初中化学实验改进研究结题报告
镇安教研室 镇安柴坪中学
内容摘要
对于化学实验，更新实验思路，改变过去为做实验而做实验的意识，让实验能在学习中创新。采用多种实验方法，活跃学生思维。要创设实验问题使实验的教学效果得到提升，培养学生的创新能力，激发学生学习兴趣，提高课堂的有效性。为达这一目的，本课题研究主要内容是：初中化学实验自制教具；化学部分实验仪器替代品的研究；初中化学实验部分实验改进的研究。
关键词：初中化学 化学实验 实验改进 替代实验
一. 课题提出的背景
化学教学必须以实验为基础，实验在化学教学中占有举足轻重的地位。课改后，教材中的实验(演示实验、分组实验、家庭实验) 明显增多了，结合教材和农村化学实验教学条件，初中化学实验教学存在如下问题：
1. 实验不够精炼，导致实验教学工作量大；2. 现象不明显或现象持续时间短；
3. 实验成功率低；4. 不够环保或安全性低；5. 药品用量大，废弃物多；6. 在农村，部分仪器缺乏；7. 学生实验探究能力差，处理实验探究墨守成规，方法不灵活，无变通。
任何实验都不可能尽善尽美，课本中的实验也不例外，难免有某些不足之处。要从中找出毛病，要对所做的实验持挑剔的态度，学会发现缺点的方法，同时要有强烈的创新意识。
二. 课题研究的目标
化学实验是手段也是目的，是技能也是知识，是能力也是智力，是方法也是途径，是学习也是探索。所以不能只为教学而做实验，将实验简单重复，使实验简单化、单一化、表面化。因此，本课题研究目标有以下几方面：
㈠. 就实验本身来说：1. 通过改进，使实验方法或过程简单化，便于操作, 减少教学工作量。如：氧气性质实验，每节课间要制4-5瓶氧气，连续几节课就非常忙碌。2. 通过改进，使反应的时间更长、现象更明显。如:铁丝在氧气中燃烧的实验，在一集满氧气的集气瓶中点燃铁丝，铁丝燃烧的时间比较短，现象会在学生“看兴”正浓时戛然而止；木炭在氧气中燃烧的实验，将点燃的木炭伸入集满氧气的集气瓶，耀眼的白光会随着氧气的消耗很快消失，和在空气中燃烧几乎一样了。3. 通过改进，使实验更易成功，增强演示实验的课堂示范作用。4. 通过改进，消除对环境的污染和对实验者本人的不利。如：有毒气体，有刺激性气味气体。5. 通过改进，减少药品用量，利于节约药品和保护环境。如：实验室有分子间隔演示仪，但其容积在200ml —400ml 之间，几个班的演示实验会浪费很多酒精。6. 自制仪器，弥补实验仪器不足。
㈡. 从学生角度说：1. 在思维方式上，实验操作的训练可以对全面的、系统的、动态的思维方式有综合地促进作用。能对各种能力发挥直接作用。让学生有宽广的思维空间，让思维插上灵感的翅膀。2. 在操作能力上，操作本身是理论与实践的结合，是认识过程的深化和物化，实验操作过程可以培养学生的独立工作能力、合作能力和科学习惯，同时还能提高学生耐心、细心、慎思、胆大等心理品质。
3. 在审美和价值观上，学生对改进过的实验进行学习操作，对学生的品行、审美等方面也有积极作用，使他们有计划、讲节约、讲效益、注意维护他人和自身安全，注意环保等。
㈢. 从化学学科角度说，化学实验是培养化学工作者或化学家的必经之路，是进行化学科研的出发点和归宿。而学生经改进的实验的启发，思维会更活跃，从这个意义上说，学生所学的化学实验有一个活的源头，那化学之流就会源远流长。
三. 课题研究的内容
1. 自制初中化学实验教具。
2. 初中化学部分实验仪器替代品的制作研究。
3. 初中化学实验部分实验改进方法的的研究。
4. 利用现有资源创造性的进行实验。
四. 研究的过程和方法
为了充分发挥化学实验在教学中的作用，我们有责任不断对教材实验加以改进和完善。一般来说，化学实验改进最终想达到的目的是：以简代繁、以快带慢、或是变无形知识为有形知识，或是让现象更明显持久等。以下是这几年研究该课题用到的的方法：
