基于高中化学实验创新设计的思考

马娟

本文笔者以两个课堂案例为探究平台，诠释如何设计创新实验使其快速流畅、微型环保、高效实用，从而实现高效的化学课堂。

一、根据化学实验药品和器材的合理运用进行创新设计，让实验教学“行如流水”

在《原电池原理及其应用》的章节教学中，将课本教材设置的实验进行如下改进：

实验一：学生分组实验（培养皿实验）具体内容：

（1）在培养皿中放置不接触的锌粒和铜片，然后缓慢注入稀硫酸溶液，观察实验的现象；

（2）将锌粒与铜片用U形的铜丝连接起来，观察实验现象；

（3）利用干电池判断实验中所用电流计的指针偏转方向与正负极的关系；

（4）让电流计的两个接线与锌粒和铜片相互接触，观察电流计的偏转情况；

（5）观察锌粒与铜片直接接触的现象。

以上五个学生实验的设置目的是探究原电池的工作原理。

实验二：学生分组实验（以苹果为器材的实验）具体如下：

（1）在小刀、铅笔、牙签、两根铜钉中任意选择两种作为电极插在苹果上面，一共构成原电池的数目？

（2）将苹果对半切开，各半上插上如小刀和铅笔等，构成的是否是原电池？

点评实验二的创新设计利用苹果汁的酸性来代替盛酸性溶液的培养皿，实验中小刀、铅笔等器材都是日常生活中常见的物品，学生课前就可以容易准备齐全，实验中只要用电流计的两接线分别接触任意两个电极就能判断有无电流，这样就可以既省时又省材料的完成七个小实验，用两半苹果代替不同的溶液中放置电极进行实验，进

点评实验三（盐水瓶系列实验）诞生的背景是：若在实验一中的培养皿中放置苯等溶液容易挥发，污染环境；若在实验二中的苹果里面注射CuSO4或苯等溶液进行实验会受到苹果酸性液汁的干扰；图1中非电解质苯不能构成原电池，倒置后变成图2实验在电解质CuSO4溶液中可以构成原电池，发生Fe+Cu2+Fe2++Cu反应。这样的创新设计的实验操作方便、快捷、环保绿色无污染、周期性操作省材料。

以上的创新实验满足了实验设计的初衷：（1）让学生亲自动手参与实验的操作，用实验现象的事实呈现给学生准确的结论；（2）实验的操作过程简单、易懂、流畅，各个实验的切换快速、协调；（3）实验中运用的药品和器材简单，贴近于日常生活，低污染低成本。

二、从实验“操作”角度出发进行创新设计，实现高中化学课堂教学中的“一箭双雕”

将去钉帽的两个新铁钉紧靠一起部分埋入装有细沙的试管中，如图3所示，加入铝粉和氧化铁的混合物后再加入少量氯酸钾粉末，插上一根镁条，整个试管插入装满细沙的铁盒中，点燃镁条后立即罩上透明圆桶，引导学生一起观察实验现象。

点评实验一主要是探究铝与非金属氧气的反应；实验二是根据课本实验改进的实验，也是本节课实验中的亮点之处，两个小组滴加的是稀硫酸，另外两个小组滴加的是浓硫酸，学生在不知情的情况下一次性完成的实验，实现了一次操作完成了Al与稀H2SO4和Al与浓H2SO4两个实验，节省再次分组实验的时间，同时在一个实验中潜伏着两种现象，不同的实验现象使得学生产生认知上冲突，感到诧异的同时激发了学生强烈的探究欲望，由于硫酸浓度的不同而得出不同现象也体现了学生实验中实事求是的科学态度，这样巧妙设计的迷局正反映了教师的教学机智。该实验可谓是“

图4

一箭双雕、拍案叫绝”。实验三是原有教材实验的改进版，原来实验如图4所示，剧烈的反应中产生大量白烟，发出刺眼的强光使得人不能靠近，本节中利用细管代替漏斗节约了药品用量，配置透明圆桶提高实验的安全性同时减少污染，铝热反应中产生的热量足以将两个铁钉成功焊接，让学生切身体会到高中化学在日常生活中的重要作用，从而体现了高中化学实验在教学中的独特魅力。

总而言之，高中化学课本教材中设计的实验通常比较平淡无奇、循规蹈矩，经过创新设计之后的化学实验成为闪亮的“明星”，这样的创新实验即使数目多但是耗时短、效率高、实用性强，作为一线的高中化学教学在平时的课堂教学中应该积极引导学生参与创新实验的设计，提升学生创造性思路能力，从而实现减负增效。

