实验设计与改进 (2)

1、初中化学实验设计与改进,淮北师范大学附属中学 万海涛,导语,我国著名化学家戴安邦先生曾经说过：“化学实验教学是实施全面化学教育的一种最有效的形式。”化学实验特有的生动性，会使初学化学的初中学生很感兴趣，但只是层次较低的感知兴趣和操作兴趣，再加越来越多的验证实验，他们逐渐感到枯燥乏味。因此我们必须优化教学设计，改进实验方案，使实验教学与探究学习融合起来，充分发挥实验的探究功能，不但让学生获得知识，学到技能，而且重视让学生受到科学方法、科学思维的训练，养成科学精神，使学生对实验保持持久的探究兴趣和创造兴趣,现行实验在设计上存在一些不足，不适应当前教育、教学发展的需要，明显制约了化学教学的发展。具体

2、反映在：装置材料的搭配欠佳，操作复杂，实验现象不明显或成功率不高；实验的内容、方法、技能手段较为陈旧，实验现象不够直观、鲜明；实验存在对环境的污染，在安全性和环保上还不能达到要求；缺乏各学科之间的相互渗透，不能体现化学的社会化，不能满足当今高科技发展的需要化,一、初中化学实验设计和改进原则,指导学生对化学实验进行设计和改进，首先要对实验的设计与改进方法进行指导并提出具体要求。中学化学实验设计和改进的原则,一）直观性、易于观察原则,化学实验就是通过实验现象对实验原理进行验证，进而得到实验结论。如果实验现象不明显，就失去了实验设计的价值。因而，一个好的实验设计必须保证实验现象更加明显，实验效果更好

3、，更易于观察。初中课本中有些实验的直观性不很强，很难观察。如果课堂上做这些实验，学生观察起来较难，特别是坐在后边的同学看不清楚。因此，我们必须对课本中的一些实验做必要的改进，突出主要现象，增强直观性，加大启发性，让学生看清楚，以便较好地启发他们的思维,二）简易性、快捷性原则,实验操作是否简单、方便，是判断、评价实验方案是否具有具体实验价值的重要因素。如果实验装置复杂，操作不方便，超过了中学化学实验室所配置的常用仪器，超过中学化学对实验的基本要求；实验耗时较多不便于在课堂上做，或实验装置设计不符合简单、操作方便这一要求，就不便在中学推广、应用。这就需要保证设计的实验切实可行，实验速度快捷，实验条

4、件符合基本要求，实验条件易于控制,二）简易性、快捷性原则,对实验装置的设计主要从以下几方面着手解决： 1 实验装置所用仪器是否是常见仪器； 2 实验装置是否符合中学实际情况； 3 是否适合中学生操作； 4 实验装置和操作过程中还存在哪些缺陷,二）简易性、快捷性原则,实验速度的快慢及其实验时间的利用应主要注意： 实验时间控制及药品用量； 造成实验时间过长的原因； 提高实验速度的方法和可能途径,三）安全性、无污染原则,中学化学实验要以实验安全第一为前提，由于化学实验的自身特点，一般都存在一定的安全隐患，容易造成实验室污染等。因而设计的实验应充分考虑安全因素，防止事故发生，消除事故隐患。实验设计过程

5、中，要有尾气处理装置，装置气密性好，避免气体泄露。要求实验过程确保师生的身心安全，确保无事故发生，确保不污染环境。化学实验装置必须是有安全保证和无污染的装置,三）安全性、无污染原则,如：实验室制氧气有如下方法 1 氧化汞受热分解； 2 高锰酸钾受热分解； 3 氯酸钾(二氧化锰催化)受热分解； 4 双氧水（二氧化锰催化）分解等。 哪种更合适?可以从原料的来源及价值、生成物及废弃 物、有无毒害及耗能状态等方面进行分析比较,教材中 H2和 O2混合爆炸性实验,若采用书中方法,如图-1所示： 一方面实验成功率不高， 另一方面危险性较大,改进后H2和 O2混合爆炸性实验,采取将体积比为 2：1 的 H2

