毕业论文第一稿修改意见

　 化学课堂中实验环节重要性的研究

　摘 要

　本文把新课标下化学教学要注重学生创新意识和创新能力的培养作为切入点，从中学化学教育过程中化学实验是实现创新的重要途径；化学教学中增强实验的启发性、探索性、趣味性；实验是化学教学的基础、化学实验教学对思维方法的培养等四个方面结合自己的教学经验对“化学课堂中实验环节重要性的研究”进行了论述，探索出一系列培养学生创新能力的实验教学改革模式。体现实验教学是培养学生创新能力的重要手段。

　关键词：探索性实验实验设计实验教学创新思维能力教育部2007年新课程高考大纲已经出台，山东、宁夏、广东、海南4省区的新高考方案也陆续通过了教育部的评审，这不仅关系到4个省区明年的高考，而且在很大程度上预示着今后新课标高考的走向，因此，引起了全社会的共同关注据了解，多样化、选择性和探究性，让学生全面而有个性地发展是这次高中新课程改革的亮点。化学是一门以实验为基础的自然科学,教学实践证明: 化学实验不仅是使学生获取化学知识、认识化学规律、形成化学概念、提高各种能力的重要途径,而且此过程对学生的创新精神和创新能力的培养,是其它学科所不能替代的。因此，我们必须立足化学实验这个基础，努力培养学生能力。探索性实验是指在化学实验的基础上，通过科学的分析综合等思维过程来获取知识，这一过程要求学生有较多的思考和讨论，学生处于一种主动探索知识的状态，对培养学生的创新能力非常有利。比如，在学习原电池的原理时，首先演示“番茄原电池”（用铜片、锌片、导线、音乐卡和西红柿组成）趣味实验，设问：这个简单构造为什么能使音乐卡发出声音？在激起学生探究欲望的同时，鼓励学生讨论质疑：音乐卡发声肯定有电流通过，电流从何而来？若用茄子或黄瓜代替番茄行不行？直接用稀酸代替番茄效果是不是更好？是什么原理？?指导学生带着疑问自己动手设计实验探究：铜片、锌片分别插入稀硫酸各有何现象？在把插入稀硫酸的铜片、锌片用导线连起来又有何现象？铜片、锌片质量有无变化溶液中的[H+]有何变化？H+在铜片上得到的电子从何而来？如何证明导线上有电流通过？……

　在学生实验的基础上，教师再利用多媒体课件形象直观地模拟微观离子运动和电子转移，进行精讲讨论，总结归纳原电池的原理、构成条件、两极反应和能量转化等。最后进行知识的迁移扩展：让学生讨论铜－锌原电池的缺点；根据原电池的原理设计一个实用电池；探究干电池的结构和电极反应；研究原电池反应与金属腐蚀和环境污染。激励学生在延续探究中创新。?1.2 开展实验设计，激发创新意识

　实践是创新的摇篮，实验设计是一个动手动脑并可培养学生各方面能力的过程。通过学生自己思考设计实验，既可以培养学生动手动脑解决问题的能力，又可以培养学生的发散思维能力和创新设计的能力，如：在进行高考实验部分复习，气体与喷泉一节时，教师要求学生设计一套能够形成喷泉的装置。教师在组织学生开展实验设计时，给以一定的指导。学生学过在圆底烧瓶中氨气、氯化氢气体与水作用能形成喷泉。其它气体行不行？形成喷泉的原因是什么？实验装置可以做那些改进？此时学生思维活跃，大胆联想，认真设计，努力创新，设计出了很多方案。很多学生的设计图原理正确，设计新颖，并把化学与物理知识进行了充分的综合。并把自己的设计思路介绍给同学们，同学们也对方法的可行性进行讨论。学生在手脑并用的活动中迸发出了创造的火花。此设计过程既激发了学生的创新意识，调动了学生的学习积极性，又培养和锻炼了学生的创新思维能力，收到事半功倍的教学效果。

　?1.3 改进一些课堂演示实验，培养学生的创新能力

　对于一些课堂演示实验，遇到现象不明显，操作复杂，污染物不易处理时，先带领同学们共同分析实验的不足之处，然后鼓励学生去改进实验，设计合理的方案。这样不仅可以培养学生的创新思维能力，而且还会激励学生敢于创新。如：按教材上的方法制Fe(OH)2，得不到白色沉淀，为什么？学生回答：“可能是氧气把Fe(OH)2氧化了”。怎么办？学生回答：“要观察到明显的白色沉淀，就要想法除去溶液中的氧气”。经过讨论后，学生对该实验进行了改进。

