对初中化学部分实验改进方法的探索
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对初中化学部分实验改进方法的探索
直观、有趣的化学实验不但可以激发学生学习兴趣，帮助学生形成化学概念，获得化学实验知识和技能，而且有助于培养他们实事求是、严谨的科学态度。然而，由于不同学校条件的差异，以及教材编写与学生认知冲突的客观存在，使得教材中的部分实验现象不明显、耗时长、成功率不高，一定程度上影响了实验的效果，对课堂教学也产生了负面影响。因此，结合学校实际情况和学生的认知、操作水平，很有必要对部分实验予以改进。一下是笔者结合自己的教学实践，提出了一些建议仅供同行参考。
一、实验改进的原则
改进实验的目的是为了使装置更加合理，操作更简便，更易于学生获取化学实验知识和操作技能。因此，实验改进应遵循以下原则：
1.科学性原则：实验原理、方法和操作过程必须科学、严谨、合理。
2.显现性原则：实验现象明显、结论直接，它是实验改进成功的标志。
3.简易性原则：实验装置简单，操作简便。
4.安全性原则：实验操作及药品要确保师生安全，避免事故发生。
5.环保性原则：实验用品无毒，过程环保，符合“绿色化学”的理念。
6.趣味性原则: 实验过程生动有趣，能激发学生学习兴趣。
二、实验改进方法的探索
1.调整实验步骤，优化实验过程
教材中的某些实验在知识上出现了前后不太吻合的现象，致使学生对教材知识产生了怀疑。例如：关于“人体吸入的空气与呼出气体有什么不同”，要求学生用排水集气法收集人体呼出的气体，然后检验呼出的空气与吸入的气体中氧气、二氧化碳、水蒸气的含量的不同与实验室制取二氧化碳的实验中不能用排水法收集二氧化碳。对这一前后矛盾的问题，我认为此处实验需要做出改进。将一根玻璃管伸向集气瓶,缓慢吹气4～5口，取出玻璃管，盖好玻璃片，用相同的方法再收集一瓶呼出的气体。另外，用干燥的集气瓶收集两瓶空气。比较集有空气与集有呼出气体的集气瓶壁，能观察到集有呼出的气体的集气瓶壁上有水雾，而集有空气的集气瓶壁上没有水雾，这可以证明：呼出的气体中水蒸气含量比吸入的空气中的水蒸气含量高。然后向盛有呼出气体和盛有空气的集气瓶中分别滴入少量澄清石灰水，振荡，盛有呼出气体的集气瓶中的石灰水变浑浊了，而盛有空气的集气瓶内现象不明显。说明呼出气体中二氧化碳含量比空气中的二氧化碳含量高。再将燃着的木条伸入另一盛有呼出气体和空气的集气瓶内相同时间，观察到盛有呼出气体的集气瓶中的木条先熄灭，而盛有空气的集气瓶的木条继续燃烧。说明空气中氧气的含量比呼出气体中氧气的含量高。本实验经过这样改进避免了教材内容的自相矛盾，又达到了探究的目的，而且减少了向干燥的玻璃片上哈气的操作步骤，优化了实验过程。
2.精选实验用品，强化实验现象
直观、显现的实验可以使学生比较清晰地观察实验过程，得出实验结论。但教材中有些实验由于所选用品不当，造成实验现象不明显，实验效果差，不利于学生的感性认识和理性升华。关于“蜡烛火焰各层温度的比较”。方法如下：取一根火柴梗，拿住一端迅速水平放入火焰中，约1秒后取出，观察并比较火柴梗在火焰的不同部位被烧的情况。此操作学生不容易把握，有的火柴竟燃烧起来，有的整根火柴全变黑了。因此，我让学生用一根铁丝平放在火焰上，约五秒钟后，学生可明显地看到铁丝外面变红，内焰及焰心部分无明显变化，从而可以推断出蜡烛火焰各层温度的高低，而且易操作，现象明显。
3.改进实验装置，净化实验过程
实验是化学教学最为有效的一种教学形式，所以教材中的实验要尽量创造条件去做，对于会对大气造成污染的实验，应尽量改进实验装置。关于“测定空气中氧气含量”实验的改进，课本中所用的装置，红磷需先在空气中点燃再伸入集气瓶中，在此过程中，红磷燃烧产生的五氧化二磷不仅刺激人体呼吸道，而且排放在空气中，污染大气。我对本实验左侧装置作如下改进：在一带单孔塞的试管中装入5小粒绿豆粒大小的白磷，将塞子塞紧，再将试管放入盛有80℃热水的烧杯中，右侧装置不变。待反应完全后，将试管撤离烧杯进行冷却，恢复到室温，打开弹簧夹，有水进入试管中，这样既验证了空气中氧气含量，又保护了环境，效果良好。
4.创设实验情境，增强实验趣味
化学学科的特点应该是趣味性强，但教材中的个别实验由于设计比较乏味，不能调动起学生的探究兴趣。因此，我们要对这些实验搞好设计，增强其趣味性，以激发学生学习兴趣。例如把二氧化碳与石灰水的反应改成魔术——“清水变牛奶”，利用人呼吸时呼出的二氧化碳，吹进澄清石灰水并且可充分调动学生的主动性，让每个学生都当一回“魔术师”，往“清水”里吹几口“仙气”，使“清水变牛奶”，增强实验的趣味性，加深学生对知识的印象。本节课课堂气氛活跃，同学们参与到知识的探究过程之中，所以对本节课内容印象极为深刻。
三、实验改进的注意事项
实验改进必须以科学、严谨、合理为前提，依据改进原则进行。在实验改进中必须突出“新”、“易”、“高”的特点。“新”是方法新颖，有创意；“易”是操作简便；“高”是效率高。“新”是精髓，“易”是基本要求，“高”是综合体现。改进过程中，教师要充分调动学生积极性和创造性，让学生的创新意识得到充分的发挥，使学生亲自体验探究过程的乐趣。
总之，有些实验完全按照教材中提供的方法，操作效果不一定好，这就需要我们做教师的平时多动脑，多探索，充分利用有限教学资源，去寻找科学、可行、简易、快速、高效的实验方法。改进的实验，不仅可以帮助教师顺利地完成教学任务，取得更好的效果，还可极大提高学生的学习兴趣。同时，如果我们在教学中引导学生自己设计实验过程，对学生创造性思维的培养也是有深远影响的。
