浅谈初中化学创新实验设计

第一篇：浅谈初中化学创新实验设计

浅谈初中化学探究性实验课的创新设计

摘要：本文主要阐述了在初中化学教学中创新设计探究性实验课应侧重遵循的主要原则，并通过案例介绍了探究性实验课的设计视角，反思了实施过程中应注意的问题。

关键词：化学探究性实验；设计原则；案例分析；教学反思 《课程标准》确立了化学课程改革的重点是 “以提高学生的科学素养为宗旨”，核心是“培养创新精神和实践能力”，要求“化学课程通过知识与技能、过程与方法、态度情感与价值观三维目标来体现对未来社会公民科学素养的培养”。探究性实验课是培养学生科学素养、创新精神和实践能力的主阵地，能较好地传授创新思维的基本方法，提高学生创新思维的实际价值。目前广大一线教师正在积极开展探究性实验教学，出现了许多优秀的探究性实验课案例。本文结合自己近几年来在省、市、县的听课经历和教学实践，谈谈在初中化学教学中如何创新设计探究性实验课。

一、设计原则

探究性实验的教学设计要以学生的主动学习和创新能力发展为原则，在本质上应该以学生全程体验学习过程、获得探究能力的发展为标志。实施过程中除了遵循探究性教学的一般性原则（如主动性、探究性、实践性、趣味性、安全性、绿色化等）以外，还应侧重遵循以下原则： 1.科学性原则

设计探究性实验要有科学性。对未知物成分与性质的研究，有关观点 的质疑和异常现象的思考等，原理要求正确，不能给学生误导，更不能任意假设而变成“为探究而探究”。同时教师在整体上把握化学探究性学习的目的、内容、方法和要求的内部联系，准确认知教材各级主题之间的联系，分析学生的已有经验，做到符合教材的整体逻辑，贴近学生实际，体现教学过程的内在完整、合理和可操作的教学逻辑。2.简约性原则

设计探究性实验要有简约性。整个实验的设计要体现“器材选择范围广、操作简便、现象明显”的特点，力争用较少的实验步骤和实验药品，在较短时间内完成实验，对于定量性实验还要考虑系统误差小。过繁或过于复杂的装置会转移学生的注意力，容易导致学生心理上产生畏难情绪，影响对实验过程的分析思考。3.方法性原则

设计探究性实验要侧重方法性。以化学学科的基本思想和基本方法为指导，着力于培养学生的科学素养。一方面，教师设计的探究性实验本身要基于一定的思维方法基础，如对比试验法、控制变量法、不完全归纳法、演绎推理法等。另一方面，要让学生在设计的探究性实验中获得新的方法、新的感悟，在原有的基础上有质疑，有批判，有创新。因此在素材选择上要摒弃那些变相简单重复的实验，善于嫁接和整合多种思维方法，促使学生开阔思路，让学生在实验课后感到余味无穷。4.发展性原则

设计探究性实验要体现发展性。一方面要求教师在设计探究性实验时

应考虑学生能力发展的需要和今后学习潜能开发的需要，当学生对某个实验、某个知识有疑问或想法时，恰恰是学生想获取知识、提高能力的最佳时期，是学生能力的最近发展区，教师有意识的指导就是协助学生思考，引导学生提出自己独特的见解并学会如何获取知识。另一方面要求教师能准确把握教学要求，把握教材在探究内容的基础性、思维的深广度、实践的难易度等由低级到高级发展的规律，有目的地将某些探究性实验分解到新授、单元复习、总复习中，促进学生在知识与技能、过程与方法上不断发展、创新、提升，实现教学的增值效果。

二、设计视角

1.思考实验异常现象，从实证的角度来设计

在课堂实验中，有时经常出现一些异常现象，仅凭教材的粗略解释难以让学生信服，也容易扼杀学生探究欲望。如：某些实验后的产物与预期的情况不一致，或伴随着不可忽视的其它现象，有的是产物中含有其它杂质，有的甚至是得不到预期的产物，这些往往需要通过实验来进一步证实。教师要善于利用这些在课堂实验中生成的问题，设计实证性实验探究课，引导学生抓住化学变化的本质进行探究，培养学生严谨的科学态度，严密的思维能力。

[案例1]“镁与硫酸铜溶液反应异常现象的探究”片段： 师：[问题1]镁条与硫酸铜溶液反应，你预计的现象是什么？ 生：[学生回答]镁条表面有红色固体析出，溶液有蓝色逐渐变为无色。师：[问题2]如何操作来验证你的预计？

生：[实验]将镁片用砂纸打磨，将其放入盛有硫酸铜溶液的烧杯中。[观察现象]①镁片表面有大量气泡；②有黑色固体聚集在镁片上，有的脱落；③溶液由蓝色澄清透明逐渐变为不透明。

师：[问题3]为什么会产生大量气泡？你的猜想是什么？[资料]产生的气体是H2。

生：[交流讨论]产生H2的原因：① 镁条与水反应，② 硫酸铜溶液的显酸性。③ „„

师：[问题4]怎样设计实验来验证你的猜想？

生：[实验] 1．将打磨后的镁条放入水中，2．用pH试纸测定硫酸铜溶液的酸碱性。[观察现象]1．无气泡，2．pH＜7。[解释]（略）。师：[问题5]黑色固体中是否含有铜？[资料] 固体的颗粒小到一定程度时，物理性质可能改变，例如细铁粉为黑色。

生：[交流讨论] 根据质量守恒定律和资料作出猜想：黑色固体可能含有铜。[设计实验]（略）。„„

这类对化学实验异常现象再思考而设计的实验探究课，首先要求教师善于抓住平时教学中生成的问题，主动查阅相关资料，合理设计探究问题。同时也要求引导学生仔细分析实验过程，抓住实验的细节：反应物（种类、纯度、用量）、实验操作的步骤、反应的条件等因素。在课堂讨论中要抓住化学变化的本质，充分运用提供的信息并结合质量守恒定律进行理性分析、判断和推理。类似上述实验的素材还有：浓烧碱溶液与酚酞变色的研究、一氧化碳还原氧化铜（氧化铁）的产