6、：O2混合气体通入肥皂水中，液面上会产生很多小气泡如图-2。 用燃着的木条点燃气泡，立即产生爆鸣声，既安全，实验又容易成功,硫在氧气里燃烧的实验有一定的污染，在做这个实验时作了以下改进，并将模拟酸雨的危害一起作，具体是：把一个小燃烧匙的柄固定在橡皮塞上，在集满氧气的集气瓶里倒入少量的水，放入一粒锌、一小块大理石和一片树叶。将少量的硫在燃烧匙内点燃，马上观察火焰的颜色后，伸入集气瓶，塞上橡皮塞，观察火焰颜色变化，熄灭后振荡，一会儿，就可以看见锌和大理石表明有少量气泡冒出，树叶发黄。该实验集几个实验于一体，验证了氧气的性质，酸雨的成因和危害，消除了实验中二氧化硫对空气的污染,四）节约原则,通过实验

7、的创新设计达到减少药品用量，减少废液的产生，减少仪器的使用件数，寻找廉价且耐用的药品或仪器作为代用品，从而达到降低实验成本的目标。实验中尽量使用微型化学仪器，提高药品的利用率。同时通过化学实验，使学生了解工业生产中降低生产成本，进行产业创新，提高经济效益的意义和价值,H2还原 CuO 实验,用螺旋状 Cu 丝替代粉末状态的CuO（图 -4），Cu 丝事先用酸液浸泡，自来水冲洗后，然后酒精灯上灼烧，使其表面生成一薄层的 CuO,五）科学性原则,科学性是任何科学发明、创新和设计的基本原则，就是实事求是，遵照自然规律办事，来不得半点虚假。传统的经典实验，经过几代人的教学实践与应用，在科学性方面一般不

8、存在问题。如果一个实验方案违背了科学规律，不能进行有效的实验，不符合实验要求，就失去了创新的价值,五）科学性原则,对一些实验改进，由于考虑不周，可能会违背科学原理。主要注意以下几点： 1 实验现象明显； 2 能合理准确地验证实验原理； 3 能合理准确的说明实验结论； 4 实验条件可控制,五）科学性原则,如：设计制备二氧化碳气体的实验： 依据无毒、价廉、易得、可行等因素选择试剂； 依据反应物的状态以及反应条件选择气体发生装置； 依据生成气体的密度及在水中的溶解情况，确定采用什么方法收集等。 实验的成功与失败决定于实验方法是否科学等,六）主体性原则,确立学生的主体地位，充分发挥其主体作用。传统教学

9、模式不利于培养学生的创新素质。 新的教学理念和教学内容，是创设适宜的实践环境，让学生用自己掌握的知识去尝试解决实际问题。学生是教学活动的主体，实施实验教学要激发学生对实验及化学知识的兴趣，进而发挥学生的主观能动性，增强学生积极主动的参与意识。在立足于教材的同时，打破知识的编排结构，改进实验步骤，使学生在教师的引导下，提出问题，分析和解决问题,注意：紧扣化学课程标准，充分理解教材编写者的设计意图,化学实验的改进或增补，应严格遵循课程标准的要求，成为实现化学课程目标的有效手段。初中化学教材中的化学实验都是经过教育教学专家反复论证后选择入遍化学课本的，具有权威性 ，因此，实验的设计与改进，一定要明确

10、实验编写者的设计意图和教材中的作用以及存在的问题。改进必须遵循实验教学自身的规律性和学生的认识规律，要在不违背教材编排科学性的前提下进行，在改进实验时，一定要认真考虑实验的改进是否有价值，是否有助于化学概念的形成或化学原理的说明,二、初中化学实验设计与改进的理论依据,一）素质教育理论 素质教育就是以人的素质提高为根本目的，以科学教育为手段，以人的身心的全面和谐发展与完善、天赋与潜能的开发及主动参与等为基本特征的教育。实验教学中培养创新品质，在教学环节中渗透素质教育思想，教师应适当改进实验步骤，改进教学模式，启发学生思维，增强学生的创新意识，培养学生的创新精神，培养学生的创新能力，指导学生学以致

