化学实验教学设计的改进

浅谈化学实验教学设计的改进

化学是一门以实验为基础的科学。如何发挥化学实验在化学教学中的重要作用，是中学化学教师应思考和探索的问题。而对化学实验教学设计的改进是一个行之有效的途径。

所谓化学实验教学设计的改进，是指为了提高现行初中化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。化学实验的改进不能脱离中学生认知能力和化学教学的实际，且符合环保、安全、方便、节能和现象明显等要求。为此，必须遵循以下原则：⑴直观性、易于观察原则；

⑵简易性、快捷性原则；⑶安全性、无污染原则；⑷节约原则；⑸科学性原则。

初中化学实验教学设计改进的主要内容如下。

1.实验装置的改进探索

例如“空气中氧气含量的测定”实验的改进。上海教育出版社的义务教育课程标准实验教科书《化学》（九年级上册）p.27图2-1实验装置存在的不足：（1）由于红磷是被点燃后伸入到容器内，即红磷先燃烧，容器后密闭，使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会污染空气，对人的皮肤也有腐蚀性。（3）装置中弹簧夹前后玻璃管内空气不能参与磷的燃烧，

所以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。

改进方案：在一注射器针筒里放入火柴头大小的白磷，将注射器封口，记下活塞位置，将针筒放入装有70℃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。

该实验在密闭容器中进行，可以避免广口瓶中气体逸出导致实验结果出现偏差的现象。此装置的改进，既能较精确地测出空气中氧气的含量，又符合“绿色化学”的理念。

2.防止实验污染的实验设计

化学实验过程中会产生一些废水、废渣、废气，造成环境的污染。因此，在实验教学中要尽量减少对环境的污染，并将“绿色化学”思想渗入到学生思维习惯中去。

例如设计“证明可燃物燃烧的条件”实验。取两支干燥的大试管，其中一支装入少量的红磷，另一支装入少量已用滤纸吸干的白磷（火柴头的1／2大小），塞上橡皮塞，然后同时放在注有400ml 开水及有跟试管中同样大小的白磷的大烧杯中。可看见装有白磷的试管中不久冒白烟燃烧，而装有红磷的试管及水中的白磷没有燃烧。这一实验说明了白磷的着火点比红磷低，且证明了可燃物燃烧的条件：温度要达到着火点，且要有氧气存在。该实验操作简单，现象明显，在封闭式装置中进行，实现了“绿色化学”的目的，且

便于课堂演示和教师讲解。

3.开发微型实验

微型实验比常规实验具有节省药品、现象明显、污染程度低、安全等优点，体现了“绿色化学”的观念，增强了学生的资源意识和环保意识。例如在做“检验溶液酸碱性”分组实验时，可把试管换成点滴板，这样，本来需要几毫升溶液的实验用几滴溶液就可以得到明显的实验结果。另外，还可以充分利用日常生活中的废弃物，如眼药水塑料瓶、一次性注射器等，加以消毒就可用于微型实验。

4.注意实验设计与评价

例如“二氧化碳实验室制法”实验的教学设计。在气体实验室制取的思路和方法的指导下，让学生自学实验室制取二氧化碳的反应原理、装置、制取等内容，再适时提出：能否用碳酸钠代替石灰石？用硫酸代替盐酸？然后让学生分小组进行实验，仔细观察现象，讨论后得出结论——不能。然后引导学生用吸滤瓶、小试管、碳酸钠浓溶液和浓盐酸等仪器和试剂设计实验，熄灭酒精灯火焰，由此得出泡沫灭火器的原理。这样，步步设疑，步步深入，步步点拨，使学生在实验中积极探索，设计方案，进行实践，充分展示了其创造性。

5.演示实验的教学改进

在初中化学实验中，学生看得最多的是演示实验，但有时存在实验现象不明显、操作复杂、污染不易处理等问题。遇到这种情况，

教师首先要引导学生分析实验的不足，然后鼓励学生去改进实验，设计合理的方案。

例如naoh固体潮解性演示实验的改进。naoh固体潮解性演示实验如按课本实验方案去做，遇到空气湿度小，则耗时长；且只有前几排的学生能观察到现象。改进方案：（1）课前向锥形瓶中注入约50ml温水，塞上橡皮塞，振荡，将水倒掉，并用橡皮塞塞紧，制成一个湿度较大的环境；（2）用镊子取出氢氧化钠固体使其与干燥的红色石蕊试纸接触，试纸不变色；（3）在一根玻璃棒下端用线系住一只不锈钢针，轻轻刺住氢氧化钠固体，并放入锥形瓶中；（4）10秒钟左右将其取出，使其与干燥的红色石蕊试纸接触，试纸变蓝。该实验改进后，耗时短，现象明显，全班同学都可看到，同时又增加了趣味性，复习了旧知识。

总之，通过初中化学实验设计的改进，有效提高了学生学习化学的兴趣，促进了学生思维方式和学习方式的转变，也促进了教师教学创新能力及教学质量的提高。

（作者单位：江苏省射阳县阜余初级中学）