运用创造发明法改进化学实验的6个案例
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创 新 设 计
实 验研 究
运 用 创 造 发 明 法 改 进 化 学 实验 的 ６个 案例
翁庆双 ， 徐 煌
（ １ 瑞 安 市教 育局 教研 室 ；２ ． 瑞 安 市瑞 祥 实验 学校 ，浙 江瑞 安 ３ ２ ５ ２ ￣ ） ０ ） 摘要： 针对 浙 教 版科 学教 材 中 ６ 个 化学 实验 中装 置 、 方案 的不足 ， 运用 发明创 造技 法 中的缺 点列举 法 、 逆 向发明法 、 组合发 明法 、
等 因 素 的制约 ， 导 致 实验 操 作 复杂 、 现象 不 明显 等。 改 进 实验 目 的是使 实验 操作 简单 明 了、 实验 现 象 直观 明显 、 实 验结 论 易于揭
示 化 学 本质 。 一线 教 师 认 为 教材 中的经 典 实 验改 进 特 别 困难 ， 是 高 不 可 攀 的， 然 而笔 者 经 过 多 年 在 发 明创 造方 面 的尝 试 和研 究， 发现 改 进 实验 与发 明创造 存在 许多 共 性特 点， 可 以运用 发 明 创 造 技 法 中的缺 点 列举 法 、 逆 向发 明法 、 组 合发 明法 、 变化发明
在实 验 中发 现 存 在 如下 的 缺 陷 ： ① 经常 会 现各 装 置 间连 接 处 的气 密 性 、 将 点燃 后 的红磷 快 速伸人 到 集气 瓶 时 的气 密性 等 原
因出现 漏气 而导致 失 败 。 ② 该 装 置 南于要 将 红磷 先取 出点燃 ， 点
（ ２ ） 能 有 效 避 免 因燃 烧 匙 取 出 、 放 人 带 来 的 气 密 性 问 题， 有 效保证 实验 成 功 ， 有 利 于提高测 定数 据 的准确性 。 （ ３ ） 这 种点燃 方 式体 现化 学 的生 活化 与趣 味性 ， 材料 源于
生 活， 知 识又 能运 用 于生 活 ， 有利 于激发 学生 的兴趣 。 （ ４ ） 指星笔 价廉 、 易得 ， 可重 复 利用 ； 还 可 以用 于物 理 的光 学 实验 中。 （ ５ ） 由于 装置 一直 处于 密封 状 态 ， 生 成 的五氧化 二磷 不 会
燃 后 又 要将 红 磷 伸人 集气 瓶 并 塞 紧橡 皮 塞 ， 这一 过 程 会 让 氧气 进入， 从 而 使 测 量 值偏 离 真 实 值 。 ③ 将 红磷 移 出到 集气 瓶 外点
图 ２ 用指星笔 引燃 白磷
实验 步骤 及现 象 ： （ １ ） 根据 图 ２搭好 装 置， 并 检查 气 密性 。 （ ２ ） 取少 量 的白磷放 于燃 烧匙 内 ， 塞紧橡 皮 塞 。 （ ３ ） 打 开指 星笔 ， 将 激 光 的焦 点 对准 白磷 ， 片刻 间 可使 白
磷燃 烧 。
变化发明法、 联想发明法等改进实验教学， 使实验操作简单明了、 实验现象直观明显、 实验结论易于揭示化学本质， 同时能消除教材
经 典 实验 的神 秘感 ， 激发一 线 教师 改 进实 验 的兴趣 。
关键词 ： 化 学实 验改 进 ； 创 造 发 明法 ； 化学 实 验教 学 文章编号： １ ０ ０ ５ — ６ ６ ２ ９ （ ２ ０ １ ４ ） １ — ０ ０ ５ ５ — ０ ４ 中图 分 类号 ： Ｇ ６ ３ ３ ． ８ 文献标识码： Ｂ
燃， 后又 移人瓶 内， 会造 成 教 室 内空 气污染 。
失败 的原 因分 析， 尽快 地 寻找 它 的不 足之 处 ， 并予 以罗 列 ， 然 后 根 据 这 些不足 ， 寻 找合 适 的器 材 、 方 法或 步 骤等 方 面加 以代 替，
从 而形 成新 的改 进 实验 。
案例 １ 借用 指星 笔点 燃 白磷 ， 测 定 空气中氧气 的体 积分 数
图 １ 测 定 空气 中氧气 的含 量
１ ． ２ 实验 改进 方法
实 验 原理 ： 白磷 的着火点低 ， 同时指 星笔 的激光 功率大 ， 采