11、用，将知识转化为能力，促进学生综合素质的提高,二）教育心理学理论,创新品质源于良好的思维品质，教师在教学中应注意培养学生思维的深刻性、广阔性、独立性、判断性、逻辑性和灵活性，训练学生的思维能力，使学生能在实践中发现问题、分析问题、提出假设、检验假设，培养他们解决实际问题的能力,三）逻辑学理论,创新思维是发散思维的上佳表现，发散思维具有流畅、变通、独特等特征，思维要流畅就应以扎实的逻辑思维能力作为基础。教师直接指导学生运用归纳、演绎等思维方法解决问题；或者以身作则，自己多运用逻辑思维方法解决问题，使学生潜移默化地在模仿中提高思维品质，促进素质发展,四）化学学科教学理论,化学是一门以实验为基础的自

12、然科学。实验教学能为学生正确认识物质及其变化规律提供实验事实，又是一种重要的感性认识方法，化学实验同时也是一种最生动、最有效的直观方法，它是检验化学原理的客观标准，是促进化学学科进步和化学工业发展的基本途径。所以实验是化学的灵魂，是激发学生学习兴趣的主要源泉。教育学家们认为，实验能培养学生正确、敏锐的观察能力，发展学生思维能力，尤其是创造能力，并锻炼学生独立操作能力。在实验教学过程中，人们越来越感觉到，化学实验不仅在知识传授中发挥着积极作用，而且能全面提高学生的素质，使全体学生得到生动活泼、主动地发展,三、初中化学实验教学设计与改进研究的主要内容,中学化学实验的设计与改进，是为了提高现行中学化

13、学课本中所规定的学生实验、演示实验、家庭小实验的可操作性、可观察性，使其在化学教育教学中的服务功能更强、作用更大、效果更好，对其中的有些实验进行改进,一）改进实验装置的探索与尝试,实验改进不能脱离中学化学教学实际，无论是实验原理、实验器具、实验药品及实验程序的改进，还是补充新的验证性实验、概念形成性实验或探索性实验，都不能离开中学生知识接受能力和中学化学课本这个实际，都要围绕原实验的作用与意图，围绕增强服务于化学教学这个宗旨，否则，实验改进很容易步入误区，甚至会对教学产生副作用,案例一：“空气成分测定”实验的改进,从 1956 年至 2001 年，我国初中化学教材一直采用如图 -5所示的经典实

14、验装置来测定空气里氧气的含量。 2001 年，人民教育出版社出版的义务教育课程标准实验教科书化学（九年级上册）又用图 -6 所示的装置代替钟罩来做“空气中氧气含量的测定”实验,1 两个实验装置均存在不足: （1）由于红磷是被点燃后伸入到容器内的，即红磷先燃烧，容器后密闭，而橡胶塞与导气管连接着，这就使得燃烧匙从伸入容器内到塞紧塞子前会有部分空气因热膨胀而逸出，这样测得的氧气体积分数会偏小。 （2）红磷在空气中燃烧生成的五氧化二磷（P2O5）会污染空气，对人的皮肤也有腐蚀性,3）图 -5 装置中的钟罩、水槽体积大，携带不便，而且钟罩粗细不匀，将其水面以上的容积分为五等份较难操作，钟罩也不易获得。

15、 （4）图 -6 装置中弹簧夹前后玻璃管内空气里的氧气由于不能参与磷的燃烧，所以使得流入广口瓶里的水偏少。烧杯中的水面与广口瓶内导管口不在同一水平面，也会对水的倒吸产生一定的影响,2、改进方案 根据“容器先密闭，白磷后燃烧”这思路，对该实验进行了改进（图 -7）。在一金属注射针筒里放入火柴头大小的白磷，将注射端封口，记下活塞位置，将针筒放入装有 70C 热水的水槽中，观察现象。白磷逐渐燃烧，放出大量白烟，将针筒取出，冷却后观察，针筒活塞向内移动约 1/5 距离,3 优点 “空气成分测定”实验在密闭的注射器中进行，可以避免教材演示实验可能产生的气体逸散导致的实验结论不准确的现象。另外，可观察到活