　 方案（１）：实验操作步骤如下：取１０蒸镏水加热待用；取少量硫酸亚铁用２～３蒸镏水配成溶液；加入少量铁粉；加入一些植物油在所配溶液中；把毛细滴管的下端伸入到硫酸亚铁溶液中挤出氢氧化钠溶液。

　方案（２）：先打开止水夹ａ，使Ａ管反应一段时间后再夹紧止水夹ａ。结果演示方案（１）时比较顺利，演示?方案（２）时，在Ｂ中看不到沉淀。教师引导学生发现问题。在刚才演示中不是看不到白色沉淀，而是看不到沉淀，为什么？?通过讨论，学生认为看不到白色沉淀的?原因是稀硫酸过量，氢氧化钠不足。要看到白色沉淀，就必须保证Ａ中稀硫酸适量，Ｂ中氢氧化钠过量。同学们修改方案后，再实验就看到了明显的白色沉淀。最后，师生通过讨论比较，得出方案（１）（２）均可，但方案（２）更方便。

　1.4 改演示实验为师生共同完成或学生分组实验

　中学教材中安排的实验本来就不算多，而教师们不自觉的用讲解和演示代替学生的动手操作，或干脆以程式化的书面训练代替学生分组实验。导致学生们在动手的兴趣和能力方面明显不足。教师应努力通过动手的活动，来培养学生的创造实践能力。可将教材中的一些演示实验改为师生合作实验或学生分组实验。比如，乙烯的实验室制备和性质实验，以前总是由教师“承包”完成，学生不思索，被动听记，现在改为师生共同完成，让学生参与，通过反应混合液的配制以及乙烯气体的点燃，克服学生的畏惧心理，培养良好的心理素质；反应液温度的严格控制，培养了学生严谨的科学态度；温度太高或太低会造成什么结果，应如何处置？这些都会激发学生认真思考、设计处理方式，从而培养学生的创新思维能力及创新实践能力。

　第二章 化学教学中增强实验的启发性、探索性、趣味性

　化学实验教学中实现趣味性，必须改变师生头脑里固有的实验模式。传统的实验模式是强调“训练”有素，整齐划一，学生必须无条件接受现成操作设计和规定。把“教”混同于“训练”，就会使学生自觉或不自觉地按照一个别人预设的模式、计划和步骤去达到他人设计的目标。结果，教师或学校的无形外力就会延伸到本属于学生的自由发展和思考的空间。显然本来“教”的对象是有独立思考能力、独立判断能力，有主观能动性的人，却成了被动地被“填”的“鸭子”。只有接受的权力而无选择权力，这样的实验只能令人发困，令人讨厌！

　 改变传统的实验模式，提高化学实验教学中趣味性，关键在于实验中多一些启发性和探索性！

　2.1 倡导自由与开放式的追问风气，进行启发式教学

　如果仔细研究初中化学教材里的许多实验，的确都有编辑者合情合理的设计安排，紧紧抠住基本原理，倘若在教学中灵活使用，做一些改进革新，增添趣味性，则启发兴趣，更能吸引学生注意力，激发观察实验的动力。

　 在实验室制取氧气的演示实验教学过程中，教师常常按部就班的规范操作，不厌其烦地强调要防止试管炸裂，但学生并不知道到底什么时候试管炸裂，为什么会发生这样的现象，只能按照教师的说法强记，其实他们很想看到炸裂的现象过程。这时教师可利用学生的好奇心安排时间，不妨故意设计一个试管炸裂的破坏性实验。

　 器材：玻璃片（若干）、试管夹、试管（一只）、单孔橡皮塞、玻璃导管、胶皮管、铁架台（带铁夹）、酒精灯、水槽、水。

　 实验过程：将玻璃片蘸上水，不擦干，用试管夹夹持加热，观察是否炸裂。试管夹夹持干玻璃片加热后，滴上几滴水，观察是否炸裂。将连好玻璃导管、胶皮管和单孔橡皮塞的试管安放在铁架台上，导管末端浸入水中，加热一段时间后，先撤酒精灯，后慢慢地撤导管，观察水槽中的冷水是否倒吸到热试管中，引发炸裂。