物、氢气在氧气中燃烧的产物、钠与硫酸铜溶液反应的产物等。2.质疑有关化学常识，从反思的角度来设计

化学是一门基础的自然学科，初中是学生形成化学概念、掌握化学基本原理、基本思想、基本方法、基本技能的关键时期。由于学科的特点，有些现象的说明涉及到许多知识，往往还不能比较精确地解释到位，甚至就先用一些粗略的观点来说明。但学生的思维在形成过程中常会产生一些质疑，教师对这些问题却不能回避。这时教师就可以有意识地设计反思性实验探究课，对生活中的一些化学常识再质疑，培养学生进行科学探究的能力。

[案例2]“灯火实验可靠吗？”探究片段：

师：[问题1]在进入久未开启的菜窖前，人们常用燃着的蜡烛做“灯火实验”，你知道这样做的道理吗？

生：[交流讨论]用燃着的蜡烛做灯火实验，如果蜡烛熄灭，说明CO2的浓度已经过高，人就不能直接进去了

师：[问题2]资料显示：当空气中CO2的浓度达到6%时，人就可能因窒息而死。那么：达到6%时，燃着的蜡烛会立刻熄灭吗？怎样设计实验证明？

生：[交流讨论]二种猜想。粗略收集一瓶CO2的体积分数为6%的空气样品的方法：在集气瓶内预先装总体积的6%的水，在用排水法收集CO2，恰好排掉里面的水即可。[分组实验]量出集气瓶的容积→计算出容积的6%→量出相应体积的水→倒入集气瓶→用排水法收集→将燃着的蜡烛迅速伸进集气瓶。[观察现象]未熄灭。„„

师：[问题3]如何测出当燃着的蜡烛立刻熄灭时空气中CO2的浓度极限？

生：[交流讨论]猜想CO2的浓度极限可能为：10%-15%，15%-20%，20%-25%，25%-30%。[分组实验]同上。[观察现象] „„

师：[问题4]在菜窖里做“灯火实验”，导致蜡烛熄灭的因素CO2吗？你对刚才所做实验有什么建议和想法？

生：[交流讨论]地窖中植物进行呼吸作用，导致O2的浓度偏低，CO2的浓度偏高。燃着的蜡烛立刻熄灭的原因是O2的含量低，所以应该测定使燃着的蜡烛立刻熄灭的O2的浓度极限更为科学。

引导学生质疑反思，是化学探究性教学的关键，可以培养学生良好的科学素养，为今后进一步学习和工作奠定基础。这类探究性课题的选择要求教师把握问题的核心，巧妙设计与学生所学知识相联系的探究实验，这样可以使相关知识和技能得到迁移，让学生体验了“发现问题→分析问题→解决问题”的过程，并在体验的过程中获得研究问题的方法，逐步提高自己的能力。类似上述实验的素材还有：能使带火星的木条复燃的气体一定是纯氧吗（能使带火星的木条复燃的空气中氧气的体积分数的最小值），“烧不坏的手帕”实验中手帕真的烧不坏吗（酒精和水混合的比例范围）等等。3.拓展相关化学原理，从推理的角度来设计

初中化学是一门基础学科，所涉及的知识与原理本身有一个不断完善的过程，由于学科的特点和学生知识水平的局限，对某些原理或现象只能先作原则性、一般性的解释，甚至要先作为特例记住。但是

在教学过程中却经常遇到部分学有余力的同学提出“为什么”，或者在解决有关问题的过程中又必须告知学生，这时就需要以“查阅资料”的形式提供给学生，或者有意识地设计相关问题的推理性探究，满足学生的求知欲望，培养学生逻辑推理和演绎推理的能力。[案例3]“有关燃烧条件的再探究”片段：

师：[问题1]将集气瓶罩在蜡烛上，会观察到什么现象呢？为什么？ 生：[实验1] 蜡烛熄灭。[猜想]（1）瓶内的氧气耗尽了；（2）瓶内二氧化碳浓度过高；（3）上述两种猜想兼而有之。

师：[问题2]是不是瓶内就真的没有氧气了呢？我们再用另一种物质在里面烧烧看。

生：[实验2]如图1所示。[观察现象]蜡烛熄灭，白磷燃烧并产生大量白烟。[讨论交流] 燃烧不仅仅需要与氧气接触，还需要氧气达到一定的浓度。

师：[问题3]集气瓶内剩余气体主要有哪些呢？为什么氧气被消耗了，而N2和CO2有剩余呢？ CO2是不是就真的没有助燃性呢？ 生：[实验3]如图2所示。将打磨好的镁条用坩埚钳夹持，在酒精灯上引燃，迅速伸入盛有二氧化碳的集气瓶中。[观察现象] ①发出耀眼的白光，②瓶壁上附着有白色固体和黑色固体。

„„

设计这类推理性实验探究课能拓展学生的知识面，但在设计时要充分

考虑学生的基础，科学处理好相关内容，巧妙隐藏有关结果，适当延伸学生的努力，给学生广阔的发散思维空间和实践机会，激发学生内在的学习动机，让学生成为“发现者”。类似上述问题的素材还有：Na2CO3溶液为什么显碱性，盐类溶液酸碱性的再探究，气体溶解性与溶液酸碱度的关系，复分解反应条件的再探究等。4.分析未知物质成分，从验证的角度来设计

