初中化學實驗改進研究結題報告.doc

初中化學實驗改進研究結題報告鎮(zhèn)安教研室 鎮(zhèn)安柴坪中學內容摘要對于化學實驗，更新實驗思路，改變過去為做實驗而做實驗的意識，讓實驗能在學習中創(chuàng)新。采用多種實驗方法，活躍學生思維。要創(chuàng)設實驗問題使實驗的教學效果得到提升，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，激發(fā)學生學習興趣，提高課堂的有效性。為達這一目的，本課題研究主要內容是：初中化學實驗自制教具；化學部分實驗儀器替代品的研究；初中化學實驗部分實驗改進的研究。關鍵詞：初中化學 化學實驗 實驗改進 替代實驗一.課題提出的背景化學教學必須以實驗為基礎，實驗在化學教學中占有舉足輕重的地位。課改后，教材中的實驗(演示實驗、分組實驗、家庭實驗)明顯增多了，結合教材和農村化學實驗教學條件，初中化學實驗教學存在如下問題：1.實驗不夠精煉，導致實驗教學工作量大；2.現象不明顯或現象持續(xù)時間短；3.實驗成功率低；4.不夠環(huán)?；虬踩缘?；5.藥品用量大，廢棄物多；6.在農村，部分儀器缺乏；7.學生實驗探究能力差，處理實驗探究墨守成規(guī)，方法不靈活，無變通。任何實驗都不可能盡善盡美，課本中的實驗也不例外，難免有某些不足之處。要從中找出毛病，要對所做的實驗持挑剔的態(tài)度，學會發(fā)現缺點的方法，同時要有強烈的創(chuàng)新意識。二.課題研究的目標化學實驗是手段也是目的，是技能也是知識，是能力也是智力，是方法也是途徑，是學習也是探索。所以不能只為教學而做實驗，將實驗簡單重復，使實驗簡單化、單一化、表面化。因此，本課題研究目標有以下幾方面：.就實驗本身來說：1.通過改進，使實驗方法或過程簡單化，便于操作,減少教學工作量。如：氧氣性質實驗，每節(jié)課間要制4-5瓶氧氣，連續(xù)幾節(jié)課就非常忙碌。2.通過改進，使反應的時間更長、現象更明顯。如:鐵絲在氧氣中燃燒的實驗，在一集滿氧氣的集氣瓶中點燃鐵絲，鐵絲燃燒的時間比較短，現象會在學生“看興”正濃時戛然而止；木炭在氧氣中燃燒的實驗，將點燃的木炭伸入集滿氧氣的集氣瓶，耀眼的白光會隨著氧氣的消耗很快消失，和在空氣中燃燒幾乎一樣了。3.通過改進，使實驗更易成功，增強演示實驗的課堂示范作用。4.通過改進，消除對環(huán)境的污染和對實驗者本人的不利。如：有毒氣體，有刺激性氣味氣體。5.通過改進，減少藥品用量，利于節(jié)約藥品和保護環(huán)境。如：實驗室有分子間隔演示儀，但其容積在200ml400ml之間，幾個班的演示實驗會浪費很多酒精。6.自制儀器，彌補實驗儀器不足。 .從學生角度說：1.在思維方式上，實驗操作的訓練可以對全面的、系統(tǒng)的、動態(tài)的思維方式有綜合地促進作用。能對各種能力發(fā)揮直接作用。讓學生有寬廣的思維空間，讓思維插上靈感的翅膀。2.在操作能力上，操作本身是理論與實踐的結合，是認識過程的深化和物化，實驗操作過程可以培養(yǎng)學生的獨立工作能力、合作能力和科學習慣，同時還能提高學生耐心、細心、慎思、膽大等心理品質。3.在審美和價值觀上，學生對改進過的實驗進行學習操作，對學生的品行、審美等方面也有積極作用，使他們有計劃、講節(jié)約、講效益、注意維護他人和自身安全，注意環(huán)保等。.從化學學科角度說，化學實驗是培養(yǎng)化學工作者或化學家的必經之路，是進行化學科研的出發(fā)點和歸宿。而學生經改進的實驗的啟發(fā)，思維會更活躍，從這個意義上說，學生所學的化學實驗有一個活的源頭，那化學之流就會源遠流長。