中学化学创新实验设计的途径
冯存良+高小艳
化学是一门以实验为基础的学科，化学实验是实施素质教育的一种有效形式。化学实验以其丰富的内涵，在培养学生素质方面发挥独特的作用，特别是对学生实践能力和创新能力的培养起着举足轻重的作用。
一、创新实验设计存在的问题
当下很多学校都在开展创新实验设计的活动，但其中还存在着诸多问题，主要表现在：①老师将内容扩展一步到位，限制了学生思考和创新的空间;②创新实验大多强调实验环节的改进，较少体现学科观念和学生创新思路;③实验内容多为演示、验证型实验，而以学生为主体的设计、创造型实验很少;④限定的条件太多，缺少开放发散的探究;⑤班级过大，不易开展学生活动;⑥学生活动耗用课时多，教学时间紧张;⑦活动用品种类、数量准备困难等。
二、创新实验设计的途径
1.实验与投影设备结合
课堂演示实验时，只有少部分学生能看清楚，但如果让全部学生轮流观察，则又浪费时间。一些实验会产生有害气体，不适合长时间在教室里进行，如电解CuCl2溶液的实验等。这种情况下，课堂演示实验往往流于形式，并不能真正起到作用。
因此，教师要努力改进那些现象不是很明显的演示实验，提高其可观察性。为便于观察，提高实验的可见度、清晰度，我们可采用投影仪配合实验。当屏幕上呈现一个放大了的实验装置时，学生对实验误差的分析理解就会更加深刻。比如，电解槽放大后，阳极碳棒上产生的气泡就十分明显，这时再取出另一根碳棒，在投影仪强光照射下它表面析出的铜就十分醒目。化学实验与投影仪的这种有效结合，提高了实验效率，学习效果很好。
2.创新小实验开启兴趣课堂
在物质的性质这一类课堂上，教师多数情况下会这样开始“今天我们学习……它的物理性质……化学性质……”，其间即使有相应的实验，也只是介绍实验步骤和实验结果，其余的只能靠学生自己想象。
居里夫人说过：“好奇心是学者的第一美德。”以《原电池》一课为例，假若教师一进入课堂即在讲台上放一个土豆（或其他多汁水果），然后在土豆上分别插上两根学生熟悉的铜芯、铝芯和电线，再接通灵敏电流计，当学生惊喜地发现土豆居然也能产生电流时，那种好奇、兴奋无法言喻。教师接着讲解怎样制造“水果电池”，学生就会全身心地投入其中。这样的微型实验同常规实验相比，具有仪器简单、用剂量少、反应速率快等优点，值得大力提倡。
3.借助多媒体，建立图像与模型之间的转化
教学大纲和考试说明都要求学生要有一定的三维想象能力，物质结构就是一个非常好的知识载体。中学化学教材中，有大量三维空间图形，如原子模型、分子模型、与化学反应有关的模型等。如CO2、H2O、CH4的分子结构分别为直线型、平面型、正四面体型。前两者是平面结构，相对容易理解，而对于CH4的立体结构，学生的认知就存在困难。
学生在认识弱电解质溶液中浓度、电离程度及电离产生离子浓度之间的变化关系时会产生疑问：溶液稀释时CH3COOH、CH3COO-和H+的浓度都在减小，为什么平衡却向电离的方向移动？此时，教师可以借助电脑模拟一个理想实验来帮助学生理解，假设在一个容器中加入少量一定浓度的醋酸溶液，然后向其中不断加水稀释，此时CH3COO-与H+之间的距离就不断增大，二者碰撞结合成CH3COOH的几率减小。体积无限大时，几乎每一个分子都会电离，离子结合成分子的可能性几乎为零，因此平衡向电离的方向移动。如此直观的演示，自然有助于学生的理解了。
化学实验创新应坚持清洁化（绿色化）、趣味化、生活化、微型化的基本原则，达到节省实验经费、保证操作安全、减少环境污染、节省实验时间、彰显实验过程的目的，以激发学生学习化学的兴趣，提高课堂教学的质量和效率。
