化學實驗的改進與創新研究

■李和東

想往礦泉水瓶上安一個支管，利用塑料的熱塑性，把一根玻璃管的一端在酒精燈上加熱后往礦泉水瓶上一插即可。

提起實驗改進、實驗創新，一些教師不知從何下手。筆者認為：對于農村及老、少、邊、窮等經濟欠發達地區的中學來說，由于學校實驗條件簡陋、實驗經費緊張，教師更多地應該關注的是如何用一些替代品來完成本來無條件完成的實驗，如微型試驗、用礦泉水瓶以及經過消毒處理的一次性注射器等來完成的某些實驗，這些地區的教師要盡量想辦法創造條件開足開全實驗；對于實驗條件較好的中學教師來說，可從多媒體技術與化學實驗的整合、教材中現有的某些實驗的改進、培養學生創新思維的探究性實驗等方面出發，進一步開發和完善化學實驗的教育功能。

在初中化學評優課上，有一位教師在講“燃燒的條件”時，她按教材中的設計進行白磷在水下（熱水）燃燒的演示實驗，第一次沒做成功。筆者認為，她之所以沒做成功，是因為在水下氣流吹的白磷到處移動，氧氣與白磷無法充分接觸。她若把通氣的導管改成倒扣的小漏斗罩在白磷上，然后再通氧氣，實驗就能很容易成功。筆者認為中學化學實驗改進、實驗創新就應該從這些教學中遇到的實際問題入手。

教師在教學中可以利用廢舊物品進行實驗，如用無毒、無害而生活中到處都有的塑料礦泉水瓶可代替化學實驗中的好多儀器，如水槽、試管、燒杯、集氣瓶、漏斗等。把大的礦泉水瓶從下半部剪開即是水槽；把小的礦泉水瓶剪開，下半部分即可作燒杯，上半部分可作漏斗；想往礦泉水瓶上安一個支管，利用塑料的熱塑性，把一根玻璃管的一端在酒精燈上加熱后往礦泉水瓶上一插即可，非常方便。用此辦法可解決初中化學教材中85%的實驗。

另外，教師要改進、創新最基本的實驗儀器。復式試管夾，就是為了克服現有的試管夾一個只能夾一個試管的不足而發明制作的。復式試管夾既能夾一個試管，又能夾2個或3個粗細一樣或粗細不等的試管，這就為中學化學某些對比實驗的演示提供了很大的方便。

教師要注重課本實驗的延伸。如“氫氣驗純后試管中余焰的檢驗”實驗，氫氣驗純后試管內應有余焰，但是試管內的余焰卻很難觀察到。為了讓學生確信試管中有余焰，可以設計如下操作：驗純后立即把試管口朝上，微傾斜浸沒在水槽中；水進入試管，氫氣被排出，在試管口則可以看到剩余氫氣繼續燃燒的火焰，現象特別明顯。該實驗贏得人們的一致好評。

以上筆者認為是比較成功的，有意義的，對中學化學實驗教學的改進和創新是具有積極推動作用的，對其他教師以后的實驗改進、實驗創新也是有一定啟示的。實驗改進、實驗創新要遵循科學性、實用性、簡約性、安全性、環保性和創新性的原則。

教師實驗探究、實驗改進、實驗創新的精神潛移默化地影響著自己的學生，對學生的成長大有益處。不過，筆者認為，中學化學實驗改進、實驗創新不能只是教師的事，要把它變成學生的事，要通過教師積極引導，有計劃地來培養學生的問題意識，激發學生的創新思維。

在講授“燃燒和緩慢氧化”的內容時，學生對隔絕空氣可以滅火很容易理解，但對將溫度降低至可燃物著火點以下同樣可以滅火，總是持懷疑態度。為了使學生真正理解滅火原理，請學生自己分析，并讓他們設計方案。學生通過觀察、分析、思考、交流等過程，設計出很多種方案。先讓學生小組研討，相互評判，再讓學生把他們小組選出的比較理想的方案在全班學生面前展示，師生共同分享創新的成果，最后師生綜合考慮，共同選出一套比較理想的設計方案。增加一個降低溫度滅火的實驗，實驗過程：向一個250 ml的燒杯中加入150 ml左右的水，然后再在水中加入適量的硝酸銨，并不斷攪拌，使水的溫度急劇降低；接著將少量豆油倒入一個小鐵盒中，并點燃；再用坩堝鉗把小鐵盒放在燒杯冰冷的水面上，學生這時可以看到由于溫度的降低而使火焰一下熄滅。為了使觀察到的現象更全面，再把小鐵盒拿出來，重新點燃，殘留在鐵盒中的豆油在空氣中則再次燃燒起來。至此，學生對降低溫度可以滅火深信不疑，同時也加深對滅火原理的理解。

該過程中，學生通過一系列的活動，真切地感受和體驗到科學探究的過程，培養了創新思維和科學精神。筆者認為，這樣的探究性的實驗改進是值得提倡的。

學生通過一系列的活動，真切地感受和體驗到科學探究的過程，培養了創新思維和科學精神。