16、塞迅速外移(这是因为针筒里空气受热膨胀造成的)，注射器中气体体积先增大，然后再减小的现象，总之，此装置较精确地测出空气中氧气的含量，既准确又环保,4说明：在上述改进方案中，还可以采用以下 3 种方法去引燃白磷： （1）将盛放白磷的注射器直接放在酒精灯外焰加热（如图 -8） （2）以太阳能或红外灯泡作热源，用凸透镜聚光，使焦点刚好落在白磷上， （3）用电吹风吹热风加热容器里的白磷,二）变开放式装置为封闭式装置，防止实验污染,随着科技的发展，人们越来越重视保护环境。各国以法规形式规定了“三废”（废气、废液和废渣）排放、工作场所、空气中，有害物质最高允许浓度。化学实验中采取措施减少和防止污染环境，是

17、近十年中学化学实验改革的趋势之一，称之为化学实验的绿色化设计。中学化学实验要提倡化学实验的绿色化和清洁化。化学实验过程中会产生一些废水、废渣和废气，造成对环境的污染，在进行实验教学时，一定要尽量减少对环境的污染,二）变开放式装置为封闭式装置，防止实验污染,例如：CO 还原 CuO 的实验 先将产物 CO2气体用石灰水吸收，再将回收的有毒尾气 CO 点燃，用以加热试管，这样既可以提供反应所需的能量，又可以防止 CO 污染空气。在实验操作过程中，不能随意把废气排入大气及把废液排入下水道中。应该用相应液体吸收有毒或有害气体，实验后用酸中和碱或用碱中和酸。化学教师应将绿色化学的思想深入到实验教学中，使

18、它成为化学教学改革的一个重要组成部分，努力使学生养成绿色环保的思维习惯,案例二：改进证明可燃物燃烧条件的演示实验,初中化学教材该实验白磷燃烧是在开放装置中进行，燃烧产物五氧化二磷会对环境造成污染，所以要求教师在实验室的通风橱中进行操作，演示该实验。这样，既不利于知识内容的讲解，也很难让每位学生都看到实验过程中的现象，为此对该实验进行了改进,1、实验步骤及现象 取两支干燥的大试管，其中一支装入一小块干燥红磷，另一支装入一小块己用滤纸吸去表面水分的白磷（火柴头的 1/ 2 大小），塞上相应的橡皮塞，然后在大烧杯中注入 400mL 开水,案例二：改进证明可燃物燃烧条件的演示实验,并投入一块跟上面同样

19、大小的白磷，再将以上两支大试管同时插入烧杯中（如图 -9 所示） 可看见其中一支试管中的白磷不久冒烟起火，而另一支试管中的红磷及水中的白磷没有燃烧,案例二：改进证明可燃物燃烧条件的演示实验,案例二：改进证明可燃物燃烧条件的演示实验,2、实验说明及小结 选择干燥的大试管，是因为试管是可直接加热的仪器，耐高温，小块白磷在干燥的大试管中燃烧，不会使试管破裂；大试管可盛装供小块白磷燃烧所需的足够氧气。本实验一方面表明了白磷的着火点比红磷低，白磷可自燃，红磷不能自燃；另一方而也证明了可燃物燃烧的条件：温度需达到着火点以上，而且要有氧气存在。改进后实验现象明显，操作简单可行，便于学生观察，可做出对比分析,

20、案例二：改进证明可燃物燃烧条件的演示实验,3、实验意义 本实验仪器易得，操作简单，现象明显；变开放式装置为封闭式装置，实现了绿色化学实验的目的；改进后的实验可在教室内使用，便于课堂演示和教师讲解,三）重视实验安全,化学实验中使用的药品大部分有毒、易燃或有腐蚀性。实验过程中有时会产生有毒蒸气、烟雾和粉尘，有时会发生爆炸等，须采取措施，防止事故发生。近年来有不少人对某些实验进行了改进，提高了实验的安全性。重视实验的安全性，不仅是化学实验的基本要求，也是培养安全意识的需要。任何一个化学实验都有严格的操作要求和实验步骤，如果不了解反应原理，违反操作规定，严重时可能会污染环境，引起爆炸事故的发生，甚至危