新课程对“常见物质的检验”和“实验方案及装置的设计、改进和评价”的相关知识点在难度上有了明显的降低，但在活度上却有了显著的提高，更加侧重于运用所学的基本化学原理来解决实际生活中的问题，从而来评价学生解决实际问题的能力。教师可以将基本的知识和方法渗透到身边的实际问题中，设计一些对物质成分的探究性实验，增强应用性、注重综合性、体现开放性的原则，逐步培养学生的运用能力，让学生由“学会化学、会学化学”到“理解化学、亲近化学”，最终“懂得化学、钻研化学”。

[案例4] “‘污渍爆炸盐’成分的探究”片段：

师：[创设情境]介绍“爆炸盐”。（展示图片、实物、商品信息及相关资料）。

生：[观察]获取信息（图3）：“爆炸盐”的主要成分是过碳酸钠（Na2CO4），俗称“固体双氧水”，白色结晶颗粒，其溶于水后，会产生一种碳酸盐和另一种化合物。

师：[问题1]这种碳酸盐和另一种化合物分别是什么呢？如何设计实验来验证？

生：[猜想与交流] 两种物质可能是碳酸钠和过氧化氢。验证碳酸盐的试剂是稀盐酸和澄清的石灰水，验证过氧化氢的试剂是二氧化锰。[实验]验证碳酸钠和过氧化氢的存在，并交流结果。

师：[问题2] 怎样设计一套既能验证过氧化氢，又能验证碳酸钠的实验装置。

生：[交流与讨论] 如何来放置试剂和控制开关顺序？（设计的装置如图4所示）

„„

对未知物成分的验证性实验探究首先要求学生熟悉常见物质的检验原理，能排除对混合物中几种成分检验时的干扰，同时还要求学生有优先检验的技巧、间接检验的方法以及综合分析问题的能力。教师在设计时要抓住主要问题，使探究的目标更明确，引导学生根据问题进行尝试，通过验证发现结果并形成报告，整个过程中更注重思维能力、综合能力。类似上述问题的素材还有：体操运动员手上涂的“镁

粉”的成分、制作糕点用的“膨化剂”的成分、“融雪剂（化冰盐）”的成分、塑料袋的成分、热水壶底水垢的成分等。5.优化有关实验方案，从定量的角度来设计

在科学实验中经常需要进行定量研究，实验前要围绕实验目的进行思考：运用什么原理，需要测定的哪些数据，怎样来测定这些数据，有哪些方法，哪些数据是有效的，测定的过程中可能有哪些因素干扰，怎样避免干扰。教师把这些问题综合起来，设计一些定量性实验探究课，可培养学生开放性思维，使学生学会对所学的化学原理进行综合应用。在搜集多种方案的过程中又培养了学生缜密的思维和实验评价能力，学会分析误差的原因并设计实验来减少误差，保证实验数据的真实性。

[案例5] “工业纯碱样品中Na2CO3质量分数的测定” 片段： 师：[问题1]工业纯碱（只含Na2CO3和NaCl）样品中Na2CO3的质量分数如何测定？

生：[交流讨论]

1、气体分析法：将Na2CO3转化为CO2，通过测定CO2的体积或质量来推算；

2、沉淀分析法：将Na2CO3或NaCl转化为沉淀，通过测定沉淀的质量来推算。

师：[问题2]气体分析法：如何测定CO2的体积或质量？怎样检验装置的气密性？分析实验装置是否存在缺陷？这些缺陷对实验结果有何影响？

生：[交流讨论]选用的装置如图5、6、7、8、9所示：

师： [问题3]沉淀分析法：所用药品、操作步骤、误差原因等。生：[交流讨论]操作流程如图10所示。讨论下列问题：（1）沉淀A的化学式，溶液M中的溶质的化学式；（2）确定CaCl2溶液是否过量的方法；（3）该固体混合物中Na2CO3的质量分数的计算式；（4）导致测定的结果偏大的原因。

„„

这类对实验方案再优化而设计的实验探究课，要求学生对涉及的化学原理要比较熟悉，实验目的比较明确，学会运用“头脑风暴”法搜集多种方案并进行评价和选优。解决问题的过程中要结合实验的情景，对测定的数据进行思考、分析，排找实验不严密的部分并设法改进。类似上述问题的素材还有：测定变质后的烧碱固体中NaOH的质量分数，空气中氧气含量的再测定，测定Cu-Zn合金中Cu、Zn的含量，测定人呼出的气体或竹节内的气体或鱼鳔内的气体中氧气的含量等。

三、教学反思

《课程标准》确立了初中化学教材的指导思想，阐述了其内容要素、内容框架、编写思路，教师可以对照《课程标准》，从教材的整体体系上研究教学法，研究时应侧重于如何解析教材思路、怎样优化教学思路以及怎样确当地对教材作适度演绎。在设计探究性实验课时，要将教学设计中的静态构成要素（教学内容的确定、教学情境的设置）和动态构成要素（教学活动的组织、学习过程的指导）有机结合起来。一方面要始终把握教学内容这一“基本点”。内容设置要基于教材、又适度高出教材，充分挖掘教材内外打通的部分，但不能超出《课程标准》、超出学生已有的认知经验，让学生能“发现类似”，避免将高中知识简单地“下放”，加重学生的负担。实践中我们也会看到一些“双超”的探究性实验课的案例，使学生无法实现由已有的知识经验向面临的新任务和预期的新能力迁移的过程，导致整节课的教学目标无法达成。

另一方面要凸显教学过程这一“闪亮点”。以“有效”为标志，打造高效的课堂，实现“教师——教材——学生”三维的互动。这就需要精心预设问题，充分预见问题，遵循一定的逻辑思维规律，科学指导学生活动，促进学生在课堂上产生思维碰撞，在预设性问题中巩固知识、提升能力，在生成性问题中拓展思维、挖掘潜能。