（收稿日期：2014-06-17）

本文笔者以两个课堂案例为探究平台，诠释如何设计创新实验使其快速流畅、微型环保、高效实用，从而实现高效的化学课堂。

一、根据化学实验药品和器材的合理运用进行创新设计，让实验教学“行如流水”

在《原电池原理及其应用》的章节教学中，将课本教材设置的实验进行如下改进：

实验一：学生分组实验（培养皿实验）具体内容：

（1）在培养皿中放置不接触的锌粒和铜片，然后缓慢注入稀硫酸溶液，观察实验的现象；

（2）将锌粒与铜片用U形的铜丝连接起来，观察实验现象；

（3）利用干电池判断实验中所用电流计的指针偏转方向与正负极的关系；

（4）让电流计的两个接线与锌粒和铜片相互接触，观察电流计的偏转情况；

（5）观察锌粒与铜片直接接触的现象。

以上五个学生实验的设置目的是探究原电池的工作原理。

实验二：学生分组实验（以苹果为器材的实验）具体如下：

（1）在小刀、铅笔、牙签、两根铜钉中任意选择两种作为电极插在苹果上面，一共构成原电池的数目？

（2）将苹果对半切开，各半上插上如小刀和铅笔等，构成的是否是原电池？

点评实验二的创新设计利用苹果汁的酸性来代替盛酸性溶液的培养皿，实验中小刀、铅笔等器材都是日常生活中常见的物品，学生课前就可以容易准备齐全，实验中只要用电流计的两接线分别接触任意两个电极就能判断有无电流，这样就可以既省时又省材料的完成七个小实验，用两半苹果代替不同的溶液中放置电极进行实验，进

点评实验三（盐水瓶系列实验）诞生的背景是：若在实验一中的培养皿中放置苯等溶液容易挥发，污染环境；若在实验二中的苹果里面注射CuSO4或苯等溶液进行实验会受到苹果酸性液汁的干扰；图1中非电解质苯不能构成原电池，倒置后变成图2实验在电解质CuSO4溶液中可以构成原电池，发生Fe+Cu2+Fe2++Cu反应。这样的创新设计的实验操作方便、快捷、环保绿色无污染、周期性操作省材料。

以上的创新实验满足了实验设计的初衷：（1）让学生亲自动手参与实验的操作，用实验现象的事实呈现给学生准确的结论；（2）实验的操作过程简单、易懂、流畅，各个实验的切换快速、协调；（3）实验中运用的药品和器材简单，贴近于日常生活，低污染低成本。

二、从实验“操作”角度出发进行创新设计，实现高中化学课堂教学中的“一箭双雕”

将去钉帽的两个新铁钉紧靠一起部分埋入装有细沙的试管中，如图3所示，加入铝粉和氧化铁的混合物后再加入少量氯酸钾粉末，插上一根镁条，整个试管插入装满细沙的铁盒中，点燃镁条后立即罩上透明圆桶，引导学生一起观察实验现象。

点评实验一主要是探究铝与非金属氧气的反应；实验二是根据课本实验改进的实验，也是本节课实验中的亮点之处，两个小组滴加的是稀硫酸，另外两个小组滴加的是浓硫酸，学生在不知情的情况下一次性完成的实验，实现了一次操作完成了Al与稀H2SO4和Al与浓H2SO4两个实验，节省再次分组实验的时间，同时在一个实验中潜伏着两种现象，不同的实验现象使得学生产生认知上冲突，感到诧异的同时激发了学生强烈的探究欲望，由于硫酸浓度的不同而得出不同现象也体现了学生实验中实事求是的科学态度，这样巧妙设计的迷局正反映了教师的教学机智。该实验可谓是“

图4

一箭双雕、拍案叫绝”。实验三是原有教材实验的改进版，原来实验如图4所示，剧烈的反应中产生大量白烟，发出刺眼的强光使得人不能靠近，本节中利用细管代替漏斗节约了药品用量，配置透明圆桶提高实验的安全性同时减少污染，铝热反应中产生的热量足以将两个铁钉成功焊接，让学生切身体会到高中化学在日常生活中的重要作用，从而体现了高中化学实验在教学中的独特魅力。

总而言之，高中化学课本教材中设计的实验通常比较平淡无奇、循规蹈矩，经过创新设计之后的化学实验成为闪亮的“明星”，这样的创新实验即使数目多但是耗时短、效率高、实用性强，作为一线的高中化学教学在平时的课堂教学中应该积极引导学生参与创新实验的设计，提升学生创造性思路能力，从而实现减负增效。

