谈演示实验的创新原则，本文主要内容关键词为：演示论文,原则论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
化学是一门以实验为基础的学科，化学实验以其本身的综合性、严密性、探索性，在创新能力的培养上发挥着重要的作用。戴安邦先生指出：“化学实验教学是实施全面化学教育的一种有效形式，是化学学科素质教育的有机组成部分。”作为化学教师要充分挖掘教材中化学美的因素，启发学生的审美意识，引导学生对美的追求，提高学生的艺术修养。教学中教师要重视审美示范，只有对教学美有较深刻的领悟，并能艺术地表现出来，才能感染学生。
演示实验是以教师为主的表演和示范操作，它是指导学生观察和思考的实验，有助于学生直观、形象、生动、深入浅出地理解概念、化学原理及其变化规律，还有助于促进学生化学素质的提高和创造性潜能的开发。而不同教师的实验演示可能会收到不同的效果，所以精心安排实验的内容，巧妙布局实验的形式，改进实验的操作过程，对原有实验进行创新设计都必须具有一定的艺术性，演示实验的创新设计主要应遵循以下几个方面的原则。
一、实验现象准确鲜明，实验装置整洁美观，体现实验的直观性
实验现象准确鲜明是指实验内容准确揭示化学反应的本质，不违反科学性原则，也不能违反实事求是的原则，实验现象要鲜明清晰，一目了然，使人一看就有一种愉快、舒服的感觉。例如，铝热反应实验一定要看到熔融的铁珠，并用榔头敲打和磁铁吸引，才算是准确鲜明。如果只是火花四溅，但未熔成铁珠，这个实验貌似成功，其实不然，或者说只是鲜明，不准确。
实验装置整洁美观是指教师演示时，实验装置正确而且整齐，所用仪器清洁而明亮，讲台布置合理而美观，布局比例适当而协调，所有这些都有助于培养学生严肃认真的学习态度和健康的审美观点。
二、实验方案精心设计，勇于创新，体现创新原则
爱因斯坦曾说过：“我认为，为了满足人类的需要而找出已知装置的新的组合的人就是发明家。”同样，将已有的化学实验按一些共同特征或功能进行合理组合使其具有某种新的功能也是对原有化学实验的一种创新。
化学实验直观生动，如果安排巧妙，精心设计实验，从一些奇妙的化学现象制造悬念，创设情境，使学生产生乐于探究化学原理的心情，提高学习化学的兴趣。在同样能达到实验目的的前提下，演示实验要尽量增加趣味性，以激发学生的求知欲和学习积极性。例如在介绍NH[，3]的性质时，教材设计了NH[，3]的喷泉实验和遇浓盐酸冒白烟的实验。这时，如果能将前面学习过的HCl的性质联系起来，设计一个联合喷泉、喷烟的实验，可以大大提高学生的学习兴趣，加深对NH[，3]及HCl性质的理解。如图1所示。
将集满HCl和NH[，3]的两只烧瓶按图示连接，滴管内预先吸满水，实验开始时，关闭K[，1]。先由滴管向烧瓶内注入少量水，此时，由于B烧瓶负压，造成A瓶内HCl喷入B烧瓶，并形成大量白烟，后立即打开止气夹K[，1]，此时，见A瓶内产生红色喷泉，B瓶内产生蓝色喷泉，红色喷泉、蓝色喷泉同时进行，颇为壮观，收到了奇妙的艺术效果。
又如，我们在做铜与浓硝酸反应的实验时，联系前面学习的二氧化氮的性质，对实验进行了如图2改进：装置中将铜与浓硝酸反应、二氧化氮溶于水的性质联合起来，组成了一个密闭系统，将教材中的铜片改成了可上下移动的铜丝，使得反应可以随开随停。实验开始时，先将铜丝插入浓硝酸中，可观察到试管内发生剧烈反应，并产生红棕色的气体，并通过排气集气法进入烧瓶中，等到烧瓶中红棕色气体充满时，立即将铜丝从溶液中抽出，反应停止，夹紧止气夹，将胶头滴管内的水挤入烧瓶中，此时，可观察到，烧瓶内形成红色的喷泉，喷泉结束，进入烧瓶内的溶液约占烧瓶容积的2/3。该装置与书本上的装置相比较，反应易于控制，现象更明显，而且更加深了学生对NO[，2]性质的理解，并激发了学生强烈的科学实践愿望并付诸行动，强化学生勇于进行科学探索和敢于改进前人科学实验方案的创新意识。
三、实验演示贴近生活，注重环保，体现以人为本的原则