三.課題研究的內容1.自制初中化學實驗教具。2.初中化學部分實驗儀器替代品的制作研究。3.初中化學實驗部分實驗改進方法的的研究。4.利用現有資源創(chuàng)造性的進行實驗。四.研究的過程和方法為了充分發(fā)揮化學實驗在教學中的作用，我們有責任不斷對教材實驗加以改進和完善。一般來說，化學實驗改進最終想達到的目的是：以簡代繁、以快帶慢、或是變無形知識為有形知識，或是讓現象更明顯持久等。以下是這幾年研究該課題用到的的方法：1.引入法，就是根據某一特定需要，靈活的引用其他實驗成功的方法和經驗。利用這種方式解決問題時，要從中尋找事物間的相識之處，從中尋求啟發(fā)。例如：用啟普發(fā)生器可以制取氫氣，具有可是使實驗隨時發(fā)生和停止的優(yōu)點。那么，用該裝置就可以制取二氧化碳和氧氣，制取氧氣時選用過氧化氫溶液，當然我們會考慮有沒有塊狀的二氧化錳，若沒有，將二氧化錳換為土豆片照樣可以完成實驗，效果也很好。本例中引入的原則：就是考慮反應物的狀態(tài)和反應條件。因此，應用引入法，引入新技術、科學的方法，創(chuàng)造出具有學科特點適合當地現有條件的化學實驗。也是化學實驗改進的重要研究方向。2.替代法，替代法是改進實驗的一條重要思路。其實很多創(chuàng)造發(fā)明都廣泛用到了替代法，就是利用具有相同或相似功能的其他物品來代替原實驗規(guī)定的物品。這種方法簡單，卻可以解決很多問題。例如：將比重計稍作加工來替代原有的分子間隔演示儀，我校原有兩個分子間隔演示儀，它們的容積分別為200ml、400ml，五個班的演示實驗會浪費很多酒精，而用比重計做的分子間隔演示儀每次用掉4-5ml酒精，節(jié)約藥品顯而易見，而演示效果比大演示儀要明顯。再如：用輸液管制作膠頭滴管等。利用此法，可將很多便宜易得的物品，甚至廢棄物，代替正規(guī)儀器、藥品來完成實驗，且不降低實驗的效果。所以，在缺少儀器和藥品的農村中學，積極研究和利用實驗代用品，對實驗教學有積極的促進作用。3.組合法，許多創(chuàng)新發(fā)明，就是先把現有事物的各要素分開，然后再按新的方法加以組合，從而產生了新事物、新方法。利用組合法來改進實驗時，就是把整個實驗方案或整套實驗裝置先分解成若干部分，然后在科學的組合，從而創(chuàng)造出新的實驗方法。例如：氧氣性質實驗，教材中都是在集滿氧氣的集氣瓶中進行，而這有一個缺點，氧氣很快被消耗，現象會減弱甚至反應停止。鑒于此，我們可以把氧氣的發(fā)生裝置和性質驗證裝置連接起來，以得到源源不斷的氧氣，再在兩個裝置之間連接一個帶有三孔塞的廣口瓶，瓶內裝入適量水，可觀察氧氣產生的速度。另一個孔插入帶有氣球的玻璃導管，用于暫時貯存氧氣。這樣這個實驗就更完美了(氧氣性質實驗改進)。也不必每節(jié)課后忙著制取氧氣，使課間可以休息。因此，組合法可以簡化實驗裝置，便于操作，節(jié)約時間等優(yōu)點。4.加減法，有時在一些裝置上再加上一個具有不同功能的組件，或把一些裝置中不需要的部分去掉，就創(chuàng)造出具有新功能的裝置。在實驗中，先找出應增加什么，應減少什么。例如：在常溫下，固體和液體作用制取氣體，用注射器加入液體，可隨時控制加入液體的量，便于操作，節(jié)約藥品。再如：在點燃可燃性氣體實驗時，在導管末端再連接一個氣體燃燒的安全裝置，便可避免發(fā)生爆炸。5.顛倒法，有時把事物倒過來看，變換順序試一試，說不定問題就解決了，產生了新的創(chuàng)造發(fā)明。因此，顛倒法也是改進實驗的一種思維技巧。