21、及生命,三）重视实验安全,在实验教学中，教师首先要做到实验操作规范化，起到率先垂范的作用。同时，还要向学生讲清正确操作的理由和违反基本操作的危害，并要对学生进行严格的操作训练，使之养成良好的实验习惯。在教学中要求学生做到基本操作正确而规范，使学生在进行药品的取用、物质的称量、液体的量取和转移、物质的加热、玻璃仪器的洗涤、液体的过滤、滴定、搅拌、制备装置的安装等基本操作时，做到动作准确、操作熟练、运用灵活,四）开发微型实验,微型化学实验与常规实验相比具有节省药品、实验现象明显、污染程度低、安全等优点，开展微型实验研究充分体现了现代绿色化学教育观念，具体体现在：微型化学实验在提高学生智力和创新能力

22、的同时，有利于增强学生的资源意识和环保意识。要大力推行微型实验，即要对常见实验仪器进行微缩，对常用试剂要给出限量，实验中除了可使用已研制成功的井穴板等微型仪器，还可以把容量瓶、烧瓶、启普发生器等微型化,四）开发微型实验,例如，在常规的学生分组实验中，检验某溶液的酸碱性，通常是在试管中进行，需要取几毫升的溶液。如果我们用点滴板的凹穴来代替试管，则只需 1 2滴溶液就可以得到明显的实验结果。采用微型化学实验，还可以充分利用日常生活中的废弃物，如青霉素药瓶、塑料眼药水瓶、一次性输液器、塑料药板等，只要加以消毒处理，就可应用在微型实验中。还可以把日常生活中废弃的各种透明的塑料瓶、塑料管等改制成各种构思

23、新颖、小巧实用的实验装置，这样既能达到要求的实验效果又能节省一定的资金，同时还减少了这些废弃物对环境的污染,1、液体与液体的反应实验（以碱与指示剂的反应为例） 实验过程： 取两块滤纸片，将其分别放置在表面皿的不同位置上，然后在其中间部位分别滴上一滴氢氧化钠溶液。再在两滤纸片上有氢氧化钠溶液的部位分别滴上一滴石蕊试剂和酚酞试剂，即可观察到滤纸片上的颜色变化,案例三：二氧化碳性质实验的改进,科学出版社义务教育化学九年级（上）课本第 132 页，用图 -10 二氧化碳倒入烧杯中、图 -11 二氧化碳通入石蕊溶液、图- 12 往澄清石灰水里吹气的装置，来探究 CO2的性质,案例三：二氧化碳性质实验的改

24、进,书中所用器材繁杂，药品消耗量大，教学中使用很不方便。针对这一问题，设计用图- 13 的装置来进行实验，收到了良好的效果,案例三：二氧化碳性质实验的改进,1、实验方法 （1）取一个三通管，在三通管的上部和下部各放一张湿润的蓝色石蕊试纸，然后将它与二氧化碳的发生装置连接。 （2）打开分液漏斗的活塞，使之产生 CO2。不一会儿，观察到下部的试纸 B 变红，而上部的试纸 A 不变色,案例三：二氧化碳性质实验的改进,证明了： 二氧化碳的密度大于空气； 二氧化碳能与水反应生成碳酸。 （3）将一燃着的木条放在三通管的上口，观察到木条火焰没有明显变化。再把燃着的木条放在三通管的下口处，观察到木条立即熄灭。

25、由此既证明了二氧化碳的密度大于空气，同时还证明了二氧化碳既不能燃烧，一般也不支持燃烧的性质,案例三：二氧化碳性质实验的改进,4）完成上述步骤后，将三通管取下，把贴有试纸 B 的那端放在酒精灯火焰上加热。很快观察到试纸 B 由红色重新变成蓝色，说明碳酸不稳定。 （5）三通管下部通入装有澄清石灰水的试管中，可观察到产生白色的沉淀,案例三：二氧化碳性质实验的改进,2、改进后实验的优点 （1）实验微型化，既节约药品，也便于上课时携带，不需要在课前准备大量的二氧化碳，因此对多个平行班的教学尤为有利。 （2）操作简便，现象明显，成功率高。装置的两步操作，就能完成课本三个实验、多套装置才能达到的实验目的。且