STS（科学—技术—社会）教育要求理科学生必须利用所学的科学知识为社会尽力，在中学化学教学中一个重要的体现形式是使学生感觉到“化学”就在身边，自己生活在“化学”的世界里，我们的一言一行、一举一动、每一个实验操作无不影响着周围的社会及环境，尤其是在环境问题日益突出的今天，在化学实验教学中适时渗透环境教学很有必要。
例如，在做铜和浓硝酸反应的演示实验中，教材所介绍的实验方法存在着下列缺陷：①产生的NO[，2]有毒，它是导致光化学烟雾的主要大气污染物，不宜直接排放到空气中去。②在试管中反应，现象不明显，后排同学难以观察清楚。为此我们作了如下改进：在投影仪上放置一只大号培养皿，内盛适量浓NaOH溶液，再放进一只小号培养皿，内盛适量浓HNO[，3]，打开投影仪，向小号培养皿中投入一段弯成“Cu”字样的铜丝，迅速将一只中号培养皿罩住小号培养皿。此时，在屏幕上可清晰地看到反应剧烈进行，产生红棕色气体，同时铜丝溶解，溶液变绿色，由于有NaOH溶液吸收尾气，产生的NO[，2]不会污染环境。如图3所示。
又如高一新教材[实验6-5]铜与浓硫酸反应中，存在的缺陷有：①仅用沾有碱液的棉花难以完全吸收SO[，2]；②铜与浓硫酸反应从开始直至结束不能随开随停。如果我们进行如图4的设计：
实验过程和现象：先加热浓H[，2]SO[，4]至有白色烟雾产生，再将铜丝向下插，使其螺旋状部分浸入热浓H[，2]SO[，4]中，可见到铜丝表面有大量气泡产生，并逐渐产生一些白色固体沉积于试管底部，一段时间后，蓝色石蕊试纸变红色、品红溶液褪色，向留有灰白色固体的试管中加水后，溶液呈蓝色。
由此可见，教材中的演示实验，不应该是一成不变的，只要符合实验装置简便，实验操作容易，实验现象明显的原则，并能达到实验目的要求，就应不断改进或更新。同时通过教师的亲身实践，使化学实验更富有了“人性”，有助于培养学生的社会责任感和使命感。
四、实验设计要勇于探索，匠心独具，体现实验的探索性
中学化学教材中许多重要的化学反应，均可由实验事实直接说明，但中学教材的篇幅或中学教材的特殊性对其只作了事实介绍，如果教师能勇于探索，匠心独具地设计一些实验，将会收到很好的效果，例如：新教材中硫化氢和二氧化硫的反应已经不再提及，但仍提到SO[，2]的弱氧化性，为了生动地说明SO[，2]的弱氧化性，增强学生学习化学的兴趣，我设计了以下装置，进行H[，2]S和SO[，2]反应实验。如图5所示：a，b为用过的青霉素小瓶，分别盛2-3克FeS和Na[，2]SO[，3]固体，c，d为一次性注射用过的针筒，下接输液器细塑料管，c，d针筒内分别吸入2mol/L和10mol/L的H[，2]SO[，4]2ml，e为干燥管装碱石灰，f为广口瓶。实验开始将装置和药品按图示装好，由c，d注射器分别注入硫酸，1分钟后可见到瓶壁有淡黄色的硫粉析出，现象明显，无废气污染空气，成功率高，且该装置操作简单，原料易取，废物利用，同时培养了学生勤俭节约的好习惯、提高了技能素质。
五、实验设计要注意安全，体现安全性原则
在当前的化工生产过程中，安全事故频发，安全隐患增多，人们在大力提高经济效益的同时，往往忽视了安全这个原则。为此，作为化学工作者，一定要将安全教育贯穿于实验教学的始终，一切实验的创新和改进，都不应以减低安全系数为代价，一些危险性较大的实验，在条件许可的情况下，要尽可能的进行安全化改进，培养学生的安全意识。例如：
教材中涉及到一些爆鸣实验，这些实验现象明显，有较强的趣味性，还可激发学生对化学学科的兴趣，但是爆鸣实验也是一柄双刃剑，其危险性也是众所周知的，如果我们能设计成一个绝对安全，万无一失的实验方案，其效果将会更佳，如做氢气与氯气见光爆炸的实验，可将氢气与氯气按体积比1∶1收集于透明的聚乙烯塑料袋中，然后用照相机闪光灯或镁光照射，就会取得安全而又理理的效果。又如氢气与氧气的爆鸣实验可用氢氧混合气通入肥皂水中形成肥皂泡，然后用点燃肥皂泡的方法引爆。
总之，化学实验在提高学生素质上具有整体的、综合的、独到的功能。在化学教学过程中，我们应充分运用实验手段，凡是能动手演示的实验，坚决不用实验挂图，实验录像片、多媒体等代替。并积极改进补充适量演示实验，使化学实验在实施素质教育和创新教学过程中展示其应有的魅力。