化學(xué)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)和創(chuàng)新的方法

摘 要：實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新要注意科學(xué)性和安全性，創(chuàng)新不能在紙上和習(xí)題上，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)要注意在實(shí)際操作中去驗(yàn)證能不能實(shí)現(xiàn)。還介紹了實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的幾種方法和幾個(gè)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新；化學(xué)實(shí)驗(yàn)；操作性

新一輪基礎(chǔ)教育課程改革的一個(gè)重要目標(biāo)就是要將學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的“知識(shí)課堂”教學(xué)模式改變?yōu)樵诶蠋熤笇?dǎo)下學(xué)生自主進(jìn)行科學(xué)探究的“探究課堂”教學(xué)模式。化學(xué)作為一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的地位和作用是不言而喻的。以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的“探究課堂”教學(xué)模式已成為廣大化學(xué)教師的共識(shí)。在實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新中，可以采用以下幾種方法。

一、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新要注意科學(xué)性

實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新不能違背科學(xué)性原則。實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新過程是“發(fā)現(xiàn)問題→思考→設(shè)計(jì)→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→改進(jìn)”的過程，在這個(gè)過程中，思考和設(shè)計(jì)是實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的靈魂，思考要圍繞實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題或不足而展開，思考不能違背科學(xué)性，要三思而后行。

二、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新要注意安全

實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新應(yīng)該是在別人沒有做過的基礎(chǔ)上的創(chuàng)新，化學(xué)實(shí)驗(yàn)所使用的藥品有的有毒性或腐蝕性，有的易燃、易爆，因此，要特別注意安全。如，九年級化學(xué)《自制簡易滅火器》，為了說明反應(yīng)原理，一般用濃鹽酸和飽和碳酸鈉溶液反應(yīng)，由于藥品的用量不可能恰好完全反應(yīng)，所以噴出的溶液具有一定的腐蝕性。即使使用的藥品沒有毒性，藥品的安全性也沒有問題，也要注意在操作中杜絕一切不安全因素，否則，實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新就會(huì)在心理上造成陰影，影響創(chuàng)新的積極性。

三、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新要注意可操作性

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)一定要在實(shí)際中去操作，不能紙上談兵。有的人喜歡在習(xí)題中搞“創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”，憑空想象，也有人喜歡用畫圖來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，實(shí)際上不具有可操作性。

如，有人用鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生的氣體壓強(qiáng)來演示噴泉實(shí)驗(yàn)及類似的相關(guān)實(shí)驗(yàn)（如將生成的氫氣點(diǎn)燃），豈不知鈉與水反應(yīng)很激烈并且放出大量的熱，因此每次只能取黃豆粒大小的鈉做實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)生的氣體量是不足于發(fā)生噴泉現(xiàn)象的，因此，該實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新不在實(shí)驗(yàn)裝置，而在于如何添加金屬鈉上。

四、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的幾種方法

1.模擬化學(xué)原理

中學(xué)化學(xué)教材中有涉及化學(xué)原理或概念的教學(xué)內(nèi)容，在教材中又沒有安排相關(guān)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，我們就可以根據(jù)相關(guān)原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來模擬這些內(nèi)容，使學(xué)生在獲取鮮明直觀的印象的同時(shí)，萌發(fā)強(qiáng)烈的探究欲望。模擬化學(xué)原理就是用學(xué)生比較熟悉的感性實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來說明化學(xué)原理。

2.改進(jìn)教材中原有的實(shí)驗(yàn)

教材中有很多實(shí)驗(yàn)在實(shí)際操作過程中往往會(huì)發(fā)現(xiàn)很多不足之處，把這些缺點(diǎn)或不足之處列舉出來，然后提出改進(jìn)的方法，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新。

如，九年級化學(xué)《燃燒條件》實(shí)驗(yàn)。

缺點(diǎn)：（1）反應(yīng)體系不封閉，白磷燃燒生成的白煙污染空氣；（2）燒杯底部較大，白磷受熱后熔化成小顆粒，通入的氧氣不易與白磷接觸，難于觀察持續(xù)的“水底火花”現(xiàn)象。

改進(jìn)：（1）將白磷和紅磷分別放入試管中，塞上橡皮塞，再一同放入熱水中；（2）將燒杯改為25×300 mm的大試管。

改進(jìn)原有的實(shí)驗(yàn)，不需要有多深的理論知識(shí)，也不需要為了實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新而苦思冥想，只要在實(shí)驗(yàn)操作過程中發(fā)現(xiàn)有缺點(diǎn)，稍加思考就可以達(dá)到改進(jìn)的目的。也可以在演示實(shí)驗(yàn)過程中，將實(shí)驗(yàn)中的缺點(diǎn)和不足指明給學(xué)生，讓學(xué)生思考，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的教學(xué)目的。改進(jìn)原有的實(shí)驗(yàn)是目前實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新最常用的方法。

五、兩個(gè)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)實(shí)例

1.鐵絲在氧氣中燃燒

優(yōu)點(diǎn)：氧氣可以在消耗的過程中得到補(bǔ)充，因此實(shí)驗(yàn)過程可以將一根鐵絲燃盡，不需要在瓶底放水或沙。

該方法與可用于其他需要在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)。

2.影響化學(xué)平衡條件—酸、堿對重鉻酸鉀水解的影響

教材實(shí)驗(yàn)缺陷：加濃硫酸時(shí)，溶液顏色變化不明顯，加氫氧化鈉的量較多時(shí)才能觀察到溶液顏色發(fā)生了變化。

改進(jìn)方法：在配置好的重鉻酸鉀溶液中加適量的氫氧化鈉，適當(dāng)促進(jìn)重鉻酸鉀的水解，顏色變淺。

改進(jìn)后優(yōu)點(diǎn)：無論加酸還是加堿，溶液顏色變化明顯。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)和創(chuàng)新是落實(shí)“探究課堂”教學(xué)的需要，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識(shí)的一條有效途徑。創(chuàng)新思維的火花是在不斷地思考和疑問中產(chǎn)生，創(chuàng)新的靈感來源于不斷地學(xué)習(xí)，只要我們勤于思索、勇于探索，一定會(huì)有更多更合理的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生。

參考文獻(xiàn)：

劉正賢.中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)大全.上海教育出版社，1994-01.

（作者單位 安徽省馬鞍山市第二十二中學(xué)）

編輯 薄躍華