1. 引入法，就是根据某一特定需要，灵活的引用其他实验成功的方法和经验。利用这种方式解决问题时，要从中寻找事物间的相识之处，从中寻求启发。例如：用启普发生器可以制取氢气，具有可是使实验随时发生和停止的优点。那么，用该装置就可以制取二氧化碳和氧气，制取氧气时选用过氧化氢溶液，当然我们会考虑有没有块状的二氧化锰，若没有，将二氧化锰换为土豆片照样可以完成实验，效果也很好。本例中引入的原则：就是考虑反应物的状态和反应条件。因此，应用引入法，引入新技术、科学的方法，创造出具有学科特点适合当地现有条件的化学实验。也是化学实验改进的重要研究方向。
2. 替代法，替代法是改进实验的一条重要思路。其实很多创造发明都广泛用到了替代法，就是利用具有相同或相似功能的其他物品来代替原实验规定的物品。这种方法简单，却可以解决很多问题。例如：将比重计稍作加工来替代原有的分子间隔演示仪，我校原有两个分子间隔演示仪，它们的容积分别为200ml 、400ml ，五个班的演示实验会浪费很多酒精，而用比重计做的分子间隔演示仪每次用掉4-5ml 酒精，节约药品显而易见，而演示效果比大演示仪要明显。再如：用输液管制作胶头滴管等。利用此法，可将很多便宜易得的物品，甚至废弃物，代替正规仪器、药品来完成实验，且不降低实验的效果。所以，在缺少仪器和药品的农村中学，积极研究和利用实验代用品，对实验教学有积极的促进作用。
3. 组合法，许多创新发明，就是先把现有事物的各要素分开，然后再按新的方法加以组合，从而产生了新事物、新方法。利用组合法来改进实验时，就是把整个实验方案或整套实验装置先分解成若干部分，然后在科学的组合，从而创造出新的实验方法。例如：氧气性质实验，教材中都是在集满氧气的集气瓶中进行，而这有一个缺点，氧气很快被消耗，现象会减弱甚至反应停止。鉴于此，我们可以把氧气的发生装置和性质验证装置连接起来，以得到源源不断的氧气，再在两个装置之间连接一个带有三孔塞的广口瓶，瓶内装入适量水，可观察氧气产生的速度。另一个孔插入带有气球的玻璃导管，用于暂时贮存氧气。这样这个实验就更完美了(氧气性质实验改进) 。也不必每节课后忙着制取氧气，使课间可以休息。因此，组合法可以简化实验装置，便于操作，节约时间等优点。
4. 加减法，有时在一些装置上再加上一个具有不同功能的组件，或把一些装置中不需要的部分去掉，就创造出具有新功能的装置。在实验中，先找出应增加什么，应减少什么。例如：在常温下，固体和液体作用制取气体，用注射器加入液体，可随时控制加入液体的量，便于操作，节约药品。再如：在点燃可燃性气体实验时，在导管末端再连接一个气体燃烧的安全装置，便可避免发生爆炸。
5. 颠倒法，有时把事物倒过来看，变换顺序试一试，说不定问题就解决了，产生了新的创造发明。因此，颠倒法也是改进实验的一种思维技巧。例如测定空气中氧气含量的实验，教材中是先点燃后密封，那可以把红磷换成白磷，先密封后点燃。将操作顺序倒过来克服了教材实验实验的慌乱感，也减少了实验误差。
6. 减少污染，在初中化学实验中，常常出现有毒的物质，若处理不当，对环境会造成污染。化学实验绿色化是化学发展的需要，是学生身心健康的需要，是进行素质教育的需要。在实验中设法减少或消除污染，可以将有害物质吸收，也可以将有害物质隔离。例如：在做探究燃烧条件的实验时，我们可以用大钟罩罩住整个装置，避免五氧化二磷白烟扩散。再如：演示氨分子扩散的实验时，可将实验放在密封容器中进行，将教材中装试剂的小烧杯换成蘸有同样试剂的滤纸粘在密封容器内外，然后用注射器注入氨水，即可避免刺激性气体的扩散。
环保减污，简化实验操作，使实验产生的效果更明显，而且把实验中产生的污染物尽量消灭在实验过程中，并对学生进行环保教育，培养学生可持续发展的素质。
其实，在设计改进实验方案的思考过程中，往往不是单独运用某一种方法。所以在改进实验时要根据化学实验的实际情况，思考实验有哪些方面需要改进，每一项怎么改。还有没有更好的办法？有什么可以代替吗？需要添加什么？需要缩减什么？调换顺序会怎样呢？等等。还可以列出更多的检核项目。运用时，再从检核表中选择几条思路，并以此围绕某一抽象的问题，充分进行发散思维。例如，当你选定的思考方向是“可以缩减些什么”，就可以想到“减少药品用量，减少反应物浓度，减少辅助装置，把反应容器改成小的，加热的时间减少，反应的温度降低一点等等。思考的范围越广，就越有可能获得创造性的突破。选择思考的方向及展开思维时，也应该根据实验改进的目的和有关实验原理等，把握思维的策略。
