实验改进创新

2024-04-30

实验改进创新(精选8篇)

篇1:实验改进创新

改进创新实验:

1.制备Fe(OH)2实验改进

实验用品:试管2支、酒精灯只、长滴管两支、FeSO4溶液、NaOH溶液

2.电解质导电性实验:

实验用品:学生电源一个、导线6根、电解槽一个、烧杯一个(100ml)、石墨电极一对;

食盐、蒸馏水

3.浓硫酸脱水实验环保改进法

实验用品:500ml烧杯一个、250ml烧杯一个、50ml烧杯一个

NaOH溶液、蔗糖、浓硫酸

4.H2S与SO2反应的实验改进

实验用品:50ml烧杯一个、试管2支、滴管与一只;

Na2S溶液、Na2SO3溶液、盐酸溶液

5.焰色实验改进

实验用品:蒸发皿一个、酒精灯、火柴

NaCl、无水乙醇、量筒。

改进创新实验:

6.制备Fe(OH)2实验改进

实验用品:试管2支、酒精灯只、长滴管两支、FeSO4溶液、NaOH溶液

7.电解质导电性实验:

实验用品:学生电源一个、导线6根、电解槽一个、烧杯一个(100ml)、石墨电极一对;

食盐、蒸馏水

8.浓硫酸脱水实验环保改进法

实验用品:500ml烧杯一个、250ml烧杯一个、50ml烧杯一个

NaOH溶液、蔗糖、浓硫酸

9.H2S与SO2反应的实验改进

实验用品:50ml烧杯一个、试管2支、滴管与一只;

Na2S溶液、Na2SO3溶液、盐酸溶液

10.焰色实验改进

实验用品:蒸发皿一个、酒精灯、火柴

NaCl、无水乙醇、量筒。

篇2:实验改进创新

兴趣是最好的老师,在教学工作中,培养学生的学习兴趣至关重要,而在物理教学中,通过做好实验来培养学生兴趣,是有效途径和很好办法。下面我把平时在教学中做过的一些实验进行了整理。

1、瓶吞鸡蛋。这是在学习大气压前我常做的一个实验。多数老师常常做集气瓶吞水球实验,效果也不错,但震撼力不足。找一个啤酒瓶(瓶口较小)和一个煮熟的鸡蛋,先把鸡蛋扒皮,点燃一张纸条迅速放入啤酒瓶内,稍停两三秒钟,将用鸡蛋顶端堵上瓶口,很明显看出,整个鸡蛋“吱吱”往瓶内钻,直到整个鸡蛋全部“挤“进啤酒瓶内。学生看后非常震撼。此时书写本节课题——空气的力量。

2、用试管做大气压实验。把小试管放入空的大试管中,引导学生注意观察小试管的运动情况。抓住大试管把两个试管同时倒置,小试管向下落,这应是学生想象之中的;此时,在大试管中盛入少量水再放入小试管重复刚才实验,当学生看到小试管不仅不掉反而向上运动时,个个充满了惊奇!几乎人人都在“为什么呢?”从而激起学生的探索需求。

3、点燃手帕。将沾满酒精的手帕,用火柴一点,轰的一声燃起了一团火焰,再把着火的手帕挑在一根棍上高举着,火焰慢慢熄灭了,把手帕拿下来一看,完好无损,丝毫没有烧焦的痕迹。学生甚为奇怪,自然会要答案。教师笑而不语,书写课题:汽化和液化。

4、灯丝的小孔成像。在学习小孔成像之前,先拿一个白炽灯泡,取一张稍厚的白纸正对教室墙壁,用大头针扎个眼(小孔),让学生看清灯泡的灯丝弯曲形状及开口朝向,通电后对准小孔,这时在墙壁上出现灯丝的“倒像”(一定要给学生强调“倒像”);关闭电灯,取下白纸,在白纸上画个圆,在圆上均匀分布扎5个小孔,再重复刚才实验,结果在墙壁上出现非常漂亮的灯丝倒像的梅花图案,让学生惊叹不已。布置学生:如果你想看到更为漂亮的图案,请你回家之后自己设计,但要注意用电安全!

5、通过手指看白炽灯光。在学习光的色散时,一般都用到三棱镜看太阳光的色散,但此时已经进入深秋季节,济南往往秋雨绵绵,常常看不到太阳,只好改用手电筒来做实验。实际上,我经常让学生通过手指看白炽灯光:老师高举白炽灯泡,让学生伸开手指,食指和中指并拢,放到眼前和眼睛平行,眯上眼睛,对准发光的灯泡看白炽灯光,会看到什么?指导学生仔细观看,能看到非常漂亮的彩色光带。此时书写课题:光的色散。

6、橡皮的拉伸与扭曲。当学习力可以使物体发生形变时,找一块学生用橡皮,在橡皮上画上几条条纹,用力拉伸、压缩、弯曲、扭转来演示各种形变,效果直观。

篇3:物理实验的改进与创新策略

一、变静态为动态

有的实验, 通过控制条件, 使物体处在特定状态下, 观察发生的现象或测量有关数据, 根据现象或数据探究、验证物理规律或作出解释、判断, 如测定小灯泡的额定功率;有的实验, 并不限定事物所处的具体状态, 更关注状态变化的过程.通过改进与创新, 将实验中原来静态的事物, 变为运动的或者变化的, 有时会取得非常好的实验效果.

