蔡 慧

实验创新设计是指在高中化学课程标准的指导下，结合教学的实际情况，对新教材中所涉及的实验进行改进、优化、增设或创新等。这不仅是提高化学教学有效性的需要，也是深入理解高中化学课程改革的需要，更是提升教师自身教学素质、加强实践的需要。

中学化学课程标准强调指出：“实验教学可以帮助学生形成化学概念，理解和巩固化学知识，培养学生能观察现象、分析问题、解决问题，初步掌握一些常用的化学实验技能，培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和科学方法。”因此，化学实验是化学教育的一种最有效的教学形式，它可以帮助学生获取化学知识，培养科学素质。下面列举几种化学实验创新技法，以供同仁切磋。

一、优化组合技法

组合技法就是将一些相关的化学实验按某种关联因素或特征进行新的组合，构成新的实验方案的实验创新技法将已有的化学实验，按一些共同特征或功能进行合理组合使其具有某种新的功能也是对原有化学实验的一种创新。例如，“cu和浓HNO2的反应——彩色喷泉实验群”。实验步骤与现象：在烧瓶中滴加4mL浓硝酸，并在靠近橡皮塞(预先将石蜡熔融均匀涂抹在橡皮塞上)的长导管上缠上螺旋状粗铜丝，缓缓倒置烧瓶，接上一个盛水的塑料瓶铜与浓硝酸开始反应，红棕色气体由下而上充满烧瓶，空气被排出，塑料瓶中有气体逸出，逸出的少量气体被收集在气球中当整个烧瓶充满二氧化氮气体时，用手挤压塑料瓶，使少量水进入烧瓶，立即形成美丽的蓝色喷泉实验结束，烧瓶中剩余气体的体积约占烧瓶体积的1／3。上述实验将铜与浓硝酸反应的实验、二氧化氮与水反应的喷泉实验巧妙地组合在一起。装置简单、仪器少。在课堂教学中使用该实验不仅能激起学生强烈的学习欲望，使学生牢固掌握相应的化学知识，而且能形成良好的教学气氛。运用组合技法创新化学实验应注意下列问题：(1)组合并不是几个化学实验的简单连接和共同演示，经过组合的实验应具有原先实验所不具有的教学功能，能获得1+1>2的教学效益。(2)组合应是在对原先实验进行变形的基础上再将它们进行有机地融合，切忌将一些并不相干的实验生搬硬套地拼凑在一起。(3)组合的实验应易操作、仪器装置应简单明了小而简单地组合的实验效果则更佳。

二、狂想变更逆向技法

逆向技法是沿着事物的相反方向，用反方向探求的思维方式对现有的实验设计进行逆向思考，从而提出新的实验设计的实验创新技法。逆向技法有以下4种常见类型：

1结构反转

从已有实验的相反结构形式上来设想和寻求解决问题的新途径。例如，在演示完用碳棒(惰性电极)电解CuCl2溶液的实验，引导学生弄清电解原理后，将原实验中阴阳两根电极调换再进行电解，一段时间后改作为阳极的碳棒上附着的铜消失。用“异性相吸，极性交错”原理作为电化学知识的武器。显然将阴阳两极调换后，可以为非惰性电极作阳极时的电解原理的学习设置探索情境。

2因果反转

从已有事物的因果关系出发，变因为果的去发现新的现象和规律，寻找新的实验设计。例如，很多教师在铁的钝化的教学中的做法是先告知学生铁在浓硝酸中可以被钝化，再用实验来验证(由因及果的验证)。我们的做法是将预先放人浓硝酸中的铁取出洗净，用它来与硫酸铜溶液反应，却置换不出铜，以此来激起学生的认知冲突(由果及因的探究)。

3状态反转

根据事物的某一属性(如动与静)的反转来创新化学实验。例如，课本中制备溴苯的实验中是将溴和苯先加入烧瓶，然后向烧瓶中在加入铁粉(即溴和苯静、铁粉动)，由于反应物已全部加入烧瓶，加入催化剂后，反应剧烈无法控制，导致溴挥发从导管溢出而达不到预期目的。我们采取先将铁粉加入烧瓶，将溴和苯的混合液加入分液漏斗，通过分液漏斗的活塞来控制加液速度(即铁粉静、溴和苯动)，从而克服了原实验的缺陷。

三、完善纠错技法

完善纠错技法指通过发现现有实验的缺陷，把现有实验的缺点一一列举出来，然后提出改革或革新方法的一种技法。完善纠错就是发现问题，而创新就是要解决现有的问题，每发现一个缺点、提出一个问题，也就是找到了一个创新的课题。世界上没有尽善尽美的东西，化学实验也一样，化学实验在体现某些功能具有优越性的同时，在体现另一些功能时则可能存在某些缺陷。对化学实验进行观察、研究、分析，发现其缺陷，并在此基础上探索改进，就可以对化学实验进行创新。

例如，课本中的铜与稀硝酸反应的实验是在试管中进行的，其缺陷有：生成的气体会外溢对环境有污染；生成的一氧化氮气体的无色不易观察；无色气体变为棕色的界限不清。针对上述缺陷，我们确定改进的实验必须达到以下目的：装置应密封，气体不能外溢；生成的气体应能够富集，便于学生观察NO为无色气体；一氧化氮的生成与一氧化氮的转化分阶段进行。通过多次研究和实践，我们得出下面方法：将反应在注射器内进行、先取下注射器活塞，在注射器内放人一团铜丝，塞上活塞后，吸入适量的稀硝酸，将注射器细管端用橡皮塞密封。反应即开始，生成的气体被富集在筒内，让学生观察气体为无色后，取下橡皮塞，拉动活塞吸入空气，无色气体即变为棕色气体。振荡注射器，棕色气体又变为无色气体(NO2与稀硝酸中的水反应又生成了NO)，若再吸入空气，无色又变成棕色。本实验若采用投影仪放大强化，效果则更佳。