（收稿日期：2014-06-17）

本文笔者以两个课堂案例为探究平台，诠释如何设计创新实验使其快速流畅、微型环保、高效实用，从而实现高效的化学课堂。

一、根据化学实验药品和器材的合理运用进行创新设计，让实验教学“行如流水”

在《原电池原理及其应用》的章节教学中，将课本教材设置的实验进行如下改进：

实验一：学生分组实验（培养皿实验）具体内容：

（1）在培养皿中放置不接触的锌粒和铜片，然后缓慢注入稀硫酸溶液，观察实验的现象；

（2）将锌粒与铜片用U形的铜丝连接起来，观察实验现象；

（3）利用干电池判断实验中所用电流计的指针偏转方向与正负极的关系；

（4）让电流计的两个接线与锌粒和铜片相互接触，观察电流计的偏转情况；

（5）观察锌粒与铜片直接接触的现象。

以上五个学生实验的设置目的是探究原电池的工作原理。

实验二：学生分组实验（以苹果为器材的实验）具体如下：

（1）在小刀、铅笔、牙签、两根铜钉中任意选择两种作为电极插在苹果上面，一共构成原电池的数目？

（2）将苹果对半切开，各半上插上如小刀和铅笔等，构成的是否是原电池？

点评实验二的创新设计利用苹果汁的酸性来代替盛酸性溶液的培养皿，实验中小刀、铅笔等器材都是日常生活中常见的物品，学生课前就可以容易准备齐全，实验中只要用电流计的两接线分别接触任意两个电极就能判断有无电流，这样就可以既省时又省材料的完成七个小实验，用两半苹果代替不同的溶液中放置电极进行实验，进

点评实验三（盐水瓶系列实验）诞生的背景是：若在实验一中的培养皿中放置苯等溶液容易挥发，污染环境；若在实验二中的苹果里面注射CuSO4或苯等溶液进行实验会受到苹果酸性液汁的干扰；图1中非电解质苯不能构成原电池，倒置后变成图2实验在电解质CuSO4溶液中可以构成原电池，发生Fe+Cu2+Fe2++Cu反应。这样的创新设计的实验操作方便、快捷、环保绿色无污染、周期性操作省材料。

以上的创新实验满足了实验设计的初衷：（1）让学生亲自动手参与实验的操作，用实验现象的事实呈现给学生准确的结论；（2）实验的操作过程简单、易懂、流畅，各个实验的切换快速、协调；（3）实验中运用的药品和器材简单，贴近于日常生活，低污染低成本。

二、从实验“操作”角度出发进行创新设计，实现高中化学课堂教学中的“一箭双雕”

将去钉帽的两个新铁钉紧靠一起部分埋入装有细沙的试管中，如图3所示，加入铝粉和氧化铁的混合物后再加入少量氯酸钾粉末，插上一根镁条，整个试管插入装满细沙的铁盒中，点燃镁条后立即罩上透明圆桶，引导学生一起观察实验现象。

点评实验一主要是探究铝与非金属氧气的反应；实验二是根据课本实验改进的实验，也是本节课实验中的亮点之处，两个小组滴加的是稀硫酸，另外两个小组滴加的是浓硫酸，学生在不知情的情况下一次性完成的实验，实现了一次操作完成了Al与稀H2SO4和Al与浓H2SO4两个实验，节省再次分组实验的时间，同时在一个实验中潜伏着两种现象，不同的实验现象使得学生产生认知上冲突，感到诧异的同时激发了学生强烈的探究欲望，由于硫酸浓度的不同而得出不同现象也体现了学生实验中实事求是的科学态度，这样巧妙设计的迷局正反映了教师的教学机智。该实验可谓是“

图4

一箭双雕、拍案叫绝”。实验三是原有教材实验的改进版，原来实验如图4所示，剧烈的反应中产生大量白烟，发出刺眼的强光使得人不能靠近，本节中利用细管代替漏斗节约了药品用量，配置透明圆桶提高实验的安全性同时减少污染，铝热反应中产生的热量足以将两个铁钉成功焊接，让学生切身体会到高中化学在日常生活中的重要作用，从而体现了高中化学实验在教学中的独特魅力。

总而言之，高中化学课本教材中设计的实验通常比较平淡无奇、循规蹈矩，经过创新设计之后的化学实验成为闪亮的“明星”，这样的创新实验即使数目多但是耗时短、效率高、实用性强，作为一线的高中化学教学在平时的课堂教学中应该积极引导学生参与创新实验的设计，提升学生创造性思路能力，从而实现减负增效。

（收稿日期：2014-06-17）