光通过狭缝, 随着缝的宽度变窄, 光将偏离直线传播的规律, 在光屏上形成明暗相间的条纹, 这就是光的衍射现象.该实验传统做法是用现存的缝宽固定的单缝进行实验, 虽然在屏上很容易观察到衍射条纹, 但衍射图样是静态的.为了增强实验效果, 让学生不仅观察到清晰的衍射现象, 而且能清楚地观察到随着缝宽的变化, 屏上形成的光斑及衍射条纹的动态变化情况, 进而分析得出产生明显衍射现象的条件及单缝衍射图样的情况.采用下面的简易方法改进实验, 会取得非常好的效果.实验:如图1所示, 取一尖嘴钳, 用其钳口处作为单缝, 缝的宽度通过手握钳柄自由调节, 将尖嘴钳钳口处凹槽卡在激光器凸起的出光处, 一手稳住激光器使两者靠紧, 以保证光正对钳口;另一手握住钳柄, 可随意调节钳口处缝的宽度.在屏上可以清楚地看到, 形成的光斑及衍射条纹的变化情况 (图2是缝宽为某一值时的衍射图样, 实际能观察到的条纹数目达十几条, 其中黑白图片是处理后的) .实验中, 控制缝宽在较小范围内连续反复变化, 就可以明显看到衍射条纹宽度连续反复变化的动态过程.现在市场上有卖“子弹头式小激光器”, 长约6厘米, 直径约1.2厘米, 用三节钮扣电池供电.学生平时把它当小玩具玩.用它作为光源和尖嘴钳配合可进行学生分组实验和课外实验 (如图3所示) .教师上课用的激光笔也可以作为光源进行实验.该实验最好在暗室中进行, 且要求钳口处无损伤.[1]

在分析“物体间力的作用是相互的”这个知识点时, 设计如下实验:在小型台扇下装上可自由移动的轮子, 当电扇工作时, 可以看到台扇后退, 这个现象说明即使在固体和气体之间力的作用也是相互的, 且作用力与反作用力的方向是相反的.

在探讨汽车启动时汽车与水平面间的摩擦力的方向时, 通常先演示玩具汽车在水平面上启动时的情况, 然后根据力与运动的关系从理论上分析汽车受摩擦力的方向, 再根据牛顿第三定律, 分析水平面受摩擦力的方向.如果将实验设计为:在水平面上铺上一张纸, 让玩具汽车上足发条后, 放到纸上, 突然放手, 可以清楚地看到汽车加速前进的同时, 纸迅速后退, 直观地表明纸受到车的摩擦力方向向后.这样的实验改进“动感十足”, 能激发学生的好奇心, 增强学生的感性认识和求知欲望, 为理性思考分析奠定了坚实的基础, 教学效果显著.

二、变瞬间为持续

有些实验现象稍纵即逝, 作用于学生的感官时间短, 感知量不足, 感知效果就会较差.如果能让实验现象反复出现, 持续一段时间, 教学效果会更好.

如图4所示, 为演示断电自感现象的实验电路, 选择的器材参数满足线圈L的电阻比灯泡的电阻小, 当开关S断开的瞬间, 通过灯泡的电流就会比原来大, 小灯泡瞬间比原来会更亮, 出现了闪烁一下再逐渐熄灭的现象.通过这个现象说明, 在断开开关S时, 由于通过线圈L自身电流的变化, 而发生了电磁感应现象, 即自感现象.但是, 由于在开关S断开的瞬间, 通过灯泡的电流比原来大的时间极短, 视觉上真正能感觉到小灯泡瞬间比原来更亮很不容易, 学生通常是在老师的诱导下被感觉到现象的.为了增强实验效果, 将实验进行改进.首先选择适当的电源, 使开关S闭合稳定后, 小灯泡只能微微发光, 然后反复接通、断开开关 (或者手握其中一根导线, 通过点接, 反复接通、断开电路) , 通断频率控制在每分钟30次以上, 可以观察到小灯泡持续发出较强的光, 与先前S闭合稳定后小灯泡只微微发光相比, 形成了强烈的反差.学生在惊诧激动之余, 通过对现象成因的探讨, 认识到了自感现象.

三、变正向为逆向

逆向思考是重要的思维方式, 逆向, 可能是事物发展方向的反方向, 可能是实验操作程序的反向, 也可能是研究或者操纵的对象由原来的一方转向了另一方.

如图5所示, 是探究带电体间的静电力与两者距离关系的实验, 其中O是一个带正电的物体.实验中, 把系在绝缘丝线上的带正电的小球先后挂在P1、P2、P3等位置, 通过小球在不同位置时丝线偏离竖直方向角度的大小, 比较出小球所受带电体的作用力的大小, 得出静电力与距离的定性关系.但在实验过程中发现, 每次移动小球的位置时 (可以通过移动铁架台位置实现) , 小球都会摆动较长时间才会稳定下来, 实验既费时, 又分散学生观察的注意点.为了增强实验效果, 运用逆向思维.实验中, 不动小球和铁架台, 而缓慢移动带电体O, 可以清楚地观察到, 随着两者距离逐渐增大, 丝线偏离竖直方向的角度逐渐减小, 呈现连续动态的变化过程, 对比效果非常显著.

如图6、图7所示, 是验证静电平衡时电荷只分布在导体的外表面上的实验.传统做法是先检验处于静电平衡的法拉第圆筒C外表面有电荷 (如图6) , 后检验其内表面无电荷 (如图7) .实验中学生会产生疑问:因为在静电实验过程中, 不可避免地存在漏电现象, 是否是因为漏电的原因而检验不出内表面带电呢?为了增强实验说服力, 运用逆向思维, 将实验步骤对调, 先检验处于静电平衡的法拉第圆筒内表面无电荷 (如图7) , 后检验其外表面有电荷 (如图6) .

做测定木块与木板间的滑动摩擦力实验时, 如图8所示, 将木板固定, 通过弹簧秤水平匀速拉动木块, 摩擦力大小就等于弹簧秤的示数.这样做存在两个困难, 其一是木块的匀速运动不易控制, 其二是在弹簧秤运动中读数不方便.将实验进行改进, 如图9所示, 让木块固定, 用手拉动木板, 无论木板是否匀速运动, 弹簧秤示数都等于摩擦力, 且弹簧秤不动, 读数很容易.

四、变无声为有声

学生学习的过程是信息交流、加工的过程, 也是知识意义的建构过程.实验中, “制造”声、光、电等多样信息作用于学生多种感官, 扩大信息的感知量, 能增强实验的教学效果.

如图10所示, 用平抛竖落仪做实验, 演示平抛运动在竖直方向的分运动与自由落体运动相同时, 在小球预设的落点附近放上无线话筒, 将球落地撞击水平面的声音放大, 使教室里的学生都能清晰地听到两球同时落地的声音, 增强了听觉的感知效果, 在视觉、听觉综合作用下, 对平抛运动在竖直方向上的分运动性质获得了深刻的认识.

