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1、中学化学实验设计与改进研究 化学是以实验为基础的学科，抓住实验教学方式的改革，就抓住了化学教学改革的关键和切入点。因而，化学实验教学的创新是推进化学教育改革的核心。 中学实验教学的创新设计和改革应符合中学生年龄特征和认知水平，使中学生通过自身努力，能够完成实验的创新设计。化学实验方法的研究，有利于培养学生科学素质和科学理念，有利于学生掌握科学研究方法。学生科学理念的形成，是产生科技创新的萌芽，是产生科学研究兴趣和实现科学理想的种子。 中学化学实验的改进、研究和创新，更有利于培养学生环保意识和安全意识，有利于学生了解社会。化学实验的改进和创新许
2、多都是围绕以减少室内污染，保证实验安全和减少药品消耗为目标展开的，这对培养学生的环保意识、增强安全意识都是有益的。 长期以来，人们对化学实验的教学功能认识不足，开发不够，把化学实验的教学功能仅定位在验证化学原理，训练学生实验基本操作和基本技能上，这样的定位过于狭隘，忽视了化学实验在训练学生创新思维方面的重要教学功能，从而影响了化学实验教学价值的体现，也影响了化学教学质量的提高。 本文通过对初中化学实验教学的设计与改进,对培养学生的创新能力进行探讨。4 1.基本原则 指导学生对化学实验进行创新设计和改进，首先要对实验的创新设计方法进行指导并提
3、出具体要求。中学化学实验创新设计和改进原则的要求： 1.1直观性、易于观察原则 化学实验就是通过实验现象对实验原理进行验证，进而得到实验结论。如果实验现象不明显，就失去了实验设计的价值。因而，一个好的实验设计必须保证实验现象更加明显，实验效果更好，更易于观察。初中课本中有些实验的直观性不很强，很难观察。如果课堂上做这些实验，学生观察起来较难，特别是坐在后边的同学看不清楚。 1.2简易性、快捷性原则 实验操作是否简单、方便，是判断、评价实验方案是否具有具体实验价值的重要因素。如果实验装置复杂，操作不方便，超过了中学化学实验室所配置的常用仪器，
4、超过中学化学对实验的基本要求；实验耗时较多不便于在课堂上做，或实验装置设计不符合简单、操作方便这一要求，就不便在中学推广、应用。这就需要保证设计的实验切实可行，实验速度快捷，实验条件符合基本要求，实验条件易于控制。 1.3安全性、无污染原则4 中学化学实验要以实验安全第一为前提，由于化学实验的自身特点，一般都存在一定的安全隐患，容易造成实验室污染等。因而设计的实验应充分考虑安全因素，防止事故发生，消除事故隐患。实验设计过程中，要有尾气处理装置，装置气密性好，避免气体泄露。要求实验过程确保师生的身心安全，确保无事故发生，确保不污染环境。化学实验装
5、置必须是有安全保证和无污染的装置。 1.4节约原则 通过实验的创新设计达到减少药品用量，减少废液的产生，减少仪器的使用件数，寻找廉价且耐用的药品或仪器作为代用品，从而达到降低实验成本的目标。实验中尽量使用微型化学仪器，提高药品的利用率。同时通过化学实验，使学生了解工业生产中降低生产成本，进行产业创新，提高经济效益的意义和价值。 1.5科学性原则 科学性是任何科学发明、创新和设计的基本原则，就是实事求是，遵照自然规律办事，来不得半点虚假。传统的经典实验，经过几代人的教学实践与应用，在科学性方面一般不存在问题。如果一个实验方案违背了科学规律，不
6、能进行有效的实验，不符合实验要求，就失去了创新的价值。对一些实验改进，由于考虑不周，可能会违背科学原理。主要考虑以下几点：①实验现象明显；②能合理准确地验证实验原理；③能合理准确的说明实验结论；④实验条件可控制。 2实验设计与改进的策略与方法 设计和改进实验的策略与方法通常包括以下几个方面。 2.1巧妙构思,改进常规实验装置4 教科书上介绍的有些化学实验仪器和装置已有百余年的历史。例如酒精灯、贮气瓶、水电解器、启普发生器等。教师通常把这些内容视为经典,在习惯定势的作用下,不断进行简单重复,常常忽略了学生求新求异的欲望。所以,在教学中用简约、
7、绿色化思想改进常规陈旧仪器装置具有重要意义。 2.2正交实验,选择合适的反应条件 对那些受催化剂、药品比例、温度、压强、时间、介质等诸因素影响的实验,要想获得最佳反应条件,必须利用正交实验设计法进行研究。 2.3因地制宜,自制非常规仪器用品 融知识性、科学性、趣味性、创造性为一体的自制、改进非常规仪器用品,不仅可以激发学生学习化学的兴趣,还可以体验创造成功的快乐,激励学生勇于探索,大胆创新。 2.4突破常规,调整药品种类及用量 调整实验药品及用量,积累一些小技巧,使实验更安全,更环保,效果更明显。 综上所述,实验是化学的魅力和激发学生
8、学习化学的源泉,是化学教学的重要手段,也是学习化学的基本方法.对化学教师来说,从设计与改进实验出发,努力研究和改革实验教学