　 实验前不少人缺乏生活常识，以为“炸裂”等同于“爆炸”，现在明白这只是热量传导不均匀热胀冷缩的物理变化，原先错误的先觉经验得以更正，满足了好奇心。此实验可安排在制氧气实验之前，也可安排在后面的实验仪器介绍中。

　 推导燃烧两个条件的演示实验时，盛有热水的烧杯上放个红铜片，将两小块白磷分别放在水中和铜片一端，取一小块红磷放在铜片另一端。实验中只有铜片上的白磷与空气里的氧气充分接触又吸热温度达到着火点燃烧。其它两个都缺少一个燃烧条件，而不能燃烧。得出结论是燃烧必须同时具备两个条件，一是可燃物与空气（或氧气）接触，二是可燃物的温度达到着火点。一些爱动脑的学生可能联想到实验室制氧的实验，提出向热水中吹氧气使白磷燃烧的大胆假设。其实这一设想以前的习题里出现过，但一直没人重视也没人做过实验。我们可将书上的实验拓展，设计一个制氧气和白磷自燃的联合实验。

　 器材：实验室制氧气全套装置、烧杯、胶皮管、三角漏斗、塑料眼药水瓶、玻璃支管、锥子、白磷。

　 操作过程：

　 1、用玻璃导管直接向热水里的白磷吹氧气，发现热水里白磷已熔化成极易流动的液滴，氧气气泡没等遇到白磷，白磷就移动了，无法与氧气充分接触，不能燃烧。

　 2、启发学生针对白磷液滴易流动逃逸的特点，怎样才能使两者充分接触。

　 可能学生提议将三角漏斗的下端管口连接在胶皮管上后倒置于盛有热水的烧杯内，这样可产生比较大的气泡，增加与白磷接触的面积，只要水温达到着火点以上，就可燃烧。实验证明不可行，气泡大导致水对流显著，白磷流动加剧，无法与氧气接触。

　 也可能有学生提议将胶皮管接在三角漏斗的下端管口，漏斗里注入一半热水，放入一块稍大的白磷，通入氧气白磷可能要浮动，但由于漏斗内壁是光滑斜面，它还会落到管口处，再与氧气接触，反复循环，就可断断续续地燃烧。通过实验证明可行，白磷能时断时续地燃烧。

　 有的学生另辟稀径，取一只塑料眼药水瓶，表面刺满小孔，底部挖个能放进白磷的空洞，白磷放入其内，瓶口连上导管，然后倒置热水里，通氧气，果然白磷运动空间狭小，与气泡相遇机会增多，时断时续地燃烧了。

　 虽然教师实验课备课量多了些，但对每个学生来说是受益非浅，学到了追求科学真理的方法。

　2.2 采用探究式实验教学模式，营造良好的研究实验气氛。

　二氧化碳的实验室制法演示实验是说明探究式教学优越性好例子。

　 教师可提出问题，为什么采用石灰石与稀盐酸做为实验室制二氧化碳的反应物，而不用其它的物质哪？学生会觉得问题很难。不过教师再提示学生以前学习过哪些产物有二氧化碳的化学反应，学生开始积极思考回忆学过的方程式。教师让学生总结出如下反应：加热碱式碳酸铜生成二氧化碳；碳酸分解生成二氧化碳；单质碳在空气或氧气中燃烧生成二氧化碳；甲烷燃烧生成二氧化碳；还有即将学习的工业上高温煅烧石灰石制取二氧化碳。学生会认为它们都行，但在教师的引导下一一排除，碱式碳酸铜生成二氧化碳需加热，碳酸本身不稳定，单质碳和甲烷燃烧产物一定混有空气氧气杂质，煅烧石灰石制取二氧化碳需要高温条件苛刻实验室实现不了。相比之下用石灰石与稀盐酸反应，不需加热，室温反应，反应前没有气体，产物的气体只是二氧化碳，容易净化。

　 又提问此实验采用石灰石能不能用纯净的碳酸钙粉末、碳酸钠、草木灰等代替，稀盐酸能用稀硫酸代替吗？教师找若干名学生到前台协助完成下步实验。

　 每人发一只试管，分别放入等量少量的如下药品：块状儿石灰石、粉末状的碳酸钙、碳酸钠固体、碳酸钠粉末等，再同时滴入稀盐酸，学生亲自操作观察现象，其他学生也全神贯注，看到只有石灰石固体反应速率较适中，容易控制，其它的反应太剧烈无法控制，甚至溶液溢出试管。