26、按书中装置进行实验时，若集气瓶到入气体的位置不对，或倒入 CO2时的速率不当，都会导致实验失败。 （3）快捷省时，效果显著。实验验证碳酸的不稳定性，只需几秒钟，远远快于书中加热试管的实验。 （4）该装置小巧，便于课堂上巡视，增强了实验效果,案例四：分子运动的实验改进,1、实验用品 小烧杯、井穴板、酚酞试液、浓氨水 2、实验操作 为使学生对分子运动扩散有更深刻的认识和理解，我们按化学课程标准（实验稿）所设计的装置进行补充分组实验,但由于容器较大，需时间较长，且颜色变化不明显（图 -14），在此基础上，做如下改进： 实验：（图 -15）在六孔井穴板中的 1#注入 1mL 蒸馏水，并滴加 1 滴酚酞

27、，在 2#中滴加 1 滴浓氨水，观察现象（1#中的酚酞溶液逐渐变红,案例四：分子运动的实验改进,案例四：分子运动的实验改进,实验：取两个干净的小青霉素瓶，往其中一个滴入一滴浓氨水，另一瓶底放入一小块浸润酚酞溶液的滤纸，并倒扣在前一青霉素瓶口上，观察现象（浸润酚酞溶液的滤纸逐渐变红）。构成物质的微观粒子是肉眼所看不见的，其运动状况也是人的感官所不能感知的，通过以上两个实验，使得物质微观运动宏观化，能被学生的感官所感知，从而认识到物质微粒是在不断运动着的这样一个基本原理,分子运动氨分子的扩散的实验,在此实验中，用大烧杯罩住两只分别装有酚酞试液和浓氨水的小烧杯。学生在实验室中进行实验时，教师可以发现

28、最大的问题在于：氨水挥发出来的刺激性气味很大，而且氨水的用量也较大。对于这个实验的改进方法是：用小烧杯代替大烧杯、用小贝壳代替小烧杯，分别在贝壳内滴入酚酞试液和浓氨水，把实验微型化，这样既节省了药品，现象明显且又不会有很大的刺激性气味。（小贝壳也可以用干奶片的空塑料面板代替。,案例四：分子运动的实验改进,3、优点 节约药品，时间短，实验现象明显，特别适合分组实验。有利于学生从感性认识上升到理性认识，即从生动的直观上升到抽象的思维。当然，微型化学实验也有它的不足之处。例如，较忽视基本操作的规范性，较少考虑实验中有关的安全因素等。因此，微型实验虽然具有许多优越性，但也并不是所有实验都可用之代替的。

29、在教学中，应根据实验的内容、目的、现象和定量要求等进行选择，使常规实验和微型实验相结合，两者取长补短，这样可以产生更好的教学效果,五）改进并创新化学实验，增加趣味性,化学实验可以激发学生学习化学的兴趣，加强对相关化学知识的记忆，这是众所周知的。但若只是按照课本上的方法去做，时间长了很多中学生学习化学的兴趣就会逐渐降低，为避免或减少这种情况的发生，教师要善于引导学生，综合运用所学知识，在探索中对原有实验进行创新设计，增加化学实验的趣味性，激发学生的学习兴趣，培养学生的创新能力,五）改进并创新化学实验，增加趣味性,例如：浓氨水和浓盐酸分别用玻璃棒蘸取接近后，产生大量的白烟，生成氯化铵固体小颗粒的实

30、验，可以改为以下趣味实验：在小木块上插一朵深色的鲜花，然后把木块放在装有 5mL 浓盐酸的培养皿中，向另一只大烧杯中加入适量的浓氨水，尽量润湿烧杯壁，然后把烧杯倒扣在培养皿中，一个“雾里看花”的景象就出现了，待到“雾”散去，可以看到挺立于“白霜”之中的鲜花,五）改进并创新化学实验，增加趣味性,例如： 初中化学中安排了一个用干燥氢气吹皂泡的实验，肥皂泡在空气中迅速上升，学生已很感兴趣，如果再将上升的肥皂泡点燃，学生会更高兴。类似这样的实验，教师应该尽量把实验安排得巧妙一些，或对某些实验进行适当改进，使平淡的实验变得妙趣横生，使学生看过实验之后，还能思索和回味,五）改进并创新化学实验，增加趣味性,

