初中化学创新实验的设计原则，本文主要内容关键词为：原则论文,初中化学论文，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。
创新实验设计是教师在充分理解实验目的、实验原理、实验方法、实验现象、实验过程、实验结果的基础上，通过自身的兴趣爱好和智力技能，对教材实验存在的不足之处（如方法、仪器等）进行改进，达到节省实验的时间、增加实验的趣味性、降低实验操作的危险性、减轻学生的心理压力、吸引学生的注意力的目的。如何进行创新实验设计，使课堂更丰富多彩，使学生受到科学方法、科学思维的训练，培养科学精神，使学生对实验保持持久的探究兴趣和创造兴趣呢？下面笔者结合实例谈谈初中化学创新实验设计应遵循的几项原则。 一、科学性原则 科学性是指实验原理、实验操作程序和方法正确。科学性原则是化学实验方案设计的首要原则，这个原则要渗透到实验教学的各个环节。 在创新实验设计的过程中，教师通过指导学生创新实验，培养学生坚韧的探索精神、实事求是和一丝不苟的作风，掌握实验的基本理论、基本技能和方法，并通过创新实验来培养学生的能力和创造精神。因此，创新实验的内容必须正确，科学知识具有可靠性，只有这样，才能挖掘学生的潜力，提高学生的认知能力和科学素养。 案例1：证明二氧化碳的密度比空气大且不支持燃烧。 1.教材中的实验装置。 教材中的实验装置如图1所示。
2.存在的问题。 （1）由于在倾倒的过程中气体会扩散，燃烧的蜡烛使烧杯中的温度升高，热气体向上扩散，使大部分二氧化碳气体处于烧杯的上半部，因此出现上面的蜡烛先熄灭的现象。 （2）由于倾倒的速度过快，蜡烛熄灭的先后顺序不明显。 3.改进装置。 改进后的实验装置如图2所示。
4.改进优点。 （1）改进后的实验效果比较明显，成功率高，适合教师作为课堂演示实验。 （2）增强了实验的可信度和可见度。 （3）仪器结构简单，便于制作和操作，可以作为学生的家庭小实验来进行，给学生提供主动参与实验的机会，提高学生实验的兴趣。 二、可行性原则 可行性原则是指实验设计所运用的实验原理在实施时切实可行，所用的化学药品、仪器、设备和方法等在现有的实验条件下能够得到满足。 案例2：测定空气中氧气的含量实验。 1.教材中的实验装置。 教材中的实验装置如图3所示。
2.存在的问题。 （1）当容器外点燃的红磷伸进容器内时，燃着的红磷会使热空气外逸，导致实验结果偏高。 （2）固态物质与气态物质反应，接触面积小，同时燃烧是一个剧烈、速度很快的反应过程，氧气不易被消耗完全，导致实验结果偏低。 3.改进装置、原理及步骤。 改进后的实验装置如图4所示。
（1）实验原理
（2）实验简易操作流程：①配液备用、准备仪器；②连接仪器，检查气密性；③取液、涂抹、取乙醇；④“魔棒”点乙醇；⑤冷却、倒吸、记录数据。 4.改进优点。 （1）减少原实验产生的五氧化二磷白烟排放对空气造成的污染。 （2）培养学生的思维能力和分析问题的能力，学会从已有知识去探究新的知识。 三、安全性原则 安全问题是各行各业共同关注的问题，没有安全就没有发展。初中化学实验的对象是朝气蓬勃的中学生，安全问题尤为重要。初中化学课堂上的实验基本都需要学生动手操作、亲自实践。而化学药品有的有毒性，有的有腐蚀性，有的易自燃，如果学生使用不当，就会产生各种安全隐患，甚至会危害学生的生命健康。 教师对教材中的实验进行创新设计时应尽量避免使用有毒药品和进行危险性的实验操作。 案例3：检验氢气纯度的仪器和方法的改进。 1.教材中的实验装置。 教材中的实验装置如图5所示。
2.存在的问题。 （1）仪器用具多，操作不简便，实验时间长，效果不明显。 （2）学生用手拿着玻璃试管去点燃气体，存在一定的危险性。 （3）学生容易产生紧张的心理，影响实验效果。 3.改进装置与步骤。 改进装置如图6所示。
（1）制取新型肥皂水，产生的气泡具有不容易破裂、张力大、持久、颜色鲜艳等特点。 （2）用稀盐酸与锌粒反应制取氢气，收集气泡，点燃，若气泡发出清脆的爆鸣声，则说明氢气是纯净的；如果发出尖锐的爆鸣声，则说明氢气是不纯的。 （3）若想得到不纯净的氢气，一种方法是直接把锥形瓶上的胶塞打开几秒（或者在胶塞上加一导管，把空气引进锥形瓶里），再塞紧，重新接气泡，这样就能得到充满不纯净氢气的气泡。 4.改进优点。 （1）该方法能有效控制气泡的大小，从而控制氢气的获取量，使实验更安全。 （2）仪器用具简单，操作简便，实验时间短，效果明显。 （3）新型肥皂水吹出的肥皂泡具有张力大、持久、不容易破裂、颜色鲜艳等特点。 （4）可以轻易地增加实验的对比性，即易得纯净的氢气气泡和混有空气的氢气气泡，使实验效果更明显。 （5）节省实验时间，实验现象明显，视觉效果好，容易吸引学生的注意力。 （6）降低实验操作的危险性，减轻学生的心理压力，增加实验的趣味性，舒缓学生的紧张情绪，从而激发学生学习化学的兴趣。 四、绿色化原则 绿色化原则是指从源头上尽可能地消除或减少有毒、有害化学物质对环境的影响，是当前绿色化学一个重要的目标，而绿色化学又是当前化学科学的重要发展方向。化学实验绿色化是社会发展的需要，是学生身心健康发展的需要，是进行环境教育的需要，更是了解现代化学发展和趋势的需要。在初中化学教学过程中，无论是演示实验还是学生实验，常常会有有毒的物质参加反应，若处理不当就会对环境造成污染。针对这一问题，笔者引导学生积极进行创新，对实验进行绿色化设计。 案例4：硫的燃烧。 1.教材中的实验装置。 教材中的实验装置如图7所示。
2.存在的问题。 （1）产生的二氧化硫会逸散在空气中，污染空气。 （2）学生在实验时，会吸入二氧化硫，从而对人体健康造成危害。 3.改进方法。 把一个小燃烧匙的柄固定在橡皮塞上，在集满氧气的集气瓶里倒入少量的水，放入一粒锌、一小块大理石和一片树叶。将少量的硫在燃烧匙内点燃，马上观察火焰的颜色，随即将其伸入集气瓶，塞上橡皮塞，观察火焰颜色变化，熄灭后振荡，一会儿就可以看见锌和大理石表面有少量气泡冒出，树叶发黄。 4.改进优点。 （1）该实验集几个实验于一体，验证了氧气的性质、酸雨的成因和危害等。 （2）减少了实验中二氧化硫对空气的污染。 五、简约性原则 简约性原则是指实验设计要尽可能简单易行，应选用简单的实验装置，用较少的实验步骤和药品，并能在短时间内完成实验。 例如，用滤纸片作为载体可以完成许多化学实验，在滤纸片上完成化学实验相对于在试管、烧杯中完成化学实验，既节约药品，又方便操作。 案例5：液体与液体的反应实验（以碱与指示剂的反应为例）。 实验过程：第一，取两块滤纸片，将其分别放置在表面皿的不同位置上，然后在其中间部位分别滴上一滴氢氧化钠溶液。第二，在两滤纸片上有氢氧化钠溶液的部位分别滴上一滴石蕊试剂和酚酞试剂，即可观察到滤纸片上的颜色变化。 案例6：分子运动——氨分子的扩散实验。 在该实验中，用大烧杯罩住两只分别装有酚酞试液和浓氨水的小烧杯。学生在实验室中进行该实验时，教师可以发现最大的问题在于，氨水挥发出来的刺激性气味很大，而且氨水的用量也较大。对于这个实验的改进方法是：用小烧杯代替大烧杯、用小贝壳代替小烧杯，分别在贝壳内滴入酚酞试液和浓氨水，把实验微型化，这样现象明显，既节省了药品，又不会有很大的刺激性气味。 六、直观性原则 直观性原则就是设计的实验现象要直观、鲜明。在初中化学教材中，有些实验的效果不够明显，可视性差，尽管化学反应已经结束了，但是整个反应过程根本没有出现任何现象的变化，这样会让学生感到化学不在身边，只能被动地听和看，抹杀了学生主动参与实验探究的机会，最终会导致学生学习化学的兴趣降低，甚至认为是伪科学。因此，教师应该潜心挖掘教材，认真分析，对教材实验存在的问题进行大胆改进，重新制定新的实验方案，让课堂教学更加生动，更加丰富多彩，从而使学生产生新的认知冲突，有效提高学生的思维能力和动手能力。 案例7：认识“酸与碱反应生成盐和水”反应规律实验设计。 方案1：用
与NaOH溶液的反应来说明“酸与碱反应生成盐和水”这一反应规律。 方案2：用
与
固体反应来说明“酸与碱反应生成盐和水”这一反应规律。 案例分析：从反应原理上看，两种方案都能够说明“酸与碱反应生成盐和水”这一反应规律，但是从演示实验的直观性来看，方案1不够好。因为
和NaOH溶液两者都为无色溶液，而反应产物
也为无色溶液，在反应中观察不到明显的现象。虽然可以在溶液中加入指示剂来观察溶液反应前后颜色的变化，以此来说明反应的发生，但是对于初中学生来说就会使实验结果的分析变得复杂，同时仍然观察不到生成物的任何现象。而方案2从直观性上考虑就优于方案1。它在选择反应物时考虑到反应物的颜色和形态及生成物的形态，
蓝色固体与无色的
溶液反应，生成蓝色的
溶液，这样便于学生直观地观察到反应发生。 七、教育性原则 教育性原则是指创新实验的设计一定要符合教育的要求，不应该采取任何对学生不利的措施，不允许创新的设计与教育目的相违背，更不允许与道德教育相违背的各种形式的现象出现，因此，创新实验设计一定要有利于学生的身心健康发展，有利于教育发展这一原则。 教师在对教材中的实验进行创新设计时要注意以下几个方面的问题。 1.设计的实验方案必须有环保的意识，体现绿色化学思想。 2.设计方案中所用的仪器装置必须美观大方，注重审美教育。 3.设计的仪器装置必须主体突出，以便展示其主要部位，不能喧宾夺主，让次要的部分抢占了主体部分眼球，以免分散学生的注意力。
标签：初中化学论文; 创新原则论文; 实验设计论文;