用 指星笔 的 强激 光 可直 接 透 过 集 气瓶 的玻 璃 对 准 白磷 ， 从 而 引
燃 白磷 。 １ ． ２ ． １ 改进点： 用指 星笔 直接 点燃 白磷 ， 无 需打 开装 置 。
缺 点 列 举 法 是 针 对 一个 产 品 （ 部件 ） 进 行 的， 任 何 产 品 无
论它设计得多么合理， 制造得如何精致， 一旦它交付生产或使用
就 会显 露 出某些 方 面的不足 ， 这 是一 个客 观 的规 律。 缺 点列 举法
的一 般 操 作 步 骤 是 先确 定 主题 ， 然 后列 举 该主 题 的 缺点 ， 再 根 据缺 点 来考 虑改 善方 法 … 。 对 于改 进实 验 ， 首先 通 过实 验操 作 和
法、 联 想 发 明法 等方 法 改 进 实验 装 置 ， 优 化 实验 方案 ， 合 理设 计 实验教学。 不 仅 能 提 高实 验 教 学 的有 效性 ， 也 能 摆 脱 一 线教 师
对 改进 实验 的神秘 感 ， 激发 改 进实 验 的兴趣 。 １ 运用缺 点 列举法 改进 实验
我 国著 名化 学 家 戴 安 邦先 生 曾说 ：“ 化 学 实 验 教学 是实 施
全 面化 学 教育 的一种 最有 效 的形式 。 ” 可见 实验 是 化学的灵魂 ， 是 体 现 化 学 魅 力和 激 发学 生 学 习兴趣 的主 要 源泉 ； 实 验 教 学更 是 培 养 和发 展学 生 思 维 能 力和 创 新能 力 的重 要 方法 和 手段 。 然 而 课 堂 教学 中个 别 演示 实 验 由于受 实验 器 材 、 方法、 步骤、 季节
１ ． １ 教 材 实验 的缺 陷
（ ４ ） 待冷 却后 ， 打开止 水夹 ， 测定进 入 集气 瓶 内的水位 。
１ ． ２ ． ２ 实 验优 点 （ １ ） 操作 简便 且节省 时 间。 白磷 着火点低 ， 易点 燃 ， 可有 效 缩 短演 示时 间。
如图 ｌ 所示 的装 置是 测定 空气 中的氧气含 量 的实验 装置 】 。
实 验研 究
运 用 创 造 发 明 法 改 进 化 学 实验 的 ６个 案例
翁庆双 ， 徐 煌
（ １ 瑞 安 市教 育局 教研 室 ；２ ． 瑞 安 市瑞 祥 实验 学校 ，浙 江瑞 安 ３ ２ ５ ２ ￣ ） ０ ） 摘要： 针对 浙 教 版科 学教 材 中 ６ 个 化学 实验 中装 置 、 方案 的不足 ， 运用 发明创 造技 法 中的缺 点列举 法 、 逆 向发明法 、 组合发 明法 、
等 因 素 的制约 ， 导 致 实验 操 作 复杂 、 现象 不 明显 等。 改 进 实验 目 的是使 实验 操作 简单 明 了、 实验 现 象 直观 明显 、 实 验结 论 易于揭
示 化 学 本质 。 一线 教 师 认 为 教材 中的经 典 实 验改 进 特 别 困难 ， 是 高 不 可 攀 的， 然 而笔 者 经 过 多 年 在 发 明创 造方 面 的尝 试 和研 究， 发现 改 进 实验 与发 明创造 存在 许多 共 性特 点， 可 以运用 发 明 创 造 技 法 中的缺 点 列举 法 、 逆 向发 明法 、 组 合发 明法 、 变化发明
在实 验 中发 现 存 在 如下 的 缺 陷 ： ① 经常 会 现各 装 置 间连 接 处 的气 密 性 、 将 点燃 后 的红磷 快 速伸人 到 集气 瓶 时 的气 密性 等 原
因出现 漏气 而导致 失 败 。 ② 该 装 置 南于要 将 红磷 先取 出点燃 ， 点
（ ２ ） 能 有 效 避 免 因燃 烧 匙 取 出 、 放 人 带 来 的 气 密 性 问 题， 有 效保证 实验 成 功 ， 有 利 于提高测 定数 据 的准确性 。 （ ３ ） 这 种点燃 方 式体 现化 学 的生 活化 与趣 味性 ， 材料 源于