　 每人再发一只试管，同样放入等量少量的如下药品：块状儿石灰石、粉末状的碳酸钙、碳酸钠固体、碳酸钠粉末等，同时滴入稀硫酸，同样看到粉末状的碳酸钙、碳酸钠固体、碳酸钠粉末等反应速率过快，剧烈无法控制，但石灰石固体反应表面生成许多白色固体，一段时间后反应中止。学生感到困惑不解，同样石灰石固体与稀盐酸和稀硫酸反应，为什么一个顺利进行，另一个反应中止呢？

　 教师可在黑板上画个解释的草图，说明稀硫酸与石灰石反应时，生成一种难溶的化合物硫酸钙覆盖在表面，慢慢积累，内部的石灰石跟外部的稀硫酸隔绝，故反应中止。

　由此得出反应物应当采用块状儿石灰石固体与稀盐酸。

　 既然此反应是在常温进行的，应当采用什么样的反应发生仪器装置呢？让学生回忆实验室制氧和制氢的装置有哪些区别！教师也可在前边挂出两者的装置图以示区别。学生能答出制氧气时，反应物都是固体，需加热，采用大试管和酒精灯；而制氢气时，反应物有固体和溶液，不需加热，采用启普发生器或带长颈漏斗的大试管。

　 学生对比发现实验室制取二氧化碳的装置和制氢气的装置雷同，因为都是块状固体与酸反应，生成气体。教师还应在此基础上说明反应不能生成沉淀，否则反应可能中止，气体也不能极易溶于水，否则收集不到气体。然后，请一名学生在前台选择仪器并连接成制二氧化碳装置。

　 结合实验特点，让学生思考除此之外，还有哪些可行的替代装置方案？集思广益，根据学生的回答，归纳几种方案。教师也可展示教参上的几种方案，大开学生的视野。

　 在探讨研究的平和气氛中，蕴涵着无穷趣味，在教师的一步步的严谨逻辑关系引导中，培养学生的思考分析能力，提高分析联想的思维流畅性，学生的智能得到健康发展，优良的思维品质就会慢慢形成。

　在教材和习题集中不乏出现有趣的又耐人寻味的问题，若能真正做一做实验，既能帮助学生深刻体会题意和化学基本原理，又能全面激发他们研究化学的兴趣，更能符合素质教育及教学大纲基本思想要求理论联系实际的初衷。

　其实化学实验的具有趣味性的例子很多，像根据二氧化碳实验室制法，利用蛋壳和漏试管等器材设计实验，制取二氧化碳；一只充满二氧化碳气体的试管倒插入到盛有石灰水的烧杯中，分析静置一段时间后的实验现象；又如在铁盘上涂上少量蜡油，中间插上一只浸满油绵线，将装置平稳浮在水面上，并点燃棉线，过一会儿，向水里放入少量的硝酸铵，水温急剧下降，将蜡油的温度降到着火点以下导致火焰熄灭，来证明燃烧需要的条件。只要仔细琢磨研究，就会发现趣味化学存在我们的身边。

　 上实验课时学生往往积极性都是很高的，说明学生还是喜欢实验这个实践活动。挖掘化学实验的趣味性，提高教学中的广泛应用，意义重大。

　 化学实验的启发性、探索性和趣味性教学符合当前提倡推行的素质教育的基本要求，是增强学生学习化学这门科学精神动力的需要，提高他们动手动脑能力，理论联系实际的需要，是新一带化学教师造就一带英才的法宝！

　　 化学科学的形成和发展，都以实验为基础，化学教学中的实验为学生正确认 识物质本质及变化规律提供实验事实，并通过这些事实把学到的一个个知识点分类串连成线 ，进而构成网状知识体系 。

　　 如实验室制取气体，氧气、氨气、甲烷等是固体与固体混合加热生成；二氧化碳、硫化氢 、二氧化硫等是固体与液体混合(不加热)所得；氯气、乙烯、氯化氢等是固体与液体混合加 热制成。这三种方法基本涵盖了实验室制取气体的方法，这些气体制备实验和其他化学实 验互相交叉，使化学知识网状化、一体化，使学生对各物质及其共性、特性全面认识。

　实验教学是一种重要的感性认识方法，在教学中实验可分为验证性实验和探 索性实验。验证性实验是对化学假设进行检验的一种实验，主要是通过“问题→化学假说→ 实验验证→结论→应用”的过程完成。如：氢气的验纯实验、氢气的燃烧实验、氢气与空 气混合的爆炸实验，以及由这些实验得到的 启示：可燃性气体发生泄漏时，应杜绝一切火源、火星，以防止发生爆炸。将这些知识的教 学可设计成验证性实验来完成。

