妙用创新技法引领学生改进化学实验

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1、妙用创新技法引领学生改进化学实验摘要：在化学实验教学中，妙用创新技法引领学生发现实验不足、创新实验方案、再造实验装置、优化实验方法改进实验，可培养学生的创新精神，激活学生的创新思维，提高学生的创造能力。关键词：缺点列举法；希與点列举法；组合法；逆向法；替换法多年来，我们在化学教?W中根据学校装备和学生的实际情况，注重以课外活动的形式开展有关化学实验改进的科技活动。在具体的活动中，学生知道了实验创新的基本思路（先列出原实验的缺点或新实验的希望点，再通过替换、模仿、组合、逆向等方法，克服缺点、落实希望［1］）。在不断的尝

2、试中，学生的创新思维被激活，探究意识得到强化，实践能力有了明显的提升。下面，以“检验蜡烛燃烧的产物”实验为例，谈谈如何基于创新技法引领学生开展实验改进活动。一、发现缺点改进实验不足毋庸置疑，不少化学实验存在不尽如人意的地方，如操作烦琐、现象不明显、结论不流畅、污染环境、安全性不强等。针对某个化学实验，一一列岀其缺点，然后逐一改进，这就是实验创新中的缺点列举法。如按照科学或化学课本上的方法检验蜡烛燃烧的产物时（方法见图1）,虽然操作简单，但实验现象不够明显。这是为什么呢？教师引导学牛稍作分析，就知道实验存在如下的一些不

3、足:①在通常情况下，不具备使烧杯变冷的条件；烧杯内壁较薄，罩在火焰上热得快，这就导致水蒸气不易在杯壁上液化，因而难以观察到产物水的岀现。②燃烧生成的气体产物具有流动性，而烧杯是宽口的圆柱形仪器，即便罩在火焰上也不容易捕获较多的二氧化碳气体，因而石灰水变浑浊不够明显。③如果将石灰水涂到烧杯内壁上，石灰水在受热时也会变浑浊（因为温度升高，固体氢氧化钙会析出），这样得出的实验结论可信度不高。明晰了上述缺点，如果能将其一一克服，就能提高实验的成功率。师生经过一番交流讨论、思维发散、对比分析，拿出化解不足的方案:将捕获燃烧产物

4、的烧杯更换为窄口、大肚、厚壁的集气瓶或广口瓶等（见图2）o具体操作是：将干冷的集气瓶（或广口瓶）罩在火焰中上部[2],很快集气瓶的内壁就出现水雾，说明蜡烛燃烧产生水，进而说明石蜡中含冇氢元素；稍后，再将集气瓶快速翻转过来，倒入澄清的石灰水，振荡，石灰水立刻变浑浊，说明蜡烛燃烧生成二氧化碳，进而说明石蜡中含有碳元素。二、注意模仿再造实验装置模仿法就是通过借鉴已有实验中的某些有效因素（如操作方法、化学药品或实验仪器等）进行仿造。在发明创新时，模仿是一种很口然的想法和思路，但模仿不能牛搬硬套。像图2所示的改进实验，其成功的

5、关键是使用了易于捕获燃烧产物的玻璃仪器。此时，教师可以提问学生，还有哪些玻璃仪器可以替换集气瓶,乂比集气瓶更容易捕获燃烧产物呢？同学们广开言路、集思广益、比比划划，教师适时点拨、展示多种化学仪器。不少同学想到了分液漏斗、u形管、后具支试管等，于是又设计出图3所示的几个实验装置。像图3A实验，U形管（18X180mm）具有抽气的作用，有利于燃烧产物在其中流动，从而促进水蒸气在管内降温、液化；当看到管壁上有明显的水珠后，再将U形管正立，快速向其中倒入适量的石灰水，振荡，石灰水变浑浊。在图3B实验中，一开始分液漏斗的旋塞必

6、须打开，以便于气体对流;水蒸气在上升的过程屮能得到有效的冷却，从而在漏斗内壁、颈管内壁大量液化。当观察到有水珠出现后，关闭分液漏斗的旋塞，并快速将其正立,然后向漏斗口内倒入少许石灰水，振荡，石灰水变浑浊［3］。按图3C进行实验时，试管的后具支具有抽气的作用，使得燃烧产物在试管里较快地上升，冇利于水蒸气液化；当看到试管内壁的水雾后，再将试管正立，并倒入适量的石灰水，振荡，石灰水变浑浊。图3所示的三种改进方案，基于原型诱导，无论是操作方法还是实验现象，都比图2所示的改进方案更优化；虽然是仿造，但已渗透新的元素,显然是对原

7、实验的升华。三、提出希望追求实验完美针对某个化学实验，有冃的地列出希望点，并刻意追求，从而实现美好愿望，这就是实验创新中常常使用的希望点列举法。我们已了解检验蜡烛燃烧产物实验的缺点，根据这些缺点，师生对该实验不难列岀如下的一些希望：①燃烧产物便于捕获；②燃烧产物可以直接观察到；③实验操作相对方便。依据上述希望点，师生不断尝试、相互评价、反复修正，设计岀图4所示的实验装置，其中的V形弯颈漏斗是用长颈漏斗加工而成的；漏斗口便于捕获燃烧的产物，V形长颈弯管有利于气体流动和水蒸气液化，石灰水可以直接检验出二氧化碳的存在。具体

8、操作是：按图4连好实验用品（夹持装置略），点燃蜡烛，待其充分燃烧后，将漏斗口罩在火焰中上部；然后将挤瘪的洗耳球插入V形管口抽气，燃烧产物就被吸入漏斗的弯颈中；很快漏斗的弯颈内壁上有大量的水雾出现，同时V形管里的石灰水屮冒气泡，且石灰水变浑浊。四、巧妙组合创新实验方案创新归根结底是两条路，一是全新的发现，二是针对已有物品的组合。组合创新一般有异类