如图11所示, 通过挤压玻璃瓶使插在瓶中的细玻璃管中的液面有明显的升降, 说明坚硬物体也能发生形变, 实验现象很明显.但有部分学生怀疑瓶子可能不是坚硬的玻璃瓶, 为增强实验的可信度, 做该实验时, 教师先用玻璃棒敲击瓶体发出响声, 让学生除了从视觉上观察外再从听觉上确认是玻璃瓶.还可以让学生代表触摸瓶并演示, 发挥触觉、视觉、听觉的综合感知效果.当然, 做此实验时, 为了增强实验效果, 瓶中的水通常用红水.

五、变传统为现代

随着传感器技术、摄影摄像技术、网络技术、多媒体技术等现代技术的飞速发展, 极大地拓展了物理实验的空间.合理恰当地应用现代技术, 能显著地增强实验教学效果.在做布朗运动实验时, 学生只能逐个依次通过显微镜进行观察, 不能多人同时观察同一现象, 不便于同学间的交流研讨.利用现代显微摄像技术, 拍摄放大的布朗运动过程, 在学生通过显微镜直接观察的基础上, 在屏幕上播放摄得的布朗运动, 便于师生的交流研讨.利用DIS做电容器放电电流随时间变化的实验, 自动绘制的图线比该实验的传统做法描绘的线要快捷、准确、美观, 显示出独特的优越性.但是, 必须清醒地认识到, DIS高度集成了现代多方面的技术, 不恰当的过度依赖和使用, 会掩盖实验过程的本真, 不利于学生的思维能力的培养.

除了上面所述的几种“变法”外, 在实验教学中, 还有其他“想法”, 如变微弱为放大、变整体为部分等等.

参考文献

篇4:“喷泉实验”的改进与创新

关键词:喷泉实验;创新;绿色化学

绿色化学实验的理念是主动地减少和消除实验室的化学污染。现以氨的“喷泉实验”的改进为例,谈谈如何在实际的化学实验教学中,走“绿色”创新之路。“喷泉实验”中探究氨极易溶于水这一重要物理性质,及氨水呈碱性,实验设计充满趣味和探究性,但同时也存在实验前期准备繁杂,易造成氨气泄漏、污染环境等不足,尤其对于带多个教学班的教师,往往由于气密性不良等原因,造成实验现象不明显。现将氨的制备,物理、化学性质的多个探究实验进行合并。做到实验简单,现象明显,实验成功率高,且充分发挥了实验的探究功能。

一、实验器材和药品

实验药品:氢氧化钠固体、浓氨水、酚酞、红色石蕊试纸、浓盐酸

实验仪器:圆底烧瓶、锥形瓶、注射器、烧杯、铁架台(带铁圈)、Y型导气管、滴管、导气管、止水夹

二、实验装置:(如右图所示)

三、实验步骤及现象

1.检查装置气密性:打开止水夹①、止水夹②,关闭止水夹③,用注射器往锥形瓶中注入少量空气,可以观察到大烧杯有气泡冒出,证明气密性良好。

2.制备氨气及验满:打开止水夹①、止水夹③,关闭止水夹②,将充有浓氨水的注射器注入放有氢氧化钠固体的锥形瓶中,装清水的小烧杯中有一片红色石蕊试纸,当试纸变蓝,证明氨气已收集满,关闭止水夹③。

3.“红色喷泉”的形成:迅速将验满导气管取下,换成装有水的胶头滴管,挤压胶头,待胶头滴管中的水全部进入烧瓶,迅速关闭止水夹①,打开止水夹②,即产生美丽的喷泉。

4.“白烟瓶”的形成:将装浓氨水的注射器取出,换成装有浓盐酸的注射器,往锥形瓶中注入少量浓盐酸,锥形瓶中立刻产生大量白烟。

四、创新点

1.实现了氨气的制备、收集、验满、物理性质、化学性质多个探究性实验有机的合并和融合。

2.尽可能避免了氨气的制备带来环境的污染,实现了“绿色化学”理念。如,“喷泉实验”后残留氨气与浓盐酸反应,即是对尾气处理的最好方式。

3.两个瓶“一红一白”,产生强烈的视觉反差,大大调动了学生的探究欲望。

篇5:燃烧条件的实验创新及改进

襄阳市枣阳市罗岗中学:杜志勇

实验原理:

燃烧需要同时满足三个条件:①物质具有可燃性;②温度达到可燃物的着火点;③可燃物跟氧气接触。针对这三个条件,分别设计三组对照实验,由实验现象得出这三个条件必须同时满足,缺一不可。实验用品:

烧杯(500ml)、试管(4支)、小石子、气球(3个)、导管、试管夹、酒精灯、火柴、滤纸、坩埚钳、药匙、镊子、白磷、红磷、石蕊溶液 实验设计:

在500 ml装有少量沙的烧杯中注入约400 ml的热水.取三只试管,分别编号为1、2、3。在三只试管中分别放一小块已用滤纸吸去表面水的白磷、一小堆干燥的红磷、小石子,并在试管口各套一个气球,在烧杯底部放一小粒白磷并用硬纸圈圈住。然后,加热红磷和小石子,并用一个空的试管罩住水中的白磷。最后,向水中滴加几滴石蕊溶液。

实验现象:

1号试管中的白磷燃烧,试管内产生大量白烟,试管口的气球先变大后变小,2号试管中的红磷不能燃烧,3号试管中的石头也不能燃烧。在酒精灯火焰上分别加热2、3两只试管时,观察到2号试管中的红磷燃烧,试管内产生大量白烟,试管口的气球先变大后变小,3号试管中的石头仍不能燃烧,取出3号试管中的石头直接在火焰上烧,石头仍不能燃烧。用一个空的试管罩住水中的白磷时,水中的白磷燃烧产生大量白烟。向水中滴加几滴紫色石蕊溶液后,溶液变红。实验结论:

篇6:初中化学实验教学改进与创新

摘要:新课程理念下的初中化学实验教学对增强学生的学习兴趣,帮助学生增加感性认识、形成化学概念,加深对化学基本知识的理解,培养学生的科学精神和探索求知的欲望起着重要的作用,教师应该大胆创新,改进实验教学,培养学生勇于创新和实践的科学精神。