　3.3 探索性实验的过程

　探索性实验，是学生在实验和观察的基础上通过科学抽象来获得结论的一种实验，主要通 过“问题→实验事实→科学抽象→结论→应用”这一过程体现。如问题：盐溶液能否与非 金属单质反应，有无规律?实验：向淀粉碘化钾溶液中通入适量Ｃｌ２，溶液变蓝色。

　结论：氯气能与碘化钾反应，生成碘，活泼性强的非金属单质能把活泼性弱的非金属单质 从其无氧酸盐中置换出来。应用：氯水与硫化氢溶液混合出现浑浊。

　无论采取何种实验手段，既是学生认识化学知识必须遵循的过程，又是运用自然科学方法培养学生科学学习方法，提高化学素质的途径。

　第四章 化学实验教学对思维方法的培养

　化学实验是掌握化学知识的入门向导和手段，学生以实验事实出发形成化学 概念，上升为化学规律，进而编织知识网络，构筑知识框架，是经过由表及里，由此及彼， 去粗取精，去伪存真的思维过程。教师适时引导学生结合实验观察过程，激发思维活动，实现 由感性阶段向理性阶段的飞跃。另外，中学基础教育阶段思维训练的重点应放在培养学生的 思维品质上，即通过化学知识教学适时培养学生思维的灵活性、广阔性、深刻性、发散性和 敏捷性，而化学实验的教学过程，自始至终都充满着培养和锻炼学生上述思维品质的契机。那么如何 在化学实验中培养学生的思维能力呢? 学生的思维活动是在他们感到迫切需要解决新问题时开始，因此在教学中应 充分发挥实验设疑作用，使实验内容和所学知识具体化、条理化、问题化，启发学生强烈求 知欲望，使学生始终处于有效的积极思维状态。例如，我们将氯气的制取及性质实验做如 下改动，在药品中准备了二氧化锰、浓盐酸、硝酸、硝酸钾等，并提出制取氯气用什么药品 好呢?以上几种药品两两组合有几种制氯气的反应呢?生成的氯气通入湿润的有色布条和干燥 的有色布条有 何不同?学生带着这些问题，经过动手、动脑，不仅提高了学习兴趣，巩固了所学知识，同 时培养了独立思维能力。

　4．2 比较、概括、综合，是培养学生思维能力的基本方法

　在教学中经常进行同中求异，异中求同的比较，知识间的概括、总结，可以 培养学生的良好思维习惯。在学习了一氧化碳性质后，我们组织学生做氢气还原氧化铜，碳 还原氧化铜，从使用的仪器、仪器的安装、反应的原理、实验的现象、操作的方法及注意事 项等方面，引导学生对比、总结。通过对比、总结，学生熟练的掌握了三个实验操作及各反 应物知识，培养了学生逻辑思维、抽象思维。

　　 总之，在实验教学中可加强素质教育，改造自然，服务社会。除了课堂实验教学质量 的提高外，还要倡导学生配合课内学习，在课外日常生活中，开展力所能及的化学小实验和 解释社会生产、生活中的某些化学现象的活动。如对土壤成分的检测，对大气、水质的分析以及对污 染的防治的调查、对钢铁腐蚀及保护的认识、对建筑合成材料性能的应用和了解等。通过这 些实验和调查活动，运用化学原理积极思维、逐步提高分析问题和解决问题的能力。新一轮课程改革强调以学生的发展为本，要求阶段的教育必须为今日和未来世界培养活跃而又负责任的公民承担更大的责任与义务。为每个学生的终身发展奠定基础，是新一轮课程改革的基本目的胡生泳 副教授

　莫才颂 老师

　劳文思 同学

　李 扬 同学

　参考文献

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　［3］黄全愈创造性能不能教素质教育在美国 广西广西教育出版社2000

　［4］张 新王宏敏在化学教学中进行创新教育中学化学参考陕西师范大学出版社2000, 12, 142-150

　［5］陈同清陆海芬 创新呼唤开放的化学教学中学化学参考 陕西师范大学出版社2001.7 112-231

　［6］刘中实 浅谈化学教学中学生创造性思维的培养化学实验是研究性学习的重要途径化学学科创造性教学探索学生的兴趣与实验课教学? 培养学生学习兴趣的技巧关于化学教学中进行唯物观教育的建议

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