五. 取得的成绩
1. 通过本课题的研究，课题组成员精诚团结、齐心协力、相互学习、相互促进。使课题组的成员能力得到提高，业务能力得到锻炼，成为我县化学学科实验探究领域的带头人。
2. 通过课题的研究，培养了学生的科学探究能力，符合新课标的要求，也使近几届的学生喜欢上了化学，在课余也加入到探究的行列，提出一些有价值的看法和建议，化学成绩也在逐年提高。
3. 通过本课题的研究，我们获得了一些成功经验，并有相关论文在国家、省、市刊物上发表，获有获奖证书，为课题组迎来一定声誉。
六. 课题反思
课题研究虽取得一定成绩，但由于课题组成员水平有限，本课题在深度和广度上的研究还很不够，但作为化学教育工作者，我们会继续努力，一如既往的对化学实验进行研究。我们已初步拟定了以下研究内容：
1. 安全、微型：这是普及化的动向，可以把一些演示实验转化为学生实验、随堂实验和家庭实验。由于安全、用药量少，很适合农村的教学现状。同时，这一改变在防止污染方面，也有教育意义和现实意义。
2. 可靠性增强：这是做演示实验非常重要的要求，在课堂上演示的失败，若不科学的说明失败原因，会给教育教学带来严重的消极影响。因此，设法提高实验的成功率，使实验便于操作、直观性强、适应性强、合理节约时间等，这也是我们下一步研究的方向。
3. 新材料、新方法、新手段、新技术等的引进和研究。随着新材料的应用以及电热、电光、声波、电弧、电磁、电火花等能量传递手段的应用，让化学实验向直观、安全、快速、科学等方面改进。以及与电脑科技的结合。
4. 有待补充和开发的实验：开发贴近社会、生产、生活的实验，使学生在实验中体会到化学离我们很近，与我们息息相关。
总之，重视化学实验和对其进行研究，既是必要的，也是可行的。我们在以后的工作中会继续努力，一如既往。
初中化学实验改进研究结题报告
镇安教研室 镇安柴坪中学
内容摘要
对于化学实验，更新实验思路，改变过去为做实验而做实验的意识，让实验能在学习中创新。采用多种实验方法，活跃学生思维。要创设实验问题使实验的教学效果得到提升，培养学生的创新能力，激发学生学习兴趣，提高课堂的有效性。为达这一目的，本课题研究主要内容是：初中化学实验自制教具；化学部分实验仪器替代品的研究；初中化学实验部分实验改进的研究。
关键词：初中化学 化学实验 实验改进 替代实验
一. 课题提出的背景
化学教学必须以实验为基础，实验在化学教学中占有举足轻重的地位。课改后，教材中的实验(演示实验、分组实验、家庭实验) 明显增多了，结合教材和农村化学实验教学条件，初中化学实验教学存在如下问题：
1. 实验不够精炼，导致实验教学工作量大；2. 现象不明显或现象持续时间短；
3. 实验成功率低；4. 不够环保或安全性低；5. 药品用量大，废弃物多；6. 在农村，部分仪器缺乏；7. 学生实验探究能力差，处理实验探究墨守成规，方法不灵活，无变通。
任何实验都不可能尽善尽美，课本中的实验也不例外，难免有某些不足之处。要从中找出毛病，要对所做的实验持挑剔的态度，学会发现缺点的方法，同时要有强烈的创新意识。
二. 课题研究的目标
化学实验是手段也是目的，是技能也是知识，是能力也是智力，是方法也是途径，是学习也是探索。所以不能只为教学而做实验，将实验简单重复，使实验简单化、单一化、表面化。因此，本课题研究目标有以下几方面：
㈠. 就实验本身来说：1. 通过改进，使实验方法或过程简单化，便于操作, 减少教学工作量。如：氧气性质实验，每节课间要制4-5瓶氧气，连续几节课就非常忙碌。2. 通过改进，使反应的时间更长、现象更明显。如:铁丝在氧气中燃烧的实验，在一集满氧气的集气瓶中点燃铁丝，铁丝燃烧的时间比较短，现象会在学生“看兴”正浓时戛然而止；木炭在氧气中燃烧的实验，将点燃的木炭伸入集满氧气的集气瓶，耀眼的白光会随着氧气的消耗很快消失，和在空气中燃烧几乎一样了。3. 通过改进，使实验更易成功，增强演示实验的课堂示范作用。4. 通过改进，消除对环境的污染和对实验者本人的不利。如：有毒气体，有刺激性气味气体。5. 通过改进，减少药品用量，利于节约药品和保护环境。如：实验室有分子间隔演示仪，但其容积在200ml —400ml 之间，几个班的演示实验会浪费很多酒精。6. 自制仪器，弥补实验仪器不足。