实践中我们发现，教师的专业素养是影响探究性实验课设计的至关重要的因素。在以学生活动为主体的探究性实验课中，教师要为学生创设恰当的思维空间、思维氛围以及合理的思维长度，来实现师生共同发展的互动过程。这就需要教师有厚实的专业知识，在身边配备必要的工具书，订阅化学教育与教学方面的杂志，研究现代教学方法、教

学设计，了解相关学科的知识，熟悉和关注化学前沿知识、化学史的相关内容，通过不断学习和研究来巩固自己的专业水平，丰富自己的知识面，提高自己的教学水平和艺术，做到“专”与“博”相统一，在此基础上不断设计出有创意、重能力、有思想的探究性实验课。参考文献：

[1]教育部.全日制义务教育化学课程标准(实验稿)[M].北京:北京师范大学出版社,2001.[2]张健如.实施化学新课程的几点思考.http://www.xiexiebang.com/gonggao/ysb/01.ppt [3]吴国庆.化学创造性思维培养方略[M].海口:南方出版社.2001.[4]王后雄.中学化学新课程课堂教学设计[J].中学化学教学参考,2008（10）:12-15.[5]严济良.新课程背景下化学探究教学的哲学思考[J].中学化学教学参考,2008（9）:3-4.[6]钱海如.初中化学实验探究题的设计新视角[J].化学教学,2008（9）:10-14.(本文已经发表在《化学教与学》2008年第24期

第二篇：基于探究性教学理念的初中化学实验设计策略

基于探究性教学理念的初中化学实验设计策略

宁波市鄞州区雅戈尔中学（315153）

吴能军

摘要：在初中化学教学中，充分挖掘和开发化学实验在探究性学习中的功能，合理地组织和实施实验探究性学习活动，这对于改变学生的学习方式、培养学生终身学习的能力具有重要的意义。本文以探究性教学理念为指引，对当前初中化学实验设计的现状进行了分析，并对化学实验的设计策略进行了探讨。关键词：探究性

初中科学

化学实验

一、论题概述

1、探究性化学实验的定义

探究性化学实验给学生提供一个通过亲自探究来学习知识的途径，它把学生看作是天生的探究者，而将教师定位于引导者、支持者和促进者。探究性化学实验开放性比较大，实验的设计、数据分析以及实验结果评价等都离不开学生自己，完全不同于那种“己知化学原理——验证——应用”的“照方抓药”模式。探究性实验教学一般采取小组合作的方式，充分展现出师生互动、生生互动的特点，既拓展了学生的思路又能激发学生探究的热情。

探究性化学实验鼓励学生围绕感兴趣的某个化学问题，应用已经掌握的理论、知识、技能和方法，借助知识产生过程中类似科学家的思维方式，独自或合作进行实验（实验设计、实验操作、实验分析、实验结论）自主探索研究对象的未知性质、组成、变化特征，以及与其他对象或现象的联系等。它能让学生体验知识产生过程中科学家的思维方式，使学习过程变为通过实验探究解决问题的过程，有利于学生摆脱固定的思维模式，发展创新思维，增强解决实际问题的能力。

2、探究性教学理念在《科学》课程中的运用

《科学》课程中认为化学实验是进行科学探究的重要方式，积极倡导通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，强化科学探究的意识，促进学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力。

因此，探究性教学理念在《科学》课程中的运用有两层意思：一是科学探究应成为义务教育阶段化学教育的重要内容、学习目标；二是科学探究也是学生学习化学的主要方法和途径。作为学习内容、学习目标的科学探究，要求学生体验科学探究的过程和方法，培养他们进行科学探究的能力。作为学习方法和途径的科学探究，则要求让学生能亲历以探究为主的学习活动，增长科学探究能力，获取化学知识，形成尊重事实、善于质疑的科学态度。

结合初中《科学》教材来看，探究性化学实验内容的选定一般有两个渠道：一是将书本提供的一些演示实验、学生实验改变为具有探究性的学生活动或实验，也可以将书本上有延伸必要的知识点或某一领域的学习内容推向深处。例如：“探究稀盐酸和稀硫酸的化学性质”、“探索铁钉生锈的条件”、“碳酸氢钠分解反应的探究”等能体现化学学科特点的选题。二是选用书本以外的与生活紧密相联的问题。如“铜的锈蚀原因的研究”、“土壤酸碱度对植物的影响研究”、“酸雨的研究”、“考察自行车上的科学原理”等。

二、初中化学实验设计的问题

1、初中化学实验设计的常用方法

让我们来想象一下初中化学实验教学的情境：实验室里仪器已准备妥当，学生人人手拿《实验报告》，安静的坐在实验桌旁，老师正热情奔放地讲着实验的原理、实验的步骤和实验的注意事项，偶尔学生动了一下仪器，也被老师呵止，快到半课时老师才让学生动一下，记录几个实验数据、实验现象，一堂实验课下来学生感觉很不过瘾，远不如想象中的那么神 1 秘与有趣。

这种实验，纯粹是为了知识的掌握和巩固，为了技能的熟练和运用，为了证明教师讲解的正确性去做实验。仅仅为了达到学科教学目标而进行实验，教师心中没有课程意识，没有把实验教学与学生的发展需要联系起来。学生并未参与实验问题的提出，没有从假设到设计，从实验到得出结论的探究活动过程，也没有认真地对实验结果做出一定的分析、论证、评估。

2、初中化学实验设计可能存在的不足

有学者对80名化学教师和1048名学生进行了问卷调查，数据显示，52%的教师对自己设计探究性化学实验的能力评价一般，77%的教师认为引导学生进行探究性化学实验的开发与设计有必要，67%的教师对教材实验进行过改进或重新设计，但只有14%的教师能根据教学需要及学生的情况经常自己设计探究性实验，76%的教师使用的都是书本、教参提供的现成的探究性实验，自己开发设计的很少。

