對的很明顯，因為其在于減少或消除重復操作步驟，使教師和學生都在實驗中受益。例如，在驗證分子間存在間隔的實驗中，我布置學生完成家庭小實驗，學生提出如下實驗方案（裝置如圖），

尋找一根細長玻璃或塑料管（約20厘米，直徑約2厘米），用橡膠堵住一端，注入一半的紅墨水，然后注入酒精，用橡膠堵住另一端，慢慢上下顛倒2～3次，使水和酒精充分混合；玻璃導管上部形成一大段空管，從而證明水分子間和酒精分子間都有間隔。改進后的實驗，操作簡單、實驗用品常見易得、便于開展學生家常話實驗；節約藥品、實驗用時短；混合后縮小的體積在玻璃管里得到明顯放大，可見度高。這樣，不僅現象明顯，而且操作簡易、安全，節材、省時，達到效益上的創新。

四、結語

總之，在化學實驗實驗上加以創新，無論對學生的能力、還是對教師教學、乃至對化學教育事業的發展都是有意義的。但是，在山區初中化學實驗的創新中，我們不能為了創新而創新，而忽視了實驗的根本目標所在；在探究山區初中化學實驗創新中，我們應該秉承以不違背化學實驗的科學原理為前提，在繼承中發展，在發展中創新。對于初中化學教材中好的探究性實驗方法，我們應該積極學習發揚，對于教材中不適宜時代發展的實驗方案，我們應該大膽的進行創新發展，這樣才能促進山區初中化學實驗教學的長期發展，提高化學的課堂效率。進行山區初中化學實驗創新不僅可以有效的幫助學生獲取知識、培養學生的動手動腦能力，而且有利于學生養成嚴謹的科學態度、引導學生進行多角度、深層次的思維辨析。

參考文獻：

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