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化學(xué)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)三部曲論文
摘要：以上三個(gè)實(shí)驗(yàn)可以說明，對(duì)一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，可以首先從安全環(huán)保入手，然后運(yùn)用已學(xué)知識(shí)，使實(shí)驗(yàn)深化，最后溫故而知新，使實(shí)驗(yàn)加以拓展。我們還可以發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的共通之處在于，先發(fā)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)存在的問題，然后思考分析問題，最后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)解決問題，這也就是我們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的三部曲。
關(guān)鍵詞：發(fā)現(xiàn)思考設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
我國化學(xué)家戴安邦先生曾經(jīng)說過：“化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是實(shí)施全面化學(xué)教育的一種最有效的形式�！被瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)特有的直觀性、生動(dòng)性、趣味性，會(huì)使初學(xué)化學(xué)的初三學(xué)生很感興趣，但只是不穩(wěn)定和不持久的感知興趣和操作興趣。隨著學(xué)習(xí)的深入，越來越多的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，使他們感到枯燥和乏味。因此，化學(xué)教師必須優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，使化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與探究學(xué)習(xí)融合起來，充分發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究功能，不但讓學(xué)生獲得化學(xué)知識(shí)，學(xué)到實(shí)驗(yàn)操作技能，而且學(xué)生通過科學(xué)方法、科學(xué)思維的訓(xùn)練，養(yǎng)成科學(xué)探究的精神，這樣會(huì)使學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)保持持久的探究興趣和創(chuàng)造興趣。提起實(shí)驗(yàn)改進(jìn)和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，我認(rèn)為可以從三個(gè)方面入手，下面我以《化學(xué)反應(yīng)能否產(chǎn)生電能》實(shí)驗(yàn)探究為例，進(jìn)行了三步改進(jìn)和補(bǔ)充：
實(shí)驗(yàn)題目：影響化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能大小的因素
1、實(shí)驗(yàn)用品：
藥匙、導(dǎo)線、鑷子、原電池試驗(yàn)器、靈敏電流計(jì)、飽和硫酸銅溶液（底部有未溶解的硫酸銅晶體）、鋁片、鋅片、銀片（形狀大小相同）
2、實(shí)驗(yàn)步驟：（1）（2）（3）同上
實(shí)驗(yàn)（4）用導(dǎo)線將靈敏電流計(jì)的兩端分別與鋁片、銀片相連接。把鋁片、銀片同時(shí)插入盛有飽和硫酸銅溶液的原電池試驗(yàn)器里，電流表指針偏轉(zhuǎn)，其表示數(shù)為_______
實(shí)驗(yàn)（5）用導(dǎo)線將靈敏電流計(jì)的兩端分別與鋁片、銅片相連接。把鋁片、銅片同時(shí)插入盛有飽和硫酸銅溶液的原電池試驗(yàn)器里，電流表指針偏轉(zhuǎn)，其表示數(shù)為_______
通過以上電流表的示數(shù)，可以直觀的把電極對(duì)電池的影響勾畫出來。
第三步：溫故而知新，拓展實(shí)驗(yàn)：看到了電極對(duì)電池的影響，有的同學(xué)對(duì)電解質(zhì)的作用產(chǎn)生了疑問?他們?nèi)′X片、銀片作為電極，用相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸銅、硫酸鋅溶液分別作為電解質(zhì)對(duì)比研究。但很快又發(fā)現(xiàn)了不妥之處，由于硫酸銅、硫酸鋅相對(duì)分子質(zhì)量不同，鋁片、銀片插入相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸銅、硫酸鋅溶液，并不能保證鋁片、銀片接觸同樣多的銅鋅離子，致使實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)誤差。為了達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)效果，可將16g硫酸銅和16.1g硫酸鋅分別溶于100ml水，配成電解質(zhì)溶液，教師適時(shí)引出摩爾的概念，同時(shí)實(shí)現(xiàn)知識(shí)的更新！實(shí)驗(yàn)方案添加步驟如下： 實(shí)驗(yàn)（6）用導(dǎo)線將靈敏電流計(jì)的兩端分別與鋁片、銀片相連接。把鋁片、銀片同時(shí)插入盛有硫酸銅溶液（16g硫酸銅+200ml水）的原電池試驗(yàn)器里，電流表指針偏轉(zhuǎn)，其表示數(shù)為_______
實(shí)驗(yàn)（7）用導(dǎo)線將靈敏電流計(jì)的兩端分別與鋁片、銀片相連接。把鋁片、銀片同時(shí)插入盛有硫酸鋅溶液（16.1g硫酸鋅+200ml水）的原電池試驗(yàn)器里，電流表指針偏轉(zhuǎn)，其表示數(shù)為_______
根據(jù)電流表的示數(shù)，可以直觀的把電解質(zhì)對(duì)電池的影響描述出來。
以上三個(gè)實(shí)驗(yàn)可以說明，對(duì)一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，可以首先從安全環(huán)保入手，然后運(yùn)用已學(xué)知識(shí)，使實(shí)驗(yàn)深化，最后溫故而知新，使實(shí)驗(yàn)加以拓展。我們還可以發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的共通之處在于，先發(fā)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)存在的問題，然后思考分析問題，最后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)解決問題，這也就是我們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改進(jìn)創(chuàng)新的三部曲。
