應用性實驗設計之化學教學運用舉隅

一、問題的提出

針對從實驗在化學教學認識過程中的作用出發而劃分的“探究性（啟發性）”、“驗證性”和“應用性”三種類型的化學實驗設計，此前已就前兩種實驗設計在中學化學教學中的運用問題進行了探討。本文試圖通過兩個學生設計并展示的實驗，討論“應用性”實驗設計在中學化學教學中的運用問題。

二、應用性實驗設計之化學教學運用舉例

1.革新實驗方法，解決實際問題

【例1】 排水量氣法的運用。

（1）提出實驗問題：在有些實驗中要求定量量取氣體的體積，通常采用排水量氣法。但當氣體會溶解于水時，此法就不適用了，學生對此作了改進。

（2）控制條件要求：①收集一定體積的氣體；②氣體不直接與水接觸。

（3）設計實驗：裝置如下圖。

（4）實驗裝置：廣口瓶、導管、三通、量筒、小氣球、彈簧夾。

（5）實驗原理：用彈簧夾夾住A處，松

開彈簧夾B，氣體進入小氣球體積膨脹，將水

壓入量筒，讀出水的體積即是氣體體積。而后

用彈簧夾夾住B處，松開彈簧夾A，小氣球中的

氣體被水壓出，實現定量收集。

（6）教學運用：可以在學生課后實驗或家庭小實驗中應用，也可用于綜合實踐活動課程、研究性學習中的科學探究實驗專題。

2.綜合運用化學知識與實驗技能，解決實際問題

【例2】 鐵絲在氧氣中燃燒時，氧氣極限濃度的測定。

（1）提出實驗問題：課堂教學中通過演示實驗，學生觀察到鐵絲在氧氣中可以用燃著的小木條點燃，但在空氣中不能。學生不難分析得出“是由于氧氣濃度不同”的結論，由此引出“測定鐵絲在氧氣中燃燒時，氧氣極限濃度”的實驗問題。

（2）控制條件要求：①收集不同濃度的氧氣，并知道氧氣的具體含量；②確定鐵絲可以燃燒的最低氧氣濃度。

（3）設計實驗：①取五只集氣瓶編為1～5號，分別裝入占總容積10%、20%、30%、40%、50%的水，用玻璃片蓋上，依次倒置于水槽中用排水法收集氧氣。②分別將纏有燃著小木條的細鐵絲伸進5只集氣瓶中，觀察、計算、記錄于下表。