关键词:实验教学

探究

创新

化学是以实验为基础的自然科学,是培养学生的科学兴趣、科学态度、提高学生科学能力的重要途径。当前化学实验教学效果不大理想的的主要原因:一是教师对实验教学的质量意识淡薄;二是有的教师实验能力差;三是课前准备与精心设计不够;四是忽视操作技巧或教师本身的操作技能差。下面就如何将实验教学落实到位谈谈自己的看法

化学是一门以实验为基础的自然科学,实验是学生获取知识、进行知识创新的重要手段,新课程倡导学生“主动参与、乐于探究、勤于动手。”但当前一部分教师对实验教学不重视,因此,必须重视实验教学的研究和探讨,更要进一步改进创新。本文结合作者教学实践,谈谈在实验教学中的几点尝试。

一、改验证性实验为探究性实验,培养学生探究精神

目前,中学化学教材中的实验多为验证性实验。在实验中学生处于被动接受知识的状态,这种实验模式缺乏对学生思维能力、动手实践能力、创新精神及创新能力的培养。现将教材中某些验证性实验改为探究性实验,可将学生带入科学探索的情景中,使学生处于一种主动探索知识的兴奋状态,激发学生的创新欲望、培养学生的创新精神,通过“问题--实验--科学抽象--结论”的过程,促进学生自主地观察实验现象,从中发现问题并解决问题,此时,学生始终处于一种主动探索知识的状态,可以培养学生的科学探索精神。

如在讲《空气》中“测定空气里氧气的含量”实验时,我的做法是:设置探究情景,提出问题:从生活经验和以往的探究活动中,我们知道了空气中含有氧气、二氧化碳和水蒸汽。那么,空气中氧气大约占空气体积的多少呢?让我们一起探究:设计实验,测定空气中氧气的体积分数。学生分成6个活动小组,根据已有的知识和经验,充分想象,分析和推理,能主动地或在教师的启发下对问题可能的答案大胆的提出假设 学生开始实验探究

(一)、提出问题:空气中氧气大约占空气体积的多少?

(二)、做出猜想与假设:空气中氧气约占空气体积的1/5。

(三)、设计实验方案:学生自主探究,分组设计实验,预期实验结果。

学生分小组讨论,设计实验依据的原理是什么,教师适时点拨、引导,共同得出实验原理。

1、实验原理:可燃物在空气中燃烧,消耗氧气,集气瓶中气体减少,减少的体积等于所消耗氧气的体积,容器中的压强减小,水沿导管吸入集气瓶,吸入水的体积等于消耗的氧气的体积”。

2、选择实验药品:学生大胆想象,选择出木炭,铁丝,硫磺,红磷,白磷等。

每个小组各选择一种物质进行讨论,预测实验能否成功。教师和学生一起讨论交流。学生小组发言:

1组:我们认为选木炭不行,通过查阅资料知道木炭燃烧生成二氧化碳气体,消耗了氧气,但有新的气体生成,瓶内压强基本不变,水不会流入集气瓶。2组:我们认为选铁丝不可行,铁丝在空气中不会燃烧。

3组:我们认为选硫磺不可行,通过查阅资料知道硫磺燃烧生成二氧化硫气体,消耗了氧气,但有新的气体生成,瓶内压强基本不变,水不会流入集气瓶。

4组:我们认为选蜡烛不可行,通过查阅资料知道蜡烛燃烧生成二氧化碳气体和水蒸气,消耗了氧气,但有新的气体生成,瓶内压强基本不变,水不会流入集气瓶。

5组:我们认为选红磷可行,红磷燃烧生成固体物质,消耗氧气,装置内压强变小,烧杯中的水流入广口瓶。

6组:我们认为选白磷可行,通过查阅资料知道白磷比红磷容易燃烧,白磷燃烧生成固体物质,消耗氧气,装置内压强变小,烧杯中的水流入广口瓶。

教师和学生一起交流总结:同学们分析地非常好,我们选的药品是白磷和红磷,没有选铁丝,是因为铁丝不会燃烧,也没有选木炭、硫磺和蜡烛,原因是他们都生成气体,装置内压强基本不变。教师进一步引导,如果我们选了这些物质,有没有更好的方法来实现我们的预期实验现象呢?同学们积极思考并讨论。有的小组提出,能不能将生成的气体吸收处理呢?教师和学生一起讨论。教师提供资料:生成的气体二氧化碳和二氧化硫可以被氢氧化钙或氢氧化钠溶液吸收,学生想到了,可以在装置中事先放入少量的氢氧化钠溶液,把烧杯中的水换成稀氢氧化钠溶液,就可以观察到明显的现象了,同学们恍然大悟,原来生成物是气体也可以用来测定空气中氧气的含量啊!

3、确定实验装置:学生自己选择实验仪器,并组装好实验装置。教师鼓励学生在课本上所给实验装置的基础上进行改进,有创新,有超越,大胆提出自己的想法,设计出不同的实验装置,培养学生的求异精神。小组间互相交流,讨论设计出比较简单且现象明显的实验装置。教师给以适当的点拨。

实验步骤:学生自己按照所选药品、实验装置设计实验步骤。

通过小组间交流、集思广益,初步设计出实验方案,教师在帮助提示、充分、完善,使实验设计科学,可行性强,最后制定出如下探究方案 第1小组制定实验方案如下;选择合适的药品:红磷

红磷

选择合适的仪器:标刻度的集气瓶、带导管的橡皮塞、燃烧匙、止水夹、烧杯、橡皮管、酒精灯

实验步骤:①检查装置的气密性。

②燃烧匙内装满红磷,将橡皮管上的止水夹加紧。③将燃烧匙内的红磷在酒精灯火焰上点燃,迅速伸入集气瓶内,塞进橡皮塞。

④等集气瓶冷却到室温时,把导管插入水中,打开止水夹。⑤仔细观察实验现象。第2小组制定方案如下: 选择合适的药品:白磷

热水 选择仪器:带刻度的注射器、活塞、烧杯

实验步骤:①取适量的白磷放在注射器底部,塞好活塞,活塞置于5刻度处。

②将注射器平放在盛有热水的烧杯上 ③观察现象

第5、6小组制定方案如下: 选择合适的药品:硫磺

澄清石灰水 选择合适的仪器:标刻度的集气瓶、带导管的橡皮塞、燃烧匙、止水夹、烧杯、橡皮管、酒精灯、澄清石灰水 实验步骤:①检查装置的气密性。

②燃烧匙内装好硫磺,将橡皮管上的止水夹加紧,在集气瓶内放少量的澄清石灰水。③将燃烧匙内的硫磺点燃,迅速伸入集气瓶内,塞紧橡皮塞。

④等集气瓶冷却到室温时,把导管插入烧杯的液体中,打开止水夹。⑤仔细观察实验现象。

4、学生实验

学生记录实验现象:以小组为单位汇报实验现象

①1、2小组:红磷燃烧产生大量的白烟,放出热量,冷却后打开止水夹,水倒流入集气瓶,约占集气瓶内空气体积的1/5;