一、發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)問題；
愛因斯坦曾說過：單純提出和闡述一個(gè)問題往往比解決這一問題更為重要，解決一個(gè)實(shí)驗(yàn)問題也許只是一個(gè)實(shí)驗(yàn)技巧，而提出問題，從新的角度考察老問題，則需要學(xué)生創(chuàng)造性的想象力，同時(shí)標(biāo)志著科學(xué)的進(jìn)步。發(fā)現(xiàn)問題是實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的起點(diǎn)，又是學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力。沒有問題或者說沒有明確的問題，我們就不知道分析什么，改進(jìn)什么，也就不可能找到實(shí)驗(yàn)方案�？v觀中學(xué)化學(xué)教材中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，我們不難發(fā)現(xiàn)部分實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)上存在一些不足，不適應(yīng)教學(xué)發(fā)展、學(xué)生學(xué)習(xí)的需要。具體反映在：裝置和反應(yīng)原料的搭配欠佳，操作復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯或成功率不高；有的實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、方法、操作技能較為陳舊，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不夠直觀、鮮明；實(shí)驗(yàn)存在對(duì)環(huán)境的污染，在安全性和環(huán)保性上還不能達(dá)到要求；缺乏各學(xué)科之間的相互滲透，不能滿足部分學(xué)生發(fā)展的需要。因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們應(yīng)該營造和諧的課堂氛圍，為學(xué)生創(chuàng)造主動(dòng)思考的環(huán)境，讓學(xué)生愿問；注重呵護(hù)學(xué)生的問題意識(shí)，讓學(xué)生敢問；積極創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)條件，讓實(shí)驗(yàn)問題意識(shí)養(yǎng)成常規(guī)，讓學(xué)生常問。
二、思考分析實(shí)驗(yàn)問題：
實(shí)驗(yàn)中存在的問題一旦被發(fā)現(xiàn)，我們切忌直接對(duì)其進(jìn)行本能的反映，更不能憑直覺輕易下結(jié)論，立即表示贊同或不贊同。這是傳統(tǒng)的思維盲區(qū)，會(huì)導(dǎo)致看問題的片面性。思考分析實(shí)驗(yàn)問題時(shí)，我們可按照以下步驟進(jìn)行：第一步應(yīng)明確實(shí)驗(yàn)的意圖和真實(shí)目的，第二步全面考慮實(shí)驗(yàn)的優(yōu)缺點(diǎn)和影響因素，第三步提出優(yōu)先著重考慮的問題，第四步選擇實(shí)驗(yàn)范圍，評(píng)估實(shí)驗(yàn)安全性和可能性。以上的核心工作就是使我們發(fā)現(xiàn)和提出的實(shí)驗(yàn)問題明確化、詳細(xì)化，初步確立實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的方向。
三、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)解決問題：
在以上思考研究問題的基礎(chǔ)上，分析加工，實(shí)現(xiàn)有目的的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)。這一階段要篩選、提取有關(guān)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)，進(jìn)一步分析加工，以選定實(shí)驗(yàn)方法，完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。首先是實(shí)驗(yàn)方法的確定。實(shí)驗(yàn)方法取決于實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的目的，實(shí)驗(yàn)原理，并受化學(xué)實(shí)驗(yàn)條件的限制，如安全、可行性等，在綜合考慮實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、�?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)條件三者的基礎(chǔ)上，確定適合實(shí)驗(yàn)改進(jìn)創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)方法。然后是實(shí)驗(yàn)藥品的選取和實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)操作的設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)藥品、裝置和操作是實(shí)驗(yàn)方法的具體表現(xiàn)。操作時(shí)，要關(guān)注儀器裝置類別、功能、適用范圍、裝配與使用方法，以及相關(guān)裝置和操作已經(jīng)應(yīng)用的實(shí)例，通過比較、選擇、改進(jìn)或創(chuàng)新，從而完成實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)和實(shí)驗(yàn)操作創(chuàng)新。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中所起的作用和地位非常重要，而且化學(xué)實(shí)驗(yàn)的改革有助于學(xué)生觀察能力、思維能力、創(chuàng)新能力和綜合分析能力的培養(yǎng)。因此，加強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是提高教學(xué)水平和質(zhì)量必不可少的環(huán)節(jié)，同時(shí)也是我們每個(gè)化學(xué)教師在教育教學(xué)中都應(yīng)該不斷思考的問題。
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