31、例如：做氢气和空气的混合气点燃发生爆炸的实验时，选用金属易拉罐，将上盖去掉，下底用针扎个小孔。实验时让无盖一端平稳放在实验台上，用一纸捻堵住小孔。收集混合气后，取出纸捻，用火柴点然。从小孔逸出的混合气，立刻发生爆炸声，气流使易拉罐冲起很高。使学生感到惊心动魄，久久不能忘怀。通过这些改进，可明显地增强实验的趣味性，激发他们去思考和钻研,六）进行学科整合，激发创新思维,新化学课程标准中提出了“学科整合”的理念，使化学学习成为以探索化学规律为核心的发现科学技术、社会生态、日常生活等现象为外延的放射性学习过程，这为学生化学创新素养的形成、创新能力的培养、健康人格的塑造提供了有力的保障,六）进行学科整合

32、，激发创新思维,例如： 在学习二氧化碳和一氧化碳一节时，把生物学的光合作用和呼吸作用的知识引入课堂，学生在了解二氧化碳性质的同时，也充分调动自己的创造性思维，从另一角度，展现了一个丰富多彩的化学世界。课堂上学生阐述了二氧化碳带给人类的利与弊，深刻讨论探究二氧化碳的应用,六）进行学科整合，激发创新思维,例如： 学习水的净化时，可将化学知识与环境科学结合起来，让学生课前搜集环境污染资料、图片、数据等。课堂上，学生根据搜集到的资料，分析水污染的原因、危害，提出解决问题的设想，这样几百字的教材内容就变成了几千、几万字的资料，书本由薄变厚，知识由少变多，学生在学习化学知识的同时，走近了生活，在感受水资源

33、宝贵的同时，增强了对环境保护的责任感,六）进行学科整合，激发创新思维,学科整合”的理念，构建了知识间的紧密连接，形成了信息的互补融合，学生打破了学科的界限，畅游于不同的知识领域，为创造思维的培养提供了丰富的知识基础,七）演示实验教学改进,在初中化学实验教学中，学生看得最多的就是演示实验，有时存在现象不够明显，操作复杂，污染不易处理等问题。遇到这些情况时，教师应首先引导学生分析实验的不足之处，然后鼓励学生去改进实验，设计合理的方案,七）演示实验教学改进,如：CO 还原 CuO的实验，对尾气的常用处理方法是将它点燃。提问：有没有既能保护环境，又能使CO 不损耗的处理方法?激发学生思考，积极创新思维

34、，想多种方法。学生提出将除去了 CO2的 CO 用导管重新通入玻璃管中去还原 CuO，可将 CO 循环使用。这样不仅可培养学生的创新思维能力，而且会激励学生敢于创新,七）演示实验教学改进,教师适当减少讲授，多采用归纳、演绎、并让学生积极探究，启发学生采用科学的思维方法，对同一个问题寻找不同的解决途径，培养学生的发散思维。将教材中现象直观明显的实验改为学生独立实验，增加学生动手机会，增加学生对化学世界的直观感受的机会。 中学化学教学中，演示实验以其合理的实验方案，简便的操作过程，以及直观的显示现象，在教学中起着不可替代的作用。一个成功的演示实验不仅可以激发学生的学习兴趣，使他们在课堂上精力集中，

35、思考积极，而且可以在实验过程中培养他们的观察能力和综合分析问题的能力,案例六： NaOH 吸水性演示实验的改进,演示实验要求设备组装简单，操作简便，实验现象明显，便于学生观察，而且要求每一个演示实验过程的每一个细节及细微变化,都能让学生一目了然。现就初中化学教材中的 NaOH 吸水性演示实验的改进提出方案。 演示 NaOH 物理性质-吸水性，按教材中实验方案去做，若遇空气湿度小，则费时长；而观察氢氧化钠表面上的水，也只有前几排同学看到。为了解决上述问题，设计了下面的实验方案,案例六： NaOH 吸水性演示实验的改进,1、仪器和试剂 250mL 锥形瓶、镊子、单孔橡皮塞、长 10cm 左右的玻璃