②3、4小组:白磷燃烧产生大量的白烟,放出热量,活塞先向右再向左移动,约占注射器内空气体积的1/5;

③5、6小组:硫磺燃烧发出淡蓝色火焰,冷却后打开止水夹,水倒流入集气瓶,约占集气瓶内空气体积的1/5;

5、实验结论:空气中氧气约占空气总体积的1/5,剩余的气体不支持燃烧,约占空气总体积的4/5。

石灰水

硫磺

(四)、反思与评价:学生通过本次探究实验知道了,选择药品要只与氧气反应,生产物可以是固体,也可以是气体,若生成气体,要将气体进行吸收处理,同时要保证装置的气密性良好。

(五)、表达与交流:有的小组实验中看到进入的水少于1/5,有的学生急于想把自己的体验和发现告诉同学,也有的学生急于想知道自己失误所在,这时,我让他们交流讨论,使他们在交流中取长补短,共同进步,找出出现各种现象的原因。这样学生在实验操作时的注意点:如a.燃烧匙中的药品为什么要装满?b.红磷、白磷和硫磺点燃后为什么迅速伸入集气瓶中,盖紧橡皮塞?c.为什么等集气瓶冷却到室温时,打开止水夹?等等有了更深刻的理解。

(六)、师生共同小结

本探究性实验以学生活动为主,通过学生积极思考,主动参与,体验了科学探究的基本过程,提出问题

猜想与假设

设计实验

反思与评价

表达与交流。实验完成后,学生总结了设计化学实验方案的基本原则:a.原理要科学b.方法要简单c.现象要明显d.成本要经济e.安全加环保。

在上述实验教学中,我改验证性实验为探究性实验,引导学生从生活经验和已有的知识出发,提出探究问题“空气中氧气的体积含量测定”。让学生在现实的问题情景中去“做”、去“尝试”、去“反思”、去“经验”,在这个过程中,学生自主认识了这个实验的设计原理,使学生的知识与技能在学习过程中得到同步的提高。在活动中,教师是组织者、指导者,给学生创设了发现问题、解决问题的时间和空间,使学生成为学习的主体。如在“药品和装置的选择”上没有给学生现成的答案,鼓励学生进行探究,对学生提出的实验方案创造条件让学生实践、反思,使学生真正体验到探究发现的乐趣。本探究活动中有独立的思考、操作,也有群体的分析、讨论,在协作学习的环境中,通过小组成员的团结协作,既提高了效率,又促进了学生之间的合作和交流,实现探究成果共享。如各小组的实验结果不完全一样,学生在教师的组织和指导下讨论、交流,找到了出现各种结果的原因,使学生又学到了知识、技能,又养成了尊重科学、尊重事实的学习态度。

二、改进实验方法,培养学生创新能力

达尔文说:任何改进,都是进步。同样对实验的任何改进往往具有积极的意义,甚至起到意想不到的效果。1.改进方法

有的实验实验按照课本上的操作方法,现象不很明显,观察不到,对知识的理解印象不深。就要对原有的方法进行改进。

例如:固体氢氧化钠溶于水放热实验,用手触摸试管外壁时,现象不很明显,于是做了如下改进:将试管注入少量水,加热至沸腾,移开火焰,水停止沸腾,加入氢氧化钠固体少量,发现溶液又重新沸腾,说明氢氧化钠溶于水放热,使水又沸腾了。

例如:对倾倒二氧化碳实验的改进:课本中将收集有二氧化碳的集气瓶沿烧杯边沿慢慢往烧

杯中倾倒,下面的蜡烛先熄灭,上面的蜡烛后熄灭,说明二氧化碳密度比空气大,二氧化碳不支持燃烧,也不燃烧。有些同学把握不好,倾倒时速度过快或集气瓶拿不稳,二氧化碳刚倒出就散开了,结果造成上面的蜡烛先熄灭,下面的后熄灭,对二氧化碳的密度作出了错误的结论。我们对这个实验做了改进后,成功率很高。在倾倒二氧化碳时,在烧杯内壁处放一短颈漏斗,将二氧化碳从漏斗倒入。这样就会顺利地完成实验,2.改进原料

对实验所用药品及用量进行改进,使得实验效果更明显,实验的安全性更好,实验可视性更明晰,另外,对于有些实验的材料,由于受条件或季节的影响,无法得到合适的原料,从而影响实验的继续进行。例如:在自制酸碱指示剂的探究实验时,由于课程在二三月份时学习,正值冬季,没有什么鲜花可以做实验材料,我改用了一些干花瓣做原料,用酒精浸泡后,获得了同样的结果。受此启示,学生中有的将干紫草用酒精浸渍,紫草原液遇酸变红,遇碱变蓝。有的用杨梅汁,遇酸显红,遇碱显蓝。有的采来菜园的篱笆上干菜花,如丝瓜花浸泡汁,在酸性溶液中显红色,在碱性溶液中显黄色。进一步的探究,怎样长时间的保存和使用这些试剂呢,经过讨论,探索,终于得出了较好的办法:将有关汁液用滤纸浸渍,凉干制得试纸,使自制酸碱指示剂的应用的以延伸。3.改进过程

