论文:初中化学实验改进与创
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初中化学实验改进与创新
牛学仓中学化学实验研究的最终目的是为中学化学教学提供更多、更好的实验方案,搞好化学实验教学,提高化学教学质量。教师在教学过程中,将对某些化学事物的理性认识转化为可操作的实验方案,就必须要经过实验的开发,并应用。
一、初中化学实验创新与改进的意义
1.通过化学实验改进与创新,优化教材实验
初中化学教材实验主要来源于某些著名化学家的“经典实验”、高中教材的“下放实验”、对工业生产的“模仿实验”、某些研究工作者的“改编实验”。即使如此,往往也需要加工和改进优化,使其更加适合于自己的教学。另外现行新教材中的也采用某些简易装置,但就其可行性方面仍有不少值得推敲之处,只有完善、优化它们,才能更加适合于初中的化学教学。
2.通过化学实验改进与创新,激发学生的学习兴趣
现行新教材相比老教材,增加了几个趣味实验、家庭小实验和选做实验。在具体的教学实施过程中得到了学生的欢迎,特别是趣味实验和家庭小实验,其具有的趣味性和与家庭厨房联系的特点,在很大程度上激发了学生学习化学的兴趣。根据学生现有的知识和当地的条件以及学生身边的物品,适当地再开发和改进一些激发学生兴趣的实验,以化学的奥妙引导他们亲手实验和进一步探索、思考,激发他们的求知欲,形成高层次的化学学习兴趣和对化学学习的爱好。
3.通过化学实验的改进与创新,扩大学生的知识面
改进和创新化学实验,会涉及到本学科以外(包括物理等)其他方面的知识。它们以实验的形式展示给学生,使学生通过
观察、实践等感性的认识,来扩大知识面。
例如:实验室制取并收集二氧化碳,有两种方法。
该实验操作简单,简单的同时似乎缺少了点内容。但
我们把实验作稍许改进:用具支试管代替普通试管,
用分液漏斗代替长颈漏斗。感觉就像电影中有了曲折
的情节,有了有血有肉的实在感。改进后的实验能补
充学生对分液漏斗的认识,让学生对如何控制反应速率、如何节约药品有了新的认识。实验培养了学生的动手能力的同时,无形之中拓展了学生的知识面。这样的实验改进有何乐而不为呢?
4.通过化学实验改进与创新,解决化学问题
在化学的教学过程中,会遇到很多的化学问题,有的是来自认知层面的,有的是通过对已有的实验完成后,产生的新的实验问题,有的来自于生活实践。这些问题的出现,足以引起我们的注意。并应从理论和实验两方面入手去解决,从而获取新的知识。
通过改进与创新化学实验,对教材中现有的一些实验起到了优化的效果,而且也充实了教材中的实验,对实验教学进行了有效的拓展,加深了初中化学的教学。
5.通过化学实验改进与创新,培养学生的实践能力和创新精神
化学实验是培养学生技能的重要环节,是培养学生化学实验能力的最主要途径。通过改进与创新化学实验,培养学生的实践能力和创新精神,是一种很好的途径。教师改进化学实验本身就是一种创新精神的体现,为学生树立一个楷模的作用。让学生一起参与实验的设计和操作过程,并对实验的结果作出评价,使学生直接受到科学方法的熏陶和训练,这对学生科学素质(包括对科学知识的理解、对科学知识探究过程和方法的理解以及科学知识对社会的作用的理解)的提高和创新精神的培养十分有利。
二、初中化学实验创新与改进的原则
1.要紧扣教材、突出重点
紧扣教材,就是为教学服务,为学生服务,为提高学生素质服务。实验创新要紧扣教材中的演示实验、学生探究实验、家庭小实验等来进行创新。教材中难以做成功的、过程繁琐的、要求条件高的、污染性大的等等,这些实验是我们创新的重点。例如:“燃烧的条件”、“空气中氧气含量的测定”、“分解过氧化氢溶液制氧气”、“氨分子运动”、“粉尘爆炸”、“灭火器原理”、“酸雨实验”、“蜡烛燃烧”、“氢氧化钠的性质”、“木炭还原氧化铜”、“一氧化碳还原氧化铁”和“水的电解”等实验既是我们改进和创新的重点,也是紧扣教材,突出重点的实验。
而教材中的实验习题,或近几年的中考实验创新题,已经对传统实验进行了改进,因此它不属于实验改进和创新的范围;还有的实验,如“氢气还原氧化铜”,属于老教材的内容,新教材已经删除,也没有改进和创新的价值。
2.要删繁就简,操作简单,体现直观性
删繁就简,操作简单是实验创新的标准之一。例如“粉尘爆炸”实验,采用塑料壶,增强实验的可视性,看后会给人一种美的享受。有如“电解水”实验,采用大小一样的2个注射器作为收集装置,使观察结果的读数准确,便于学生得出结论。
实验改进应体现直观性原则,即实验现象明显,可见度高,实验结论的得出直截了当,它是实验改进成功的标志,也是初中化学教师在改进实验时要努力的方向。
有些实验的效果不明显,但这些实验也是必不可少,需要增强实验的直观性,特别是某些演示实验。由于观察角度、教室或实验室光线、距离讲台的不同,实验效果有显著不同,这就是一个增强实验的可视性问题。如将实验改成边讲边实验,或将通过现代教学技术手段放大实验效果等。对于现象不明显、结论得出不直接的实验,化学教师在平时教学中要及时改进。只有化学实验现象明显,才能更好的得出实验结论,更好的在实验过程中传授知识。
例如:二氧化熄灭蜡烛火焰实验。该实验看起来操作简单,但实际操作起来并不容易达到理想的实验效果。往往会出现两只蜡烛都熄灭、两只蜡烛都不熄灭或上层阶梯上的蜡烛熄灭而下层阶梯上的蜡烛不熄灭。其原因主要有两个:一是集气瓶口的毛玻璃片敞开太大;二是烧杯里的蜡烛燃烧时间长导致二氧化碳气体温度升高而体积膨胀,密度变小。采用下列方法改进后会使实验效果更明显,更具有直观性。
实验改进一:用一个250mL的烧杯,在梯形的铁片上安上两小段生日蜡烛(下面的方法中均采用这一相同操作),点燃,在烧杯内梯形铁片的对面并放置一个短颈漏斗。将收集满CO2气体的集气瓶网漏斗中慢慢倒入,可以发现,燃烧的蜡烛先下后上依次熄灭。
实验改进二:用稍大一些的(如250mL以上的)饮料瓶来代替集气瓶收集CO2并倾倒。饮料瓶各种容量规格的都好找,一般都较大,能收集足够多的CO2,另外饮料瓶的瓶口比集气瓶的瓶口要小很多,便于集中倾倒,能有效防止CO2四处扩散。
实验改进三:在烧杯内做一个硬纸挡板。挡板宽等于烧杯的内直径,上端剪成两个卡耳,下端剪一个缺口,便于CO2流动。实验时,从挡板一侧缓缓倒入CO2,另一端的低、高两只蜡烛依次熄灭。