山区初中化学实验改进与创新的策略

欧水波

【摘要】化学核心素养指出：“要培养学生实验探究与创新意识。”化学作为一门动手能力要求很高的学科，以实验为基础，实验是一种最有效实施全面化学教学的形式，同时也是进行科学探究的重要方式之一。本文对山区初中化学实验改进与创新的意义进行了论述，对当前山区初中化学实验的现状进行了分析，并在此基础上探讨了山区初中化学实验的改进与创新措施。

【关键词】山区初中化学；化学核心素养；实验创新

在教学中，学生能掌握基本的化学实验技能，是学好化学知识和进行活动探究的基础与保证。化学实验不仅可以化抽象为具体，帮助学生理解知识点，而且可以激发学生的兴趣，培养学生的观察力，理解力、分析力、实践力和创新力等。目前，从山区学校情况来看，由于学校条件及各方面的影响，学生实验都以演示实验代替，更有甚者以视频代替，导致各山区学校大部分学生对化学实验接触很少，严重制约了山区学生实验能力及创新能力的发展。因此，对山区化学实验创新进行研究非常有必要。

一、山区初中化学实验创新与改进的意义

1.通过化学实验的创新与改进，能很好地激发学生学习化学的兴趣。化学实验中所发生的化学反应，能大大增强学生的化学求知欲，促使他们积极探寻化学现象的本质，全面调动其学习积极性。

2.培养学生的创新以及实践能力。学生在完成化学实验时，需要对实验目的、实验步骤、实验结果等进行设计，并通过动手去完成实验，在这一系列的过程中，不但能培养学生的动手能力，观察能力，也能培养学生的逻辑思维能力。

3.转变山区化学教师单一、传统的教学模式。教师通过引导学生不断对实验进行改进与创新，能使学生勤动脑、勤动手、勤实践、勤创新，真正地、全面地改善山区初中化学实验的不良状况，把时间还给学生，提高学生的主体地位，全力提高学生的实验创新能力。

二、山区初中化学实验现状分析

1.教学方式十分单调。学生缺乏讨论、动手能力，大部分山区初中化学老师仍然是通过传统的一块黑板、一支粉笔进行口头讲解，简单的有问有答式课堂教学不利于培养学生的创新能力。

2.经济条件落后。山区落后的经济条件，滞约了化学实验教学的发展。实验室和实验器材匮乏，无法滿足学生们做分组实验；还有就是师资力量不足，实验员少之又少；因此，导致山区化学实验难以顺利开展。

3.实验教学进度落后。山区初中化学实验往往起步很晚，在短时间内，要完成化学知识的学习，实验习惯的养成以及迎接中考，对学生来说无疑压力非常大。

三、山区初中化学实验改进与创新的策略

1.简单化创新

面对山区化学设施条件以及学生的现实状况，有必要将教材中较为复杂的化学实验进行简单化，具体包括装置简单化、操作简单化，当然必须以实验的成功率高、现象明显为前提。

①装置简单化，是指把教材中的实验装置按教学需要进行改进，使实验装置由复杂变得简单，减少仪器和药品的使用，使实验得以顺利开展。例如，粤教版第八章《8.2常见的酸和碱》一节，老师演示浓硫酸与蔗糖反应的实验时在敞口容器中进行，实验中产生刺激性气味的气体直接排放到空气中污染室内环境、影响课堂效率。笔者把在敞口容器中进行实验改进为在密闭的集气瓶中进行并减少药品的量，不污染空气又节约药品，符合绿色化学的理念。在改进实验装置的过程中，发现没有对生成气体的性质进行验证，为了对生成的气体进行验证，于是笔者又对装置进行了进一步的改进，使实验装置具有对生成气体进行验证的功能，既增加实验的趣味性，拓展学生的知识面，也与高中知识接轨。具体改进如下：首先，在双孔橡皮塞中插入两根玻璃管，玻璃管上端绑两个气球（反应中放出大量的热和生成气体，用气球缓冲，防止橡皮塞弹出），其中一根玻璃管下端绑一个小塑料瓶，另一根玻璃管贴上湿润的品红试纸（验证生成了二氧化硫）。随后，往集气瓶中加入一定量的澄清石灰水（验证生成了二氧化碳，吸收有毒气体）。称取5g蔗糖加入小塑料瓶中，再滴加3滴水使蔗糖湿润，然后量取4ml浓硫酸加入塑料瓶中并搅拌，使混合均匀，再迅速插入到集气瓶中。可观察到蔗糖由白色逐渐变为褐色继而变为黑色，同时看到澄清石灰水变浑浊，品红纸褪色，并放出大量的热。在做这个实验的时候发现这个装置还可以用来做其他实验：分子运动实验，质量守恒定律，二氧化碳的性质实验，金属的活动性的对比实验，过氧化氢浓度对反应速率影响的对比实验楼。通过装置简单化，使原来比较复杂的实验变得简单，有利于进行分组实验教学。

②操作简单化，是指把教材中部分操作比较复杂的实验进行适当改进，使实验易于操作，有利于教师开展化学实验教学，从而降低教师对实验教学的恐惧，使演示实验和学生分组实验得以顺利开展。例如，粤教版第五章《5.3二氧化碳的性质和制取》一节，观察老师演示二氧化碳制取和二氧化碳性质实验，就能发现书本上的实验多，时间长，容易失败，从而影响课堂效率，影响到实验的成功率。所以，笔者想到改进该实验装置，从而使二氧化碳的制取和二氧化碳性质实验结合起来，并做一个对比实验，不仅提高实验成功率，而且实验现象非常明显，操作也简单，大大地提高了课堂效率。具体改进如下。