有的化学实验过程中,因为操作步骤的不严密,可能导致产生错误的理解,对实验的操作程序及步骤进行改进,使实验过程更加简捷,实验步骤更加合理,就需要根据具体情况适当改进一下实验过程。例如:CO2与Ca(OH)2反应有沉淀生成,而与NaOH反应无现象,那么CO2与NaOH是不是确实发生了反应?对于这种无现象的反应能不能设计出一些实验,使反应产生一些现象,从而直观地证明两者发生了反应?在此探究活动中,学生设计的众多方案中有这样一例 :由于CO2与NaOH反应生成Na2CO3,将CO2与NaOH反应,在反应后的溶液里滴加HCl,如果有气泡产生,证明CO2与NaOH发生了反应。但是对这样的设计方案过程中是否严密的问题,也有人提出了疑问:

因为CO2也能与H2O反应生成H2CO3,同样含有CO32-,怎么知道是Na2CO3中的CO32-与酸反应放出的CO2,还是H2CO3中的CO32-与酸反应放出的CO2?怎么消除H2CO3的影响? 所以将实验过程做了一点改进:先将反应后的溶液加热,使H2CO3分解,再滴加HCl。经过改进,这个实验方案变得完整,实验证明,加热后,再滴加HCl,有气泡产生,证明CO2与NaOH确实发生了反应,使实验解除了疑问,排除了干扰,获得了准确的结论。

三、增设趣味实验,激发学生学习兴趣

兴趣是最好的老师。初三学生刚学化学时,往往对化学中的实验现象感到很神奇,渴望知道为什么?因此,充分结合教学内容,从课时教学目的出发不失时机设置和安排一些生动、有趣的实验进入课堂,激发了学生的兴趣和热情,促进化学教学,提高教学效果。例如在绪言课即可设计一些有趣实验。如:“‘红葡萄酒’变‘白酒’”,“烧不坏的手帕”、“无

色液体写红字”、“神杯生‘牛奶’”等短小精彩的魔术般实验,利用学生的好奇心理,把学生领进神圣的化学天地。再例如,在第一章第一节就可增加空气组成的测定,既能满足学生的愿望增强了学生对知识的信任感,又使学生了解了化学研究的方法。在讲可燃物燃烧条件时,给学生补充白磷在热水内与通入的空气进行水下燃烧的演示实验,效果就很好。在讲分子时可增加分子运动和分子间有间隔的实验。分子间有间隔的实验是这样进行的:取一根约400毫米的玻璃管,一端用打孔器打下的橡皮条封住,先加入约一半容积的水,再用滴管加酒精至满,然后用橡皮条封住玻璃管口,反复倒置几次,管内有气泡产生,聚到上端有一厘米多空柱,液体体积明显减少。这种微观内容通过宏观现象进行推理验证释疑教学,学生很感兴趣,深信传授知识的正确,印象也很深刻。在课堂教学中,常会出现一些疑难问题或有争议的问题,设计增补一些实验,可以较快帮助学生解难释疑,防止学生想当然。在讲二氧化碳时,增加了鸡蛋壳与盐酸反应的实验。在讲碳酸钙时,增加了锅垢和壶垢的去除和向澄清石灰水中连续吹气后加热的实验。讲气体溶解时,增加了压强与温度对气体溶解度的影响的实验。即在盛有1/4试管容积的碳酸钠饱和溶液中加入稀盐酸到试管容积的1/3,立即有大量的气泡产生。马上用塞子塞紧管口,溶液中气泡上升的速度和产生的数量立即减慢减少,随后停止。拨开塞子又有大量气泡产生,等停止产生气泡,加热试管又有大量气泡产生。此时向学生讲汽水的制造、氨水的存放等,学生理解自然深刻。

这样以增设趣味实验为引导,就使化学这门功课犹如一块磁石强烈地吸引着学生。

四、开辟第二课堂,发展学生个性特长 1.开发家庭小实验

新教材家庭小实验的引入使课堂教学延伸至课外,它对激发学习兴趣、巩固知识技能、培养创新能力、开发智力起到一定作用。

例如,在学习有关溶液的内容时,可设计下列片断:

问题情景:“今年初我国很多地区气候寒冷,冰雪成灾,小明看见有人在马路上、街道的路面上撒盐,这是为什么?”

探究活动:将一些碎冰放在 100 ml的烧杯内,测量温度;再将少量食盐加入烧杯,用玻璃棒搅匀,测量温度。记录并分析现象。

通过比较2次测量所得的温度,学生即可了解加入少量盐能使水的冰点降低的事实,所以撒盐能阻止路面结冰。

又如,第八单元课题3中“铁钉锈蚀条件的探究”,由于实验所需时间较长(约一周),不能课堂演示,而如果教师事先做好实验学生观察,又降低了实验的可信度,于是,我们就将其改为探究性的家庭小实验,提前一周布置给学生,效果很理想。探究程序如下:

(1)提出问题:铁制品在潮湿的空气中容易生锈。

(2)猜想与假设:铁生锈的原因可能有以下哪几方面: ①铁只与空气中的氧气反应;

②铁只与空气中的水蒸气反应;

③铁与空气中的氧气、水蒸气反应生成铁锈。

(3)实验探究:设计以下3个实验: ①在干燥的玻璃瓶内放入少许生石灰,再放入一根洁净的铁钉,加盖密封;

②在玻璃瓶内放入一洁净铁钉,注入刚煮沸过的冷开水(室温)至浸没铁钉,再在水面上注入一层植物油;

③在玻璃瓶内放入一洁净铁钉,注入冷开水少许,保持铁钉的一部分暴露在空气中。装置放置数日,每天进行观察,如实记录实验现象。

(5)解释与结论:实验①和②中的铁钉均未生锈,只有实验③中的铁钉生了锈。这说明了铁与空气中的氧气、水蒸气发生反应是铁生锈的原因,即猜想与假设③成立。

学生通过上述探究活动,不仅受到了科学方法的训练,体验了探究的乐趣,形成和发展了探究能力,而且也很自然地就接受了“铁在潮湿的空气中能跟氧气、水蒸气反应生成铁锈”这一事实,从而对铁制品锈蚀的原因和防止铁制品锈蚀的方法有了更深入的认识。2. 开展社会调查

组织化学兴趣小组是开展课外活动的很好方式,结合教学实际,指导学生进行社会调查: 例如学习《水是人类宝贵的自然资源》时,组织要求学生调查了解“你家附近的河水清澈吗?并请问你们亲友,在他们学生时代,这条河是不是像现在这样?什么原因造成的?” 又如学习《燃烧和灭火》时,布置学生到汽车加油站、仓库等观察“严禁烟火”标志,到车站了解哪些物品严禁带上火车?