生 活， 知 识又 能运 用 于生 活 ， 有利 于激发 学生 的兴趣 。 （ ４ ） 指星笔 价廉 、 易得 ， 可重 复 利用 ； 还 可 以用 于物 理 的光 学 实验 中。 （ ５ ） 由于 装置 一直 处于 密封 状 态 ， 生 成 的五氧化 二磷 不 会
燃 后 又 要将 红 磷 伸人 集气 瓶 并 塞 紧橡 皮 塞 ， 这一 过 程 会 让 氧气 进入， 从 而 使 测 量 值偏 离 真 实 值 。 ③ 将 红磷 移 出到 集气 瓶 外点
图 ２ 用指星笔 引燃 白磷
实验 步骤 及现 象 ： （ １ ） 根据 图 ２搭好 装 置， 并 检查 气 密性 。 （ ２ ） 取少 量 的白磷放 于燃 烧匙 内 ， 塞紧橡 皮 塞 。 （ ３ ） 打 开指 星笔 ， 将 激 光 的焦 点 对准 白磷 ， 片刻 间 可使 白
磷燃 烧 。
变化发明法、 联想发明法等改进实验教学， 使实验操作简单明了、 实验现象直观明显、 实验结论易于揭示化学本质， 同时能消除教材
经 典 实验 的神 秘感 ， 激发一 线 教师 改 进实 验 的兴趣 。
关键词 ： 化 学实 验改 进 ； 创 造 发 明法 ； 化学 实 验教 学 文章编号： １ ０ ０ ５ — ６ ６ ２ ９ （ ２ ０ １ ４ ） １ — ０ ０ ５ ５ — ０ ４ 中图 分 类号 ： Ｇ ６ ３ ３ ． ８ 文献标识码： Ｂ
燃， 后又 移人瓶 内， 会造 成 教 室 内空 气污染 。
失败 的原 因分 析， 尽快 地 寻找 它 的不 足之 处 ， 并予 以罗 列 ， 然 后 根 据 这 些不足 ， 寻 找合 适 的器 材 、 方 法或 步 骤等 方 面加 以代 替，
从 而形 成新 的改 进 实验 。
案例 １ 借用 指星 笔点 燃 白磷 ， 测 定 空气中氧气 的体 积分 数
图 １ 测 定 空气 中氧气 的含 量
１ ． ２ 实验 改进 方法
实 验 原理 ： 白磷 的着火点低 ， 同时指 星笔 的激光 功率大 ， 采
用 指星笔 的 强激 光 可直 接 透 过 集 气瓶 的玻 璃 对 准 白磷 ， 从 而 引
燃 白磷 。 １ ． ２ ． １ 改进点： 用指 星笔 直接 点燃 白磷 ， 无 需打 开装 置 。
缺 点 列 举 法 是 针 对 一个 产 品 （ 部件 ） 进 行 的， 任 何 产 品 无
论它设计得多么合理， 制造得如何精致， 一旦它交付生产或使用
就 会显 露 出某些 方 面的不足 ， 这 是一 个客 观 的规 律。 缺 点列 举法
的一 般 操 作 步 骤 是 先确 定 主题 ， 然 后列 举 该主 题 的 缺点 ， 再 根 据缺 点 来考 虑改 善方 法 … 。 对 于改 进实 验 ， 首先 通 过实 验操 作 和
法、 联 想 发 明法 等方 法 改 进 实验 装 置 ， 优 化 实验 方案 ， 合 理设 计 实验教学。 不 仅 能 提 高实 验 教 学 的有 效性 ， 也 能 摆 脱 一 线教 师
对 改进 实验 的神秘 感 ， 激发 改 进实 验 的兴趣 。 １ 运用缺 点 列举法 改进 实验
我 国著 名化 学 家 戴 安 邦先 生 曾说 ：“ 化 学 实 验 教学 是实 施
全 面化 学 教育 的一种 最有 效 的形式 。 ” 可见 实验 是 化学的灵魂 ， 是 体 现 化 学 魅 力和 激 发学 生 学 习兴趣 的主 要 源泉 ； 实 验 教 学更 是 培 养 和发 展学 生 思 维 能 力和 创 新能 力 的重 要 方法 和 手段 。 然 而 课 堂 教学 中个 别 演示 实 验 由于受 实验 器 材 、 方法、 步骤、 季节
１ ． １ 教 材 实验 的缺 陷
（ ４ ） 待冷 却后 ， 打开止 水夹 ， 测定进 入 集气 瓶 内的水位 。
１ ． ２ ． ２ 实 验优 点 （ １ ） 操作 简便 且节省 时 间。 白磷 着火点低 ， 易点 燃 ， 可有 效 缩 短演 示时 间。
如图 ｌ 所示 的装 置是 测定 空气 中的氧气含 量 的实验 装置 】 。