化学是一门以实验为基础的学科，化学实验是实施素质教育的一种有效形式。化学实验以其丰富的内涵，在培养学生素质方面发挥独特的作用，特别是对学生实践能力和创新能力的培养起着举足轻重的作用。
一、创新实验设计存在的问题
当下很多学校都在开展创新实验设计的活动，但其中还存在着诸多问题，主要表现在：①老师将内容扩展一步到位，限制了学生思考和创新的空间;②创新实验大多强调实验环节的改进，较少体现学科观念和学生创新思路;③实验内容多为演示、验证型实验，而以学生为主体的设计、创造型实验很少;④限定的条件太多，缺少开放发散的探究;⑤班级过大，不易开展学生活动;⑥学生活动耗用课时多，教学时间紧张;⑦活动用品种类、数量准备困难等。
二、创新实验设计的途径
1.实验与投影设备结合
课堂演示实验时，只有少部分学生能看清楚，但如果让全部学生轮流观察，则又浪费时间。一些实验会产生有害气体，不适合长时间在教室里进行，如电解CuCl2溶液的实验等。这种情况下，课堂演示实验往往流于形式，并不能真正起到作用。
因此，教师要努力改进那些现象不是很明显的演示实验，提高其可观察性。为便于观察，提高实验的可见度、清晰度，我们可采用投影仪配合实验。当屏幕上呈现一个放大了的实验装置时，学生对实验误差的分析理解就会更加深刻。比如，电解槽放大后，阳极碳棒上产生的气泡就十分明显，这时再取出另一根碳棒，在投影仪强光照射下它表面析出的铜就十分醒目。化学实验与投影仪的这种有效结合，提高了实验效率，学习效果很好。
2.创新小实验开启兴趣课堂
在物质的性质这一类课堂上，教师多数情况下会这样开始“今天我们学习……它的物理性质……化学性质……”，其间即使有相应的实验，也只是介绍实验步骤和实验结果，其余的只能靠学生自己想象。
居里夫人说过：“好奇心是学者的第一美德。”以《原电池》一课为例，假若教师一进入课堂即在讲台上放一个土豆（或其他多汁水果），然后在土豆上分别插上两根学生熟悉的铜芯、铝芯和电线，再接通灵敏电流计，当学生惊喜地发现土豆居然也能产生电流时，那种好奇、兴奋无法言喻。教师接着讲解怎样制造“水果电池”，学生就会全身心地投入其中。这样的微型实验同常规实验相比，具有仪器简单、用剂量少、反应速率快等优点，值得大力提倡。
3.借助多媒体，建立图像与模型之间的转化
教学大纲和考试说明都要求学生要有一定的三维想象能力，物质结构就是一个非常好的知识载体。中学化学教材中，有大量三维空间图形，如原子模型、分子模型、与化学反应有关的模型等。如CO2、H2O、CH4的分子结构分别为直线型、平面型、正四面体型。前两者是平面结构，相对容易理解，而对于CH4的立体结构，学生的认知就存在困难。
学生在认识弱电解质溶液中浓度、电离程度及电离产生离子浓度之间的变化关系时会产生疑问：溶液稀释时CH3COOH、CH3COO-和H+的浓度都在减小，为什么平衡却向电离的方向移动？此时，教师可以借助电脑模拟一个理想实验来帮助学生理解，假设在一个容器中加入少量一定浓度的醋酸溶液，然后向其中不断加水稀释，此时CH3COO-与H+之间的距离就不断增大，二者碰撞结合成CH3COOH的几率减小。体积无限大时，几乎每一个分子都会电离，离子结合成分子的可能性几乎为零，因此平衡向电离的方向移动。如此直观的演示，自然有助于学生的理解了。
化学实验创新应坚持清洁化（绿色化）、趣味化、生活化、微型化的基本原则，达到节省实验经费、保证操作安全、减少环境污染、节省实验时间、彰显实验过程的目的，以激发学生学习化学的兴趣，提高课堂教学的质量和效率。
