科技創(chuàng)新在初中化學中的探索與應用

王銀平?王玉倩

摘要：在指導中學生進行科技創(chuàng)新的過程中，我采取了選擇可行的目標、組織學習小組，制定創(chuàng)新方案、實施方案、組織人員試用，反饋信息、完善作品等方法，取得了良好的效果。

關(guān)鍵詞： 目標、創(chuàng)新方案、實施方案、試用、完善

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A

引言：近年來，我指導學生在科技創(chuàng)新方面取得了一些成績。在潛江市第十三屆青少年科技創(chuàng)新活動中，畢璐瑤同學獲得了市政府二等獎;李昌遠同學在湖北省中小學自制教具評選中也取得不錯成績，下面具體談談我的一些做法。

一、選擇可行的目標

由于各門學科特點不同，學生創(chuàng)新的目標也不一樣?；瘜W實驗是化學活動的核心，我讓學生在實驗活動中尋找靈感，既可以對書上的實驗進行改進，也可對裝置進行創(chuàng)新。在上化學演示實驗課時，畢璐瑤同學發(fā)現(xiàn)教師用于裝化學實驗器材和藥品的裝備就是一個敞開口的小提箱，所需的實驗器材和藥品混在一起，而化學演示試驗所用的器材多數(shù)是一些玻璃制品，藥品多數(shù)是液體，在搬運過程中無法固定和分層，很容易出現(xiàn)破損，;在做過氧化氫制氧氣時（P38人教版），張子碩同學就提出將二氧化錳（催化劑）粉末制成米粒大小，因為粉末顆粒太小了，不利于收集進行反復使用，造成藥品浪費;在燃燒條件演示實驗中，李昌遠同學指出人教版（p129 圖7-5-1）燃燒條件演示實驗存在安全隱患，由于教室里沒有通風廚，白磷直接在教室中燃燒危害了人體健康。通過同學們反復對比三個可選目標，我們決定對化學實用箱進行改進和創(chuàng)新。

二、組織學習小組，制定創(chuàng)新方案

為了更好達到目標，我首先組成以畢璐瑤為組長，魯張陳、羅文慧、張子碩、李昌遠、王思雨為成員的 6人小組，作為創(chuàng)新核心來具體實施改進化學實驗箱工作。安排每周星期五下午第3節(jié)課（課外活動輔導時間）到實驗室開展活動，要求他們明確地制定制作的方案。方案包括：制作背景、目的和意義，制作的步驟和程序。讓學生反復改進方案，然后共同討論，確定最佳方案，使活動有條不紊的進行。

三、實施方案

設(shè)計方案確定后，學生開始創(chuàng)新制作，包括材料獲取和購買，材料加工及安裝，制作過程中的數(shù)據(jù)記錄、查閱文獻，調(diào)查分析等。在整個過程中，教師要科學地指導、組織和應對學生制作過程出現(xiàn)的種種問題，及時做好應變和處理，與學生共同探究解決，并定期檢查創(chuàng)新進展和總結(jié)。

四、組織人員試用，反饋信息完善作品

作品制成后，要反復試用，尋找不足，及時改進，使之更加完善合理。例如在試用過程中，發(fā)現(xiàn)移動有點不便，就在箱子底部安了四個萬象輪，可以根據(jù)需要向任何方向轉(zhuǎn)動。安上把手之后又可以提攜。仿照行李箱的拉桿設(shè)計，在箱子上安上了收縮拉桿，可以根據(jù)身高調(diào)整欄桿長度。最后還要寫出使用說明書，以及注意事項，研究實驗報告等。以下是學生制作過程的研究實驗報告：