例如測定空氣中氧氣含量的實驗，教材中是先點燃后密封，那可以把紅磷換成白磷，先密封后點燃。將操作順序倒過來克服了教材實驗實驗的慌亂感，也減少了實驗誤差。6.減少污染，在初中化學實驗中，常常出現有毒的物質，若處理不當，對環(huán)境會造成污染?；瘜W實驗綠色化是化學發(fā)展的需要，是學生身心健康的需要，是進行素質教育的需要。在實驗中設法減少或消除污染，可以將有害物質吸收，也可以將有害物質隔離。例如：在做探究燃燒條件的實驗時，我們可以用大鐘罩罩住整個裝置，避免五氧化二磷白煙擴散。再如：演示氨分子擴散的實驗時，可將實驗放在密封容器中進行，將教材中裝試劑的小燒杯換成蘸有同樣試劑的濾紙粘在密封容器內外，然后用注射器注入氨水，即可避免刺激性氣體的擴散。環(huán)保減污，簡化實驗操作，使實驗產生的效果更明顯，而且把實驗中產生的污染物盡量消滅在實驗過程中，并對學生進行環(huán)保教育，培養(yǎng)學生可持續(xù)發(fā)展的素質。其實，在設計改進實驗方案的思考過程中，往往不是單獨運用某一種方法。所以在改進實驗時要根據化學實驗的實際情況，思考實驗有哪些方面需要改進，每一項怎么改。還有沒有更好的辦法？有什么可以代替嗎？需要添加什么？需要縮減什么？調換順序會怎樣呢？等等。還可以列出更多的檢核項目。運用時，再從檢核表中選擇幾條思路，并以此圍繞某一抽象的問題，充分進行發(fā)散思維。例如，當你選定的思考方向是“可以縮減些什么”，就可以想到“減少藥品用量，減少反應物濃度，減少輔助裝置，把反應容器改成小的，加熱的時間減少，反應的溫度降低一點等等。思考的范圍越廣，就越有可能獲得創(chuàng)造性的突破。選擇思考的方向及展開思維時，也應該根據實驗改進的目的和有關實驗原理等，把握思維的策略。五.取得的成績1.通過本課題的研究，課題組成員精誠團結、齊心協(xié)力、相互學習、相互促進。使課題組的成員能力得到提高，業(yè)務能力得到鍛煉，成為我縣化學學科實驗探究領域的帶頭人。2.通過課題的研究，培養(yǎng)了學生的科學探究能力，符合新課標的要求，也使近幾屆的學生喜歡上了化學，在課余也加入到探究的行列，提出一些有價值的看法和建議，化學成績也在逐年提高。3.通過本課題的研究，我們獲得了一些成功經驗，并有相關論文在國家、省、市刊物上發(fā)表，獲有獲獎證書，為課題組迎來一定聲譽。六.課題反思課題研究雖取得一定成績，但由于課題組成員水平有限，本課題在深度和廣度上的研究還很不夠，但作為化學教育工作者，我們會繼續(xù)努力，一如既往的對化學實驗進行研究。我們已初步擬定了以下研究內容：1.安全、微型：這是普及化的動向，可以把一些演示實驗轉化為學生實驗、隨堂實驗和家庭實驗。由于安全、用藥量少，很適合農村的教學現狀。同時，這一改變在防止污染方面，也有教育意義和現實意義。2.可靠性增強：這是做演示實驗非常重要的要求，在課堂上演示的失敗，若不科學的說明失敗原因，會給教育教學帶來嚴重的消極影響。因此，設法提高實驗的成功率，使實驗便于操作、直觀性強、適應性強、合理節(jié)約時間等，這也是我們下一步研究的方向。3.新材料、新方法、新手段、新技術等的引進和研究。隨著新材料的應用以及電熱、電光、聲波、電弧、電磁、電火花等能量傳遞手段的應用，讓化學實驗向直觀、安全、快速、科學等方面改進。以及與電腦科技的結合。4.有待補充和開發(fā)的實驗：開發(fā)貼近社會、生產、生活的實驗，使學生在實驗中體會到化學離我們很近，與我們息息相關?？傊?，重視化學實驗和對其進行研究，既是必要的，也是可行的。我們在以后的工作中會繼續(xù)努力，一如既往。