同时，因经济差异、教育差异、地区差异，化学实验的多样化受到限制。在有些学校存在实验内容选择面窄、缺乏新意，脱离生产生活实际；对实验设计的训练及理论研究重视程度不够、设计形式单

一、死板；实验形式简单机械、照本宣科等状况。

另外，受考试制度、升学制度、奖评制度等各种制度的制约，教师的教育教学实验与创新束缚重重，直接导致教师不可能花大力气来搞探究性实验教学。讲实验、看实验、听实验，就是不做实验的现象不可能得到根治，教师对探究性化学实验研究及教学的投入受限。

3、探究性化学实验的实证研究情况

有学者为了验证探究性化学实验的教学效果，在九年级选择了一个实验班和一个对照班进行实验。两班采用不同的教学策略，对照班的学生自始至终一直采用传统的讲授式，而对实验班的学生，则根据所学知识的特点有意识地开展实验探究式学习。一年之后，实验班的学生们合作意识明显增强，在实验时，他们分工明确，配合默契，他们不仅能积极发表自己的意见乐于与别人分享自己的成果，而且还能虚心听取别人的意见，取长补短。而且学生们能够设计简单的化学实验方案，有对实验条件的控制意识，实验时，所有的同学都能积极参与实验，并认真的观察和记录数据。实验后，学生们对实验结果可靠性评价的意识增强了。

这一个案例我们有理由相信，在初中化学实验教学中开展探究式学习是完全可行的，它可以全面提高学生的科学素养，全面提高学生的实验操作能力、观察能力和信息处理能力。

三、探究性初中化学实验的设计策略

为了更有效地运用探究性化学实验，本文提出了以下几点对策建议：

1、摸索探究性化学实验的教学模式

首先，利用化学实验创设教学情景。问题是探究的起点，在化学教学中，教师充分利用化学实验过程中伴随的各种各样的现象创设出令人惊奇的问题情景，能够激起学生的兴趣进而产生强烈的求知欲。介绍CO2能与NaOH溶液反应教学内容，可首先为同学们演示这样一组对比实验：分别将二氧化碳气体通入盛有澄清的石灰水和氢氧化钠溶液的试管中，请同学们观察实验现象，并找出两组实验的相同点与不同点。相同点同学们很容易达成共识，不同点则易引起争论，并激起学生解决问题展开探究的欲望。

其次，优化教材结构引导学生主动探究。根据一定的线索进行安排，引导学生进行观察、提出问题、假设、动手实验、思考与交流、整理与归纳、开展实践活动等，把知识通过科学探究的过程呈现给学生，目的就是让学生在科学探究的过程中学习，从中理解和领悟探究学习。这更能体现学习的方向性和阶段性，与文字图片材料有机结合，引导学生积极参与学习活动，充分体现教材与的“对话”功能，有利于引导学生探究学习，促进学生的学习和发展。

第三，探究性实验要以学生自组织为主。在探究性化学实验的应用过程中，向学生的主动探索开放，向学生参与教学的可能性开放，向师生合作共同探索新知识的过程开放，启发 2 学生自我组织调控学习进程等，这样能更好的激发学生的兴趣和探知欲，特别在实验教学中对学生敞开实验用品，更能激发创新的火花。

2、改进探究性化学实验的设计方案

第一，改进并创新化学实验，增加趣味性。化学实验可以激发学生学习化学的兴趣，但若只是按照课本上的方法去做，时间长了很多中学生学习化学的兴趣就会逐渐降低，为避免或减少这种情况的发生，教师要善于引导学生，综合运用所学知识，在探索中对原有实验进行创新设计，增加化学实验的趣味性，激发学生的学习兴趣。例如：《科学》九年级上在介绍NaOH的化学性质时，采用化学小魔术的方法：⒈白花变红花，⒉谁弄瘪了可乐瓶，⒊变色喷泉，⒋清浊互变。使学生对利用氢氧化钠的化学性质充满了好奇心，激发了学生的学习兴趣，达到了很好的实验目的。

第二，针对实验的不同目的来设计探究性方案。对于基本操作的实验设计，主要采取学生自主实验方法，如在探究蒸发的方法时，可设计以下系列实验：（1）用蒸发皿蒸发食盐水（探究加热时底面积对蒸发时间长短的影响）；（2）用玻璃棒不断搅拌（探究玻璃棒在蒸发过程中的作用）。而对于知识应用的实验设计，则要求学生先设计出解决问题的方案，然后经过师生共同分析讨论，修改后进行实施。如氯化钠、碳酸钠、氢氧化钠的鉴别，可以设计为下列问题的实验进行探究：（1）鉴别酸、碱、盐用什么试剂；（2）测定碳酸根离子用什么试剂；（3）测定氯离子用什么试剂；（4）测定氢氧根离子用什么试剂。

3、增进探究性化学实验的师生互动

化学实验探究性学习活动的整个过程中，学生是学习的主体，教师处于咨询、帮助、指导的地位。因此，教师应重视学生自己对现象的理解，多与学生进行对话。在师生对话过程中，教师要善于倾听和表达，通过倾听，教师能发现学生理解上的偏差、学生理解的深度、学生存在的疑惑；通过倾听，教师可以思考自己应该做哪些补充。

同时，强调教师的倾听，并不是否认教师的指导。相反，教师应该通过倾听来判断学生是否己经交流完他们所想到和所理解的一切，从而果断判断何时介入学生的讨论，以何种方式介入。教师对学生探究性学习活动中遇到的问题的适时介入参与，能够使整个研讨过程向更深高层次的进行。

教学反思与结论

探究性化学实验在培养学生的创新精神和实践能力方面有其独到之处，学生只有通过亲身经历才能探索，只有通过亲手操作才能获取，只有通过独立思考才能领悟。这种身体力行的过程，正是学生形成各种能力并得到锻炼和提高的过程，也正是化学实验的真正意义所在。