㈡. 从学生角度说：1. 在思维方式上，实验操作的训练可以对全面的、系统的、动态的思维方式有综合地促进作用。能对各种能力发挥直接作用。让学生有宽广的思维空间，让思维插上灵感的翅膀。2. 在操作能力上，操作本身是理论与实践的结合，是认识过程的深化和物化，实验操作过程可以培养学生的独立工作能力、合作能力和科学习惯，同时还能提高学生耐心、细心、慎思、胆大等心理品质。
3. 在审美和价值观上，学生对改进过的实验进行学习操作，对学生的品行、审美等方面也有积极作用，使他们有计划、讲节约、讲效益、注意维护他人和自身安全，注意环保等。
㈢. 从化学学科角度说，化学实验是培养化学工作者或化学家的必经之路，是进行化学科研的出发点和归宿。而学生经改进的实验的启发，思维会更活跃，从这个意义上说，学生所学的化学实验有一个活的源头，那化学之流就会源远流长。
三. 课题研究的内容
1. 自制初中化学实验教具。
2. 初中化学部分实验仪器替代品的制作研究。
3. 初中化学实验部分实验改进方法的的研究。
4. 利用现有资源创造性的进行实验。
四. 研究的过程和方法
为了充分发挥化学实验在教学中的作用，我们有责任不断对教材实验加以改进和完善。一般来说，化学实验改进最终想达到的目的是：以简代繁、以快带慢、或是变无形知识为有形知识，或是让现象更明显持久等。以下是这几年研究该课题用到的的方法：
1. 引入法，就是根据某一特定需要，灵活的引用其他实验成功的方法和经验。利用这种方式解决问题时，要从中寻找事物间的相识之处，从中寻求启发。例如：用启普发生器可以制取氢气，具有可是使实验随时发生和停止的优点。那么，用该装置就可以制取二氧化碳和氧气，制取氧气时选用过氧化氢溶液，当然我们会考虑有没有块状的二氧化锰，若没有，将二氧化锰换为土豆片照样可以完成实验，效果也很好。本例中引入的原则：就是考虑反应物的状态和反应条件。因此，应用引入法，引入新技术、科学的方法，创造出具有学科特点适合当地现有条件的化学实验。也是化学实验改进的重要研究方向。
2. 替代法，替代法是改进实验的一条重要思路。其实很多创造发明都广泛用到了替代法，就是利用具有相同或相似功能的其他物品来代替原实验规定的物品。这种方法简单，却可以解决很多问题。例如：将比重计稍作加工来替代原有的分子间隔演示仪，我校原有两个分子间隔演示仪，它们的容积分别为200ml 、400ml ，五个班的演示实验会浪费很多酒精，而用比重计做的分子间隔演示仪每次用掉4-5ml 酒精，节约药品显而易见，而演示效果比大演示仪要明显。再如：用输液管制作胶头滴管等。利用此法，可将很多便宜易得的物品，甚至废弃物，代替正规仪器、药品来完成实验，且不降低实验的效果。所以，在缺少仪器和药品的农村中学，积极研究和利用实验代用品，对实验教学有积极的促进作用。
3. 组合法，许多创新发明，就是先把现有事物的各要素分开，然后再按新的方法加以组合，从而产生了新事物、新方法。利用组合法来改进实验时，就是把整个实验方案或整套实验装置先分解成若干部分，然后在科学的组合，从而创造出新的实验方法。例如：氧气性质实验，教材中都是在集满氧气的集气瓶中进行，而这有一个缺点，氧气很快被消耗，现象会减弱甚至反应停止。鉴于此，我们可以把氧气的发生装置和性质验证装置连接起来，以得到源源不断的氧气，再在两个装置之间连接一个带有三孔塞的广口瓶，瓶内装入适量水，可观察氧气产生的速度。另一个孔插入带有气球的玻璃导管，用于暂时贮存氧气。这样这个实验就更完美了(氧气性质实验改进) 。也不必每节课后忙着制取氧气，使课间可以休息。因此，组合法可以简化实验装置，便于操作，节约时间等优点。