化學演示實驗專用箱制作研究報告

（一）選題背景

我們學校是一所鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村初中學校，具有標準的物理和生化實驗室，實驗器材比較齊全。在化學演示實驗課堂上，老師經(jīng)常為我們做演示實驗，極大提高了我們學習興趣。在多次的化學演示實驗課上，我發(fā)現(xiàn)教師用于裝化學實驗器材和藥品的裝備就是一個敞開口的小提箱，所需的實驗的器材和藥品混在一起，而化學演示試驗所用的器材多數(shù)是一些玻璃制品，藥品多數(shù)是液體，在搬運過程中無法固定和分層，很容易出現(xiàn)破損，預先配置好的液態(tài)化學藥品也很容易流失。另外化學實驗藥品有很多具有腐蝕性，搬運過程中容易造成皮膚傷害，既影響了演示的效果，也可能導致實驗事故。倘若實驗器材多或重時，搬運起來就更不方便。因此我產(chǎn)生了設(shè)計一套新型的化學演示專用箱的想法，于是我把這個想法告訴了老師，這個想法得到了老師的贊賞和支持。在老師的幫助下，我終于完成了這件作品，經(jīng)過試用非常成功，決定命名為化學實驗演示專用箱。

（二）研究設(shè)計制作方案

我們設(shè)計的專用箱由木制材料、金屬材料和橡膠材料組成。箱體采用木制材料，拉桿和把手采用金屬材料，輪子采用橡膠材料。箱頂部有蓋，可以根據(jù)需要采用全封和半封（上層不蓋蓋子）。箱內(nèi)分上、下兩層，上層主要放置玻璃儀器，如漏斗、燒杯、試管等，還可以放置液體藥品，尺寸與化學器材及藥品大小相符，便于良好的固定，與冰箱隔壁原理相似。下層每隔10厘米放置一塊隔板，制作成格子，用于放置固體藥品和不易破碎的器材，隔板可以抽出，便于調(diào)整格子大小。利用兩種藥品頂緊隔板，起著固定隔板和分層的作用。

在箱底部安裝多個萬向輪，在箱子一側(cè)安裝可以伸縮的拉桿，另外兩側(cè)安裝一對金屬把手。整個箱子可以推，可以拉，也可以抬，運輸時非常方便、省力。

（三）創(chuàng)新之處

1、玻璃器材 、液體藥品和固體藥品能分層并固定放置。

2、運輸方便，可推、可拉、可抬，靈活省力。

3、可根據(jù)需要全封、半封，降低了藥品與人體直接接觸機率，安全性高。

4、充分利用物理、化學的知識解決實際問題，提高了自己的動手能力和創(chuàng)新能力。

（四）研究過程與研究方法

1、選定研究項目，擬定研究計劃。

2、在老師指導下對化學實驗演示專用箱進行設(shè)計。

3、購買制作所需材料。

4、按照設(shè)計對購買材料進行加工并安裝。

5、現(xiàn)場演示，觀看效果。

6、組織有關(guān)人員試用，反饋信息，完善作品。

（五）使用說明

1、用途

化學實驗演示教學使用。

2、構(gòu)造

專用箱由木制材料、金屬材料和橡膠材料組成。箱體采用木制材料，拉桿和把手采用金屬材料，輪子采用橡膠材料。

3、使用方法

老師在上演示實驗課之前，打開蓋子，先將所需實驗器材及藥品分為易碎和不易碎兩類，根據(jù)尺寸大小將易碎的器材及液體藥品放在上層，下層根據(jù)規(guī)格大小放置不易碎器材及藥品，并檢查固定好。根據(jù)需要決定是否全蓋或半蓋。運輸過程中，根據(jù)需要決定是拉，是推，還是抬。做演示實驗時，只需要打開蓋，取出器材和藥品即可。演示實驗結(jié)束后蔣其歸回原位即可。

4、注意事項

A、放置和取出藥品使用時要注意安全。

B、運輸時先檢查把手和拉桿，避免強拉硬拽，不要發(fā)生碰撞。

C、實驗完成后，要及時歸位。

D、演示箱應防止受潮，保持干燥。

5、實物樣板送展

（六）產(chǎn)品拓展

我們設(shè)計制作的化學實驗演示專用箱，適用于初高中化學教學，經(jīng)濟實用環(huán)保。

結(jié)束語：

總之，創(chuàng)新是一個民族靈魂，是國家興旺發(fā)達不竭動力，教育的目的就是培養(yǎng)學生這種精神和動力，在化學教學中，最大限度地利用各種機會，開展豐富多彩的創(chuàng)新活動，使學生的視野擴大了。對于發(fā)掘?qū)W生的智力因素和非智力因素，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的綜合人才起著決定性作用，也能使學生的邏輯思維更加嚴謹，操作更加規(guī)范，達到在實踐活動育人的目的。