当然，探究性化学实验对我们教师的综合素质也提出了更高的要求，我们要充分利用各种机会各种条件进行学习，包括理念上的学习和教学工作方面的学习，在学习和反思的过程中培养运用探究性教学理念的能力。

参考文献：

1、吕湘香：《探究性教学在初中化学实验教学中的尝试》，《考试周刊》，2007年第49期。

2、费静：《试论初中化学探究性实验教学》，《成都教育学院学报》，2006年第12期。

3、尹木成：《初中化学探究性实验教学改革初探》，《长江大学学报》，2007年第1期。

4、姜克勇：《对初中化学探究性实验教学的几点思考》，《教育实践与研究》，2006年第4期。

第三篇：改进与创新实验设计要求

实验五 改进与创新实验设计要求

一、选题内容

说明：实验主要从以下提供的题目中选择选题；如果自己有成熟的改进实验方案，例如参加教学比赛已用过的改进实验，如果设计比较巧妙也可以选用。二氧化碳性质演示实验改进

氢气还原氧化铜改进实验

碳酸钠和碳酸氢钠与稀盐酸反应实验的改进

原电池演示实验装置改进

氢气爆鸣实验的改进

粉尘爆炸实验的改进

硝酸性质演示实验改进

二、实验上课安排

1、实验准备时必须查阅、参考有关的期刊文献或网络资料，自己设计的实验方案要可行，并尽量有自己的创新点。

2、可4-6人自由组合为一个小组，选择一个共同的实验主题进行研究、改进。

3、在下次实验上课时，先由每个小组派出代表，介绍本小组的设计方案，然后大家一起讨论；全部小组讨论结束后，进行实验实施，若本次课未能完成实验，将在下次实验课（在“新型实验技术的应用”实验完成之后）继续。

4、具体实验设计的内容和格式，请参照已下发的实验讲义。

5、往年的实验改进案例，可参看附件。

6、实验所需的生活材料，需要自备。

第四篇：初中化学实验教学的创新

初中化学实验教学的创新

“化学是一门以实验为基础的学科。实验教学可以激发学生学习化学的兴趣，帮助学生形成化学概念，获得化学知识和实验技能，培养观察和实验能力，还有助于培养实事求是、严肃认真的科学态度和科学的学习方法。” 只有对化学实验进行不断改进和创新，化学实验才会充满生命和活力、保持其在化学教学中的独特魅力。

化学是一门以实验和科学探究为基础的科学，任何理论知识的来源都离不开对于实验的探究。因此在化学教学中，化学实验教学的重要性也就日益突出。如何在实验中提高课堂教学效益和培养学生的创新意识与能力越来越受到大家的关注，对以实验为基础的化学学科而言，实验的作用体现的更加淋漓尽致，它对培养学生的兴趣，掌握实验技能和科学方法，形成科学的态度和良好的习惯，促进学生创新能力的培养都具有重要的意义。

一、变演示实验为探索性实验，激发学生的创新意识

化学是一门实验科学。特别在中学教育阶段，化学实验对于学生掌握知识，形成能力，具有重要意义。同时化学实验是培养学生创新思维和实践能力的重要手段，学生的实验能力是构成其科学素养的重要因素。设计性和探索性实验在激发学生的创新欲望，培养他们的创新意识和创新能力等方面所具有的作用是其他常规实验无法取代的。如在讲《质量守恒定律》时，首先，设置探索情景，提出问题：物质在化学反应过程中，反应物和生成物之间质量究竟有什么关系呢？反应后物质的总质量是增加？是减少？还是不变呢？然后学生根据P106三个实验自己设计实验方案并进行分组实验。实验结论：第一组反应后物质的总质量减少，第二组反应前后物质的总质量不变，第三组反应后物质的总质量增加。这是为什么呢？同学顿时觉得迷惑，我及时引导同学比较各组实验的反应物和生成物的特点和实验现象的不同，讨论得出：第一组实验是由于反应产生的二氧化碳进入空气中而使质量减轻，第三组实验是由于有氧气参与了反应。进一步启发：有气体参与的反应怎样才能保证气体的质量不遗漏呢？同学们在积极思考、讨论之后得出：反应装置必须要密封。通过启发、设疑、探索 ,学生很轻易得出质量守恒定律的内容,同时也深刻地理解了在应用质量守恒定律时不可忽视气体，从而全面准确地理解了知识。又如学习二氧化碳的实验室制法时，首先引导学生回顾分析氧气的制取装置，得出设计气体制取装置的一般思路，然后根据二氧化碳的反应原理，由学生自主设计并动手装配一套最满意的装置，组装完毕后由各组推荐一名骨干同学介绍其装置的优点，最后由全班学生作出评价。这样就迫使学生去发现问题，去设计实验，去创新。布置任务后，给学生一段时间，让他们先独立思考，再组织学生一起分析讨论比较设计方案的可行性和优缺点等。采用多种方法，如选择优秀的设计方案，由学生在课堂上演示。对于比较好的方案给予表扬，在实验室检验自己设计的方案等，以鼓励学生创新，调动学生创新的积极

性和主动性。化学知识中能够实施创新教育的知识点很多，只要我们时时留心，以培养学生创新能力为己任，在教学中，有目的有意识地长期坚持下去，必定会使学生的创造力不断提高。