4. 加减法，有时在一些装置上再加上一个具有不同功能的组件，或把一些装置中不需要的部分去掉，就创造出具有新功能的装置。在实验中，先找出应增加什么，应减少什么。例如：在常温下，固体和液体作用制取气体，用注射器加入液体，可随时控制加入液体的量，便于操作，节约药品。再如：在点燃可燃性气体实验时，在导管末端再连接一个气体燃烧的安全装置，便可避免发生爆炸。
5. 颠倒法，有时把事物倒过来看，变换顺序试一试，说不定问题就解决了，产生了新的创造发明。因此，颠倒法也是改进实验的一种思维技巧。例如测定空气中氧气含量的实验，教材中是先点燃后密封，那可以把红磷换成白磷，先密封后点燃。将操作顺序倒过来克服了教材实验实验的慌乱感，也减少了实验误差。
6. 减少污染，在初中化学实验中，常常出现有毒的物质，若处理不当，对环境会造成污染。化学实验绿色化是化学发展的需要，是学生身心健康的需要，是进行素质教育的需要。在实验中设法减少或消除污染，可以将有害物质吸收，也可以将有害物质隔离。例如：在做探究燃烧条件的实验时，我们可以用大钟罩罩住整个装置，避免五氧化二磷白烟扩散。再如：演示氨分子扩散的实验时，可将实验放在密封容器中进行，将教材中装试剂的小烧杯换成蘸有同样试剂的滤纸粘在密封容器内外，然后用注射器注入氨水，即可避免刺激性气体的扩散。
环保减污，简化实验操作，使实验产生的效果更明显，而且把实验中产生的污染物尽量消灭在实验过程中，并对学生进行环保教育，培养学生可持续发展的素质。
其实，在设计改进实验方案的思考过程中，往往不是单独运用某一种方法。所以在改进实验时要根据化学实验的实际情况，思考实验有哪些方面需要改进，每一项怎么改。还有没有更好的办法？有什么可以代替吗？需要添加什么？需要缩减什么？调换顺序会怎样呢？等等。还可以列出更多的检核项目。运用时，再从检核表中选择几条思路，并以此围绕某一抽象的问题，充分进行发散思维。例如，当你选定的思考方向是“可以缩减些什么”，就可以想到“减少药品用量，减少反应物浓度，减少辅助装置，把反应容器改成小的，加热的时间减少，反应的温度降低一点等等。思考的范围越广，就越有可能获得创造性的突破。选择思考的方向及展开思维时，也应该根据实验改进的目的和有关实验原理等，把握思维的策略。
五. 取得的成绩
1. 通过本课题的研究，课题组成员精诚团结、齐心协力、相互学习、相互促进。使课题组的成员能力得到提高，业务能力得到锻炼，成为我县化学学科实验探究领域的带头人。
2. 通过课题的研究，培养了学生的科学探究能力，符合新课标的要求，也使近几届的学生喜欢上了化学，在课余也加入到探究的行列，提出一些有价值的看法和建议，化学成绩也在逐年提高。
3. 通过本课题的研究，我们获得了一些成功经验，并有相关论文在国家、省、市刊物上发表，获有获奖证书，为课题组迎来一定声誉。
六. 课题反思
课题研究虽取得一定成绩，但由于课题组成员水平有限，本课题在深度和广度上的研究还很不够，但作为化学教育工作者，我们会继续努力，一如既往的对化学实验进行研究。我们已初步拟定了以下研究内容：
1. 安全、微型：这是普及化的动向，可以把一些演示实验转化为学生实验、随堂实验和家庭实验。由于安全、用药量少，很适合农村的教学现状。同时，这一改变在防止污染方面，也有教育意义和现实意义。
2. 可靠性增强：这是做演示实验非常重要的要求，在课堂上演示的失败，若不科学的说明失败原因，会给教育教学带来严重的消极影响。因此，设法提高实验的成功率，使实验便于操作、直观性强、适应性强、合理节约时间等，这也是我们下一步研究的方向。
3. 新材料、新方法、新手段、新技术等的引进和研究。随着新材料的应用以及电热、电光、声波、电弧、电磁、电火花等能量传递手段的应用，让化学实验向直观、安全、快速、科学等方面改进。以及与电脑科技的结合。
4. 有待补充和开发的实验：开发贴近社会、生产、生活的实验，使学生在实验中体会到化学离我们很近，与我们息息相关。
总之，重视化学实验和对其进行研究，既是必要的，也是可行的。我们在以后的工作中会继续努力，一如既往。