首先，按下图实验组装好仪器，在锥形瓶中放入大理石，在长颈漏斗中添加稀盐酸。关闭右边导管，打开左边导管，进行二氧化碳的检验，二氧化碳的收集及二氧化碳的验满等操作。关闭左边导管，打开右边导管，进行二氧化碳与水反应的对比实验及二氧化碳倾倒实验。可观察的实验现象有：①瓶中沾有水的石蕊试纸变红，而干燥的石蕊试纸不变色。②底层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭等实验现象。通过把多步操作简单化，把四五个实验结合一起，效率特别高，而且才有对比手法，让学生能直观地分析实验现象，提高教师课堂教学效率。

2.微型化创新

实验微型化创新，不仅可以节约实验原料，做到资源的有效利用以及减少化学实验带来的污染，而且可以方便于更好的观察实验现象。例如，粤教版第八章《8.1 溶液的酸碱性》的教学中，笔者设计了学生分组实验“用酸碱指示剂区溶液的酸碱性”。按照平常的实验教学，化学仪器会用到6支试管进行实验。我把实验作了简单的改进，用点滴板代替试管，学生实验时，先把稀盐酸、食盐水和氢氧化钠溶液分别滴入点滴板的小孔，每两个小能孔滴同样试液，然后分别滴入紫色石蕊试液和酚酞，不仅现象明显，而且能起对比作用，也能大大节约了药品，节约了实验的时间。通过微型化创新，不仅可以节约实验原料，可以方便于更好的观察实验现象，更有利于开展学生分组实验。

3.环保型创新

在实验中，我们应该多采用绿色、环保性实验替代环境污染性的实验，让学生从实验开始就深化环保思想，以至于在未来长远的道路上成为一名优秀的实验研究者。例如，粤教版探究分子的运动实验，在教材实验中，观察实验现象时，不但时间长，浪费课堂时间，而且还会闻到刺激性的氨味，污染了空气，所以笔者将该实验装置进行了创新，不但实验现象明显，并且快速出现实验现象，闻不到刺激性的氨味，也能得到与课本同样的结论。具体改进如下：

1.取一支带支管的大试管，内装湿润的酚酞的滤纸条，支管口系一个气球。2.在带支管的大试管内放一支管壁上有小孔的小试管，向小试管内装入少量的固体氢氧化钠，试管口用橡胶塞塞住，防止氨气散出。3.用胶头滴管向小试管内滴入少量的浓氨水。改进后的实验，不会闻到刺激性的氨味，环保无污染。

4.运用家庭小实验，实现效益上的创新

化学离不开生活，生活处处有化学。家庭小实验贴近生活，趣味性强，可操作性强， 学生在完成家庭小实验的同时，必定会促使学生对所做实验进行思考，并寻找更好的实驗方案，对实验进行改进与创新，从而培养了学生的创新能力。通过对实验的改进与创新，可以有效地减少实验时间，不仅为学生、教师节约了时间，而且实验现象上也相对的很明显，因为其在于减少或消除重复操作步骤，使教师和学生都在实验中受益。例如，在验证分子间存在间隔的实验中，笔者布置学生完成家庭小实验，学生提出如下实验方案（装置如图），寻找一根细长玻璃或塑料管（约20厘米，直径约2厘米），用橡胶堵住一端，注入一半的红墨水，然后注入酒精，用橡胶堵住另一端，慢慢上下颠倒2～3次，使水和酒精充分混合；玻璃导管上部形成一大段空管，从而证明水分子间和酒精分子间都有间隔。改进后的实验，操作简单、实验用品常见易得、便于开展学生家常话实验；节约药品、实验用时短；混合后缩小的体积在玻璃管里得到明显放大，可见度高。这样，不仅现象明显，而且操作简易、安全，节材、省时，达到效益上的创新。

四、结语

总之，在化学实验实验上加以创新，无论对学生的能力、还是对教师教学、乃至对化学教育事业的发展都是有意义的。但是，在山区初中化学实验的创新中，我们不能为了创新而创新，而忽视了实验的根本目标所在。在探究山区初中化学实验创新中，我们应该秉承以不违背化学实验的科学原理为前提，在继承中发展，在发展中创新。

对于初中化学教材中好的探究性实验方法，我们应该积极学习发扬，对于教材中不适合时代发展的实验方案，应该大胆地进行创新发展，这样才能促进山区初中化学实验教学的长期发展，提高化学的课堂效率。进行山区初中化学实验创新不仅可以有效地帮助学生获取知识、培养学生的动手动脑能力，而且有利于学生养成严谨的科学态度、引导学生进行多角度、深层次的思维辨析。

参考文献：

[1]夏永芹.初中化学学科核心素养的培育逻辑与路径[J].现代中小学教育，2017，33（8），51-53.

[2]罗正样.浅谈初中化学教学中创新意识的培养[N].毕节日报，2009.

[3]丁非，王学松.计算机模拟化学实验的局限性与电子课件选择[J].化学教育，2000（01）.