二、开发有趣的家庭小实验，培养学生的学习兴趣

家庭小实验一般简单易做，现象明显，比较生动直观，而对药品器材的标准要求不高。因此，家庭小实验一般可以就地取材。仪器的寻找：烧杯就可以用透明玻璃茶杯代替；玻璃棒就可以用筷子代替；滴管可用眼药瓶代替；导管可用吸管或输液管代替；集气瓶可用饮料瓶、药瓶代替；水槽可用脸盆代替等。再如药品的寻找：一般家庭都配备了生活用品，其中有许多就是我们所用的化学药品，如食盐、蔗糖、食醋、植物油、纯碱、铁锈、铁钉、铜、酒精、双氧水、碘酒等等。还有一些日常生活中经常遇到的化学物质，如石子、蛋壳、石灰水、废电池上有锌皮、铜帽、碳棒等药品，仪器、药品的寻找不一定非要到化学试剂店去买，只要学生多注意观察和收集，多动动脑，集思广益，总能想出办法来。如学习了二氧化碳的实验室制法后，布置学生在家利用生活用品制取一瓶二氧化碳，饮料瓶可做反应容器，药瓶可做集气瓶，吸管或输液管可做导管，注射器可做漏斗，鸡蛋壳和食醋可做反应物。又如学习钢铁的锈蚀与防护一节时，铁钉生锈五个演示实验都当作家庭小实验，提前一周布置学生在家里做。到了研究铁的性质时，将实验室预先做好的铁钉生锈实验的三支试管展示给学生看，并请他们与自己所做的家庭小实验结果对照，学生很自然就接受了“铁在潮湿的空气中能跟氧气发生化学反应，生成铁锈”这一事实。进而再请学生思考：“一半浸在水中的铁钉，哪一部分锈斑最明显，为什么？”启迪学生对教材第74页讨论题进行探究，从而对铁生锈的原因和防止铁生锈的方法有较深入的了解。

教学实践表明，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。

三、运用多媒体教学手段，突破实验课中的难点

在化学实验课中，多媒体教学手段和实验教学手段适当结合，恰当运用，有助于调动学生自行探索知识的能力，提高教学效果和质量。如一氧化碳还原氧化铁的实验，学生在不了解实验程序前不知道如何去操作，也不知道尾气应处理，一氧化碳有剧毒，又没有颜色和气味，不容易被人察觉，人吸入了少量的一氧化碳便会感到头痛，吸多了便会中毒。因此在学生动手实验前，我们可以组织学生观看，教师边讲解边实验的录像片，将学生容易忽视的环节、容易出错的环节一一分解、剖析，学生就很清楚实验成败的关键，再分组实验就容易多了。

有些化学实验会发生爆炸，腐蚀皮肤等，具有一定的危险性。如果操作不当，就有可能发生意外事故。因此，化学实验中一些错误操作，只能靠教师讲其错误的原因，以及错误操作可能带来的危害，却不能用实际操作实验来证明。学生很难理解，更无法直接感知其中的危害。如果用多媒体模拟这些错误操作，将步骤分解，动作放慢，学生看后印象深刻，会加深对错误原因的理解。比如，在讲到一氧化碳还原氧化铁的实验步骤：开始时，应先通一氧化碳一会儿再加热，否则会引起爆炸，多媒体模拟了这个错误的操作，当学生看到爆炸的模拟场面时，被那巨大的声响给吓了一跳。这样不仅把错误的原因演示清楚，而且又加深了学生的印象，同时，又可以培养学生严谨的科学态度。又如，在讲到浓硫酸的稀释时，正确的操作顺序是“酸入水”，错误操作将会导致硫酸的液滴向四周飞溅。当学生看到硫酸液滴向四周飞溅，都恍然大悟。

四、加强演示实验，培养学生的创造性思维

培养创新能力的关键是培养创造性思维。在教学中培养学生的创造性思维特别要注意培养学生敢于提出问题，阐述自己观点的思维品质。如：在学习金属活动性顺序时有学生对“排在前面的金属一般能把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来，”这里的“一般”是什么意思，难道还有特殊的金属不符合这个规律吗？这时教师提示：金属钠行吗？把金属钠放到硫酸铜溶液中又有什么现象？钠的表面有一层红色的物质生成吗？事实胜于雄辩，最好的解决办法就是实验。这时带着这个猜想，演示钠与硫酸铜溶液反应，实验结果让学生茅塞顿开，同时也知道了事物的普遍性和特殊性规律。通过实验，学生对知识的理解更加准确，对实验现象的认识更加深刻，思维的灵活性也得到锻炼和提高。又如氢氧化钠和二氧化碳的反应，看不到明显的实验现象，如何验证二者发生了反应？引导学生思考：实际上就是验证哪种物质的存在？有几种验证方法？在学生思考、讨论的基础上再做实验。在实验中，要经常引导学生讨论观察的方法和应注意的问题。可以提示看到的不同的现象是由不同的原因引起的，但是具体到是哪些原因，应该由学生通过多次的实验得出一定的结论，而不是老师在黑板上把各种条件罗列出，让学生按部就班。那样做实际限制了学生的思维，是不利于学生形成创造性思维的。

五、组织形式多样的课外实验活动

化学是一门实验性极强的科学，而初中化学是化学的起始课，要想使学生学习化学课的兴趣得到巩固，只有课堂教学是难以实现的。因此，开辟第二课堂，举行丰富多彩的课外活动是非常必要的。成立课外兴趣小组，利用业余时间，自制教具，收集药品，做一些力所能及的探索性小实验；撰写小论文；进行社会调查等活动。在小组活动

中要尽量发挥学生的特长，鼓励学生多动手、多动脑、多实验。如用电池外皮制氢气球；怎样除去用久的热水瓶胆和烧水壶内沉积的水垢；观察没擦干净的铁锅、菜刀表面留下的锈斑；比较食盐和白糖溶解性的大小；将鸡蛋放入盛食醋的茶杯中观察蛋壳表面产生的气泡以及限用厨房内的用品来鉴别精盐和碱面等。还自制实验用具，酸奶瓶、矿泉水瓶、大小吸管、竹筒、筷子、脸盆、水杯、碗、白布、打点滴用的塑料管、注射器、装药的铝塑板等等都成了他们做实验的“小帮手”。通过这些活动使学生感到化学就在自己身边，化学与生产、生活、社会密切相关，在一定程度上增强了他们关心自然、关心社会的情感。对于增强学生学好化学的信心和勇气，培养学生的观察能力、动手能力、创造能力和分析解决问题的能力，巩固学习化学的兴趣，有着不可估量的作用。