36、棒、不锈钢针、线、氢氧化钠固体、红色石蕊试纸、温开水。 装置如图-16,案例六： NaOH 吸水性演示实验的改进,2、实验操作 （1）课前向锥形瓶里注入约 50mL 温开水，塞上橡皮塞，振荡，将水倒掉，并用橡皮塞将其塞住，这样制造一个湿度大的小空间。 （2）用镊子取出氢氧化钠固体，并使其与干燥的红色石蕊试纸接触，试纸不变色,案例六： NaOH 吸水性演示实验的改进,2、实验操作 （3）用玻璃棒前的钢针轻刺入氢氧化钠固体，并放入锥形瓶里。 （4）10 秒钟左右，将其取出，使之与干燥的红色石蕊试纸接触，试纸变蓝,案例六： NaOH 吸水性演示实验的改进,3、优点 （1）NaOH 固体表面形成溶液在

37、上述湿度大的小空间里只需 10 秒钟，而在空气里，则需 1-2 分钟。 （2）观察 NaOH 固体表面上的水，全班学生均可看见。同时，增加了趣味性，还能复习巩固旧知识,八）将验证性实验改为探究性实验，激活创新能力,验证性实验是用实验来论证已学过的化学知识的正确性。这种验证功能对学生掌握知识的确起了重要作用，但是这种实验只是重复学生已经从书本或教师的授课中知道的东西，会使学生处于被动接受知识的状态，教学效果自然不会很好。而探究性实验是在化学实验基础上，通过科学的分析综合等思维过程获取知识，这一过程要求学生有较多的思考和讨论，使学生摆脱僵化的“照方抓药”的实验模式，主动探索知识，这对培养学生的创新

38、能力非常有利,八）将验证性实验改为探究性实验，激活创新能力,初中化学教材中大多是验证性实验，在此基础上安排一些探索性实验，借以激发学生学习兴趣，培养学生实事求是、勇于探索的精神。教材上探索性实验不多，在教学中也可将一些验证性实验改成探索性实验。做探索性实验的关键是实验设计。在教学中要加强实验设计能力的培养，要放开手脚，让学生独立设计实验。对于难度大、探索性较强的实验，教师可进行必要的指导或与学生共同设计。对于学生设计的实验方案，如果有新思想、新方法、新举措，应认真审查，只要没有意外情况（不安全因素等）都可以让学生进行试验，鼓励学生树立自信心，勇于探索，勇于实践,案例七：钢铁生锈实验的探究,在学

39、习钢铁生锈的条件时，教师首先提出问题：钢铁为什么会生锈？如何防止钢铁生锈？再进行实验探究。提前让学生课外做这样的对比实验： 1、将第一支试管用酒精灯烘干，放入一枚干燥洁净的铁钉，用橡皮塞塞紧试管口，使铁钉仅与干燥的空气接触； 2、在第二支试管中放入一枚铁钉，注入刚煮沸的蒸馏水至铁钉浸没，然后，在水面上注入一层植物油，使铁钉仅与水接触； 3、在第三支试管中放入一枚铁钉，注入蒸馏水，不要浸没铁钉，使铁钉与空气和水同时接触,案例七：钢铁生锈实验的探究,然后由学生根据观察到的实验现象进行科学分析： 1、第一支试管中铁钉不生锈； 2、第二支试管中铁钉也不生锈； 3、第三支试管中铁钉生锈。最后经过讨论得出

40、结论：铁在潮湿的空气中容易生锈。 在此基础上，提出防锈的合理建议。由此可见，变验证性实验为探究性实验，激发了学生主动探究的热情，激活了创新能力,案例七：钢铁生锈实验的探究,在学生持续观察了一段时间探究成功的基础上，强化学生继续探究意识，教师有意地引导学生：“同学们还知道铁器在哪些情况下易生锈吗?”，学生的探究热情猛增，让学生设计实验，拟出实验报告，最后学生提出了在糖水、醋、酱油、盐水等等情况下生锈的事例，学生的探索能力和设计能力远远超过了教师的想象，进而概括出钢铁生锈的普通原因和条件,九）化学实验的生活化,化学是一门实践性和应用性很强的科学，化学知识广泛地渗透在个人和社会生活的各个方面，化学物质、化学现象、化学变化无时不在、无处不在。因此，贴近生活、贴近社会，成为化学实验改革的重要指导思想,化学离不开生活，生活中处处有化学，我们的实验也离