说明化学与生产、生活、社会密切相关,增强了他们关心自然、关心社会的责任感。

新的化学课程充分体现了实验在培养学生科学思维、养成科学习惯和学习科学方法等方面的独特作用,只要我们在“教”的过程中,以实验为契机,充分发挥学生的主体作用,调动学生的积极性,其潜在的能量就会充分发挥出来,达到提高学生整体素质的目的。主要参考文献

[1]教育部.全日制义务教育化学课程标准(实验稿).北京:北京师范大学出版社,2001 [2]吕湘香

篇7:创新科学实验的教学改进论文

实验教学是科学教学的核心,离开了实验教学,科学教学就会成为“空中楼阁”,原本生动丰富的知识,也会变成一堆枯燥难懂的材料。浙教版《科学》教材编排了大量实验,其意图是以实验为载体,充分发挥实验的功效,以培养每个学生的科学素养。下面,笔者结合自身教学的实践,谈一谈在科学教学中怎样通过对实验的改进与创新,来提高科学课堂教学的效率和效益。

一、改进演示实验方法,增大实验可见度

科学教学中的演示实验必须具有一定的可见度,让全班学生都能清楚地观察到实验现象。然而在实际教学过程中,我们往往会忽略这一点,结果是实验做了,但只有少数学生清楚地看到现象,以致出现“前排学生看实验,后排学生听实验”的现象,影响演示实验的教学效果。在平时的教学中,我们可用实物投影、多媒体展示、无色物体染色或增加浑浊度、利用衬幕等方法来提高实验的可见度,提高课堂演示实验的教学效果。

【案例1】在演示“活泼金属钠与水反应”的实验时,教师把盛有水的烧杯放在实物投影仪载物台上,然后放入金属钠。通过投影,所有学生清晰地看到:金属钠与水反应时,金属钠在水中游动、产生火焰和金属钠逐渐消失并使滴有酚酞的水变红色等现象。

【案例2】在做“光的直线传播”实验时,教师在光的传播路径上喷上烟雾或洒落粉笔灰,光路就清晰地显示出来了。

二、演示实验微型化,提高学生的参与度

有些实验用时比较长,给随堂演示实验带来困难。如果将实验转化为微型实验,将大大缩短实验的时间,从而使得随堂演示实验得以开展。同时,教师可以变演示为学生分组实验,提高学生的参与度,并为探究式教学创造条件,有效培养学生的科学探究能力。

【案例3】在《光合作用》的教学中,教材安排的天竺葵实验,即使用沸水开始加热,完成的时间最短也要15分钟,再加上实验前的准备和对实验注意点的交待,如果让学生随堂实验,用时过长,且学生完成实验的可能性不大,更谈不上对实验进行交流和总结了。有教师把这个实验改成了如图1所示的微型实验,其与教科书实验在仪器和药品用量的比较如表1所示。

三、突破实验材料和器材的限制,进行替换实验

利用“等效”的科学原理,当实验器材缺损或实验器材不够配套的情况下,可运用一些功能相近的器材加以替换,甚至可改变实验的方案,突破器材的限制,替换原有实验要解决的问题。替换不仅仅解决了器材不足的困难,更可贵的是在替换过程中又能体现迁移与创新的思维。

【案例4】《植物的一生》中《花的结构》,教材中用的是桃花,但教学进行到这个时候,桃花已经谢了。对此,教师选用了学生熟悉的、易采摘到的杜鹃花或油菜花等来替代。同样,《种子的结构》,教材中用的是菜豆种子,而教学时菜豆种子很难买到。对此,教师选用了市场上较多的蚕豆种子、花生种子等来替代。课中,教师和学生根据模型在投影仪载物台边解剖边认识。

【案例5】在《物体的.惯性现象》教学中,教材中用弹出纸片使纸片上的硬币落入杯子中来演示“静止的物体有惯性”。对此,有教师用鸡蛋替代硬币,以增加实验的“惊”与“险”。然后,让每个学生拿出预先准备好的8枚硬币,将其中7枚叠在一起,其中1枚用作子弹,看谁能最快把这7枚硬币自下而上逐一射出。这样,通过游戏化的实验,把学与玩结合起来,在轻松愉悦的课堂气氛中使学生掌握了相关的科学表象,洞察了其中发生的科学原理。四、改进实验设计或进行补充实验,拓展探究空间基于“建模”的思想,实验教学可以利用常见小器材的独特功能,如乒乓球的“浮与弹”、注射器的“抽与注”、气球的“胀与缩”等。小器材的巧妙利用,或把较多的小器材整合起来进行实验,能对某一个问题情境进行模拟。这样的实验可以调动学生的发散性思维,学会“一个科学规律可用多个实验来探究”的方法,从而拓展探究的空间。

【案例6】浮力的方向总是竖直向上的。大量的生活实例给学生“浮力方向肯定是向上的”这样的直觉,但理解“总是竖直向上的”时总心存疑惑。教材中没有设计专门的实验来直观显示,为了让学生眼见为实,破解这一困惑,受“重力方向总是竖直向下”实验的启发,教师设计了如下实验:首先,利用氢气球放手后继续上升这一现象,让学生感受气体也能产生浮力,再用手拉住细绳,引导学生观察细绳是竖直的。然后,将细绳的一端用透明胶固定在乒乓球上,另一端用石蜡固定在烧杯(或用可乐瓶代替)底部,往烧杯中灌水,乒乓球浮在水中(如图2)。此时系着乒乓球的线是竖直的,说明乒乓球受到水的浮力是竖直向上的。将烧杯倾斜,系乒乓球的线仍然是竖直的(如图3),说明乒乓球受到的浮力仍是竖直向上的。向不同方向倾斜烧杯,会看到线总是竖直的,所以浮力方向“总是竖直向上”的。

篇8:高中化学实验的改进与创新

为了更好地改进和创新高中化学实验, 本人搜集了大量的相关资料, 看到了很多有创意的化学实验作品, 这些对我们化学教师有很大的启示。 下面将实用的作品进行归纳总结:

一、技术含量高的原创性的作品

如曹治淮老师研制的安全环保型气体发生器, 此装置是使用优质透明的PVC塑料薄膜、气门、接口热合而成, 能够快速制取并存储多种化学气体, 还可以进行一些性质的实验操作。 安全环保型气体发生器价格低廉, 操作简便, 安全环保, 便于携带, 优点众多, 在此不一一列举, 化学教师可以亲自实用下此装置。

二、为了节约药品的微型试验

如汤学周老师经过多年的开发研究, 研制出了“中学微型化学实验仪器”, 这个仪器大大缩减了化学实验对药品的需求量, 解决了大部分贫困地区实验药品不足的问题。

三、利用废旧物品进行实验

如祁有金老师的 “用矿泉水瓶解决西部贫困地区开展实验教学的探索与创新”, 他为西部贫困地区解决了化学实验无法正常开展的问题。 祁老师利用矿泉水瓶改造成试管、集气瓶、水槽、漏斗等化学实验用品。 矿泉水瓶的改造可以丰富贫困地区化学实验器材, 大大缓解了贫困地区实验器材匮乏的现象。

四、在化学实验中运用多媒体技术

在高中化学教学中, 好多内容是通过理论讲解完成的, 根本没有设置相应的化学实验。 这样一来, 只是从理论上推导出来的结论对于学生来说学习起来比较困难, 甚至感到枯燥乏味。 如果我们巧妙地运用多媒体技术, 通过演示实验让学生直观形象地看到结论, 这样, 枯燥的化学课程便会增加了趣味性, 大大激发了学生的学习兴趣。

五、改进教材中现有的实验

如梁天真老师的 “铝在氧气中的燃烧”。教材原有实验中“把薄铝箔卷成筒状, 内部裹一纸片, 点燃纸片立即伸到盛有氧气的集气瓶中”, 这样做不是每次都能够引燃薄铝箔, 梁老师对此进行了改进, 他把剪成条状的滤纸放到水里浸湿, 再将铝粉沾到滤纸上, 然后将滤纸晒干, 当引燃这些滤纸后立即伸入到氧气集气瓶中, 这时我们会看到铝粉得到剧烈燃烧。

再如张希彬、李东平二位教师的“用滤纸做半透膜渗析实验”, 他们先是改进半透膜本身, 就是将胶水均匀涂在玻璃上, 等到晾干后揭下来便是。 然后他们改进了实验装置与程序, 在半透膜两面各放一张滤纸, 在一张滤纸上滴加淀粉溶液, 另一张滤纸上滴加碘水, 然后用玻璃夹住, 一分钟后揭开将两张滤纸, 我们发现:滴加淀粉的滤纸变蓝色, 另一张无变化, 这个实验证明:半透膜准许小分子 (碘分子) 通过, 而拒绝高分子 (淀粉分子) 通过。

六、对现有的实验仪器加以改良

如王伟老师通过改良传统试管夹, 制造出复式的试管夹, 很好地解决了传统试管夹只能夹一个试管的弊端, 改良后试管夹可以同时夹住两个到三个试管, 为高中化学实验的教学提供了很大的便利。

七、对于基本实验的拓展

在演示“氢气验纯后试管中余焰的检验”时, 课堂理论是在氢气经过验纯后, 试管内部应该有余焰, 但是在做实验时, 余焰不明显, 学生很难观测到余焰, 针对这种情况, 为了消除学生的疑问, 天津市的任培文、杨士祥老师通过钻研, 将实验做出以下改进:试管内的氢气经过验纯后, 立即将试管倒立, 把试管口浸入到水中, 利用水将试管内的氢气排除, 此时可以明显看到氢气的余焰, 学生们也消除了疑问, 这是个很好的实验拓展。

八、巩固教学的成果, 加深学生对于化学实验的兴趣

教师可以适当增加一些探索性的演示实验。 比如:对于乙炔, 可以让溴水退掉颜色, 有的学生对乙炔和氯气会产生什么化学效果感到好奇, 教师通过钻研, 设计出了如下实验:利用教学器材如针筒分别摄取少量的乙炔与氯气, 将针筒用胶管连接在一起, 慢慢浸入水中, 然后同时小心推动针筒, 让乙炔与氯气结合, 当两者结合时, 会发生爆炸, 现象是有着明显的火球、黑烟。

再如, 在演示 “过氧化钠与二氧化钠反应”时, 学生会产生这样的疑问:两者能够迅速发生反应吗? 为此, 教师设计了这样的实验:准备少量的过氧化钠与二氧化钠, 将含有过氧化钠粉末的棉包迅速投入准备好的二氧化碳中 (因会发生燃烧, 应将二氧化钠容器底部铺满细沙) , 可以观察到这二者一相遇, 棉包便会燃烧, 实验很成功。

九、培养学生的创新意识

河北保定的刘永胜老师, 在讲解“硝酸”这节内容时, 在演示铜与稀硝酸的反应实验时, 生成的NO由于氧气反应会生成NO2, NO2是红棕色的, 而NO是无色的, 这对于学生来说会产生误解。 刘老师把这一问题留给学生, 提供实验所需的基本器材, 让学生分析、设计, 相互交流沟通, 从而设计出了很多有效方案, 很好地解决了这一问题, 通过实验, 学生也增强了实际操作能力。

综上所述, 这些实验都对于高中化学实验改进有积极的意义, 对于其他化学教师有着很好的启示。 但是, 实验的目的是提高学生化学实验的兴趣、能力等综合素质, 因此, 中学化学实验的改进与创新不仅仅是教师单方面的责任, 为促进学生自主学习意识, 真正提高学生的操作能力, 教师应该指引学生来积极探索、思考化学实验, 培养学生的创新意识。

摘要:随着教育的快速发展, 原有的化学实验教学已经不能满足学生化学学习的需要了。对于高中化学实验的改进和创新受到了任课教师的重视和关注。我们应该从教学环境出发, 结合教学需求, 对化学实验进行改革和创新。

关键词:高中,化学实验,改进,创新

参考文献

[1]周振贤.浅谈高中化学演示实验改进与创新[J].新课程学习:下, 2014 (7) .

[2]陆亚平.如何改进和创新高中化学实验教学[J].中学生数理化:学研版, 2014 (6) .

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