通过实验教学的不断创新，转变教学方式，以培养有创新精神和实践能力的学生为主要目的，激发学生的主动性和创新意识，真正使学生从课堂、从实验室走向社会，走向家庭。更好的服务社会，服务人民。

第五篇：浅谈初中化学的创新教育

浅谈初中化学的创新教育

摘 要：目前，初中化学教学多是以课堂教学为主。随着化学新课程改革的不断深入，应依据初中化学的学科特点，大力开展创新教育，只有这样才能提高学生的科学素养，培养学生的创新能力和精神。

关键词：教学模式；教学观念；创新精神

创新指的是人们为实现某种要求，解决某个问题，对已有的信息进行深入分析，突破旧有的事实，从而获取解决问题的新方式。现在我们的初中化学教学依旧是通过课堂教学的方式进行教学，长久以来没有进行必要的创新改革。义务教育阶段的化学教学就是要从化学学科的特点出发，利用初中化学的新教材优势，大力推行创新教育，从而达到优化课堂结构，提高教学效率，帮助学生培养创新能力的目标。本文从学校、教师和学生三个角度对初中化学开展创新教学进行一些阐述。

一、学校改革传统的教学模式

在学校中，对于初中化学的教学模式，一直以来多是以课堂讲授为主，要知道化学是一门以化学实验为基础的学科，长此以往地偏重于课本上的知识讲授，很难开展有效的化学教学工作。这样不利于帮助学生创造性地运用化学知识来解决生活中遇到的实际问题。化学学习本身就是一门实验性质的学科，但在实际的教学工作中，学校一味地要求学生努力学习，强调学生多学多练，忽视了实验教学的重要性，不注重学校的实验室建立，甚至在有的学校中连教师的演示实验都省了，教师“做”实验变成了“讲”实验，学生“做”实验变成了“记”实验，忽视了学生的动手能力，从而使教学工作很难顺利进行。所以，在如今的化学教学工作中，学校一定要积极打破传统的教学模式，大力开展创新教育。第一，学校要扩大化学的信息来源，积极汲取最新的教育科学成果，实时地应用到教学工作中；第二，积极组织教师研究新的教学方法，摒弃传统的死记硬背，埋头苦干的教法。教师不要一味地讲授知识，要加强对学生的引导，使学生自己去发现知识，掌握知识，还要引入实验教学法。

二、教师改变传统的教学观念

教师一直以来的教学基本上都是以化学课本上的知识为基础，自己为课堂的中心，迫使学生记住专业知识，从而使学生养成必须按照教师规定的方法，规定的思维去学习，丝毫不敢越雷池半步，出现学生的定势思维增强，而创造性思维变弱的局面，禁锢了学生的创新思维。这样，学生的学习变成了被动的记忆，没有了主观能动性，非常不利于学生创新能力的发展。所以，如今的教师一定要摒弃传统的教学观念，不断建立创新教育的理念，并运用到具体的化学教学工作中。其次，教师要积极引导学生了解与化学相关的资源以及环境，不能执著于课本的知识。教师还要多给学生普及与课本上化学知识相关的名人故事，让学生对于书本上知识的来源以及创造者有一个基本的了解，让学生从中受到感染，从而激励他们对知识进行深入钻研，积极培养创新意识。

最后，教师要注重学生思维能力的培养。化学知识本就抽象，教师要以学生为主，书本为辅，引导学生建立一个由抽象到具体，由现象到本质的思维过程，这样使学生对化学知识的概念以及相互联系有更深入的理解，而且还培养了学习思维能力和归纳能力。

三、学生积极培养自己的创新精神和能力

创新是要求主题在解决问题的过程中利用已掌握的知识和技能，主观地去思考探索，从而获取解决问题的答案，所以说创新能力的培养还要受主题的个性制约。所以，在初中的化学教学过程中，学生一定要注重基础知识的积累，摸索适合自己的学习方法，秉承科学严谨的态度，积极开发思维，从而提高自己的创新能力。首先，学生的学习绝不仅限于课堂，一定要增加自己的信息来源，在课下积极地加强知识补充。比如，现在的互联网高速发展，学生完全可以通过网络获取更多的知识为己所用。其次，学生要积极地参加一些社会实践，不断地开阔学生视野，学生只有见得多了，交流得多了，才能掌握更多，才能为自己的创新打下良好的基础。最后，学生要积极开辟第二课堂，观看化学视频，举办化学讲座，动手操作实验。许多化学实验不仅只有在实验中才发生，在现实生活中也常常存在。比如，铁的生锈，茶壶中白色物质的产生等，在实验过程中注意培养自己独立思考的能力和观察能力。让自己在实际操作中培养创新意识，不断培养自己的创新综合能力，从而提高自己的创新素养。

随着我国教育事业的发展，开展创新教育已然是当今教育的发展趋势。新的化学课程就是要求学校、教师和学生从社会发展的需要开始，全面开展合作，充分利用初中化学的学科优势，积极开展创新教育，激发学生的创新意识，促使学生主动理解化学，学习化学，引导其进行深入的科学探究，从而帮助学生培养创新能力。

参考文献：

[1]解守宗.试述化学教学评价改革的三个动向[J].化学教学，2001（4）.[2]周明星.试论创新教学[J].教育探索，2001（6）.编辑 孙玲娟