小苏打和白醋的变化实验改进与创新 论文.docx

小苏打和白醋的变化实验改进与创新摘要：小学科学实验的改进与创新是提高教学质量的重要环节，在增加实验趣味性的同时,也培养了学生的创新能力。本研究主要对小苏打和白醋混合后的反应装置及检验气体性质的装置,进行了改进与创新，改进后的实验器材简易环保，实验现象直观有趣，实验效果更加明显。关键词：小苏打和白醋的变化；反应及检验气体性质装置：实验改进一、问题的提出小苏打和白醋的变化是化学变化探究的深入，除了让学生观察小苏打和白醋反应的剧烈过程，还要学会通过观察到的实验现象，推断产生气体的一些性质。在教材实验中，通过燃烧蜡烛的熄灭，推断产生的无色气体比空气重，实验现象不直观,科学知识比较抽象，对于主要以形象思维为主的小学生，理解起来比较困难，教学效果也不太理想，因此对该实验进行了改进与创新。二、教材实验分析小苏打和白醋的变化是教科版六年级物质的变化单元的章节内容，主要是探究物质的化学变化以及伴随的一些现象。教材安排了两个实验：一是观察小苏打和白醋混合后的变化；二是检验产生气体的性质。1 .小苏打和白醋混合后的实验分析小苏打和白醋混合后的实验过程：取一只玻璃杯，倒入三匙醋，然后小心地倒入一匙小苏打，接着盖上一块玻璃片，观察实验现象，并用手触摸玻璃杯外壁，感受温度的变化。两者反应的实验装置如下（见图1）：图1小苏打和白醋混合后的实验装置该实验操作虽然简单，但在做实验的过程中，容易出现以下问题：小苏打和白醋混合后产生大量的气泡，裹挟着液体溢出杯外，容易弄脏实验器材；盖玻璃片操作不当，容易造成产生气体的散失；用手触摸玻璃杯外壁，不能够直观看到液体温度的具体变化，仅靠感官来判断具有一定的局限性和易错性。2 .检验产生气体性质的实验分析检验产生气体性质的实验过程，教材中设计了两部分内容：一是将燃烧的细木条伸进小苏打和白醋混合后的玻璃杯中，观察现象；再把燃烧的细木条伸进空玻璃杯中，观察比较两次现象的不同之处。通过实验发现：燃烧的细木条在小苏打和白醋混合后的玻璃杯中熄灭，而在空玻璃杯中没有熄灭，说明小苏打和白醋反应后产生的气体具有不支持燃烧的性质。二是像倒水一样，把反应后玻璃杯中的气体倒在蜡烛的火焰上，发现蜡烛熄灭,说明产生的气体向下流动，具有不支持燃烧和比空气重的性质。检验气体性质的实验装置如下（见图2）：图2检验产生气体性质的实验装置通过燃烧的细木条和燃烧蜡烛的熄灭，说明小苏打和白醋混合产生的气体具有不支持燃烧的性质，实验现象直观，学生容易理解。但是学生在实验操作的过程中,以及推断产生气体其它性质的时候，容易出现以下问题：在倾倒气体的同时.，很容易将反应后的液体一起倒出，影响实验效果。在蜡烛熄灭的实验过程中，由于实验产生的气体是无色的，不能直观的看到气体向下流动，只能通过火焰的熄灭去间接推断气体具有比空气重的性质，所以学生理解起来有一定的困难。三、实验的改进方案为了提高实验效果，增加实验的趣味性和直观性，分别对小苏打和白醋混合后的反应及收集装置、检验气体性质的装置进行了改进与创新。1 .小苏打和白醋混合后的反应及收集装置（1）实验器材和方法的改进实验改进后的器材：两个容量为1800mL的饮料瓶、一根塑料软管、一个阀门、一个微型温度计、双面胶、胶水和小刀。实验装置制作方法：在一个饮料瓶外壁用双面胶贴上微型温度计，当做反应容器；把另一个饮料瓶的上半部分用小刀截掉，剩余的下半部分作为收集气体的集气瓶；然后在塑料软管中间安装一个阀门；最后用小刀在反应容器的顶端和集气瓶的底端分别戳两个小孔，再用胶水把带阀门的软管两端固定在小孔上，起到密封的作用。实验装置图如下（见图3）：图3小苏打和白醋混合反应及收集气体实验装置实验方法：打开阀门，首先将一定量的小苏打装入反应容器，然后加入一定量的白醋，迅速盖好瓶盖，轻轻摇晃反应容器（为了反应充分），观察反应容器里液体的变化，同时用手触摸容器外壁，感受温度的变化。（2）实验现象和效果将小苏打和白醋混合，反应容器里产生大量的气泡，说明有无色气体产生，同时产生的气体会随着软管进入集气瓶内。用手触摸反应容器的外壁，感觉到比原来凉一些，反应前容器壁温度计示数为28（见图4）,反应后温度计的示数变为24（见图5）,反应后温度降了4,说明小苏打和白醋混合后的变化是一个吸热反应。图4反应前温度计的示数图5反应后温度计的示数（3）实验改进的优点改进后的反应容器体积更大且有瓶盖，两者反应后的液体不容易溢出。通过温度计的示数变化，可以直观的看到小苏打和白醋混合后液体温度的具体变化，将模糊的感觉现象进行了数字化的精确表达，化定性实验为定量实验，增加实验证据的可靠性，有利于学生形成正确的认识与理解，把握科学学习的本质。实验取材方便、节约环保，实验装置制作方法简单，可操作性强，学生在做实验的过程中容易获得成就感，激发了学生的探究兴趣，同时也践行了绿色环保的理念。2 .检验产生气体性质的装置（1）实验器材和方法的改进实验改进后的器材：蜡烛、小气球，打气筒和火柴。实验方法：关闭软管上的阀门，在充满产生气体的集气瓶中，放入事先用打气筒充满空气的气球，观察气球在集气瓶里的变化；然后取出气球，将收集有气体的集气瓶倾斜在燃烧的蜡烛上方，观察蜡烛的变化。实验装置图如下（见图6）：图6检验气体性质的实验装置（2）实验现象和效果关闭阀门，立即将充满空气的气球，放入收集有产生气体的集气瓶中，发现原本在空气中下沉的气球，竟然能够漂浮在集气瓶中；并且用手指按压气球，松手后气球能够上浮，说明小苏打和白醋混合后产生的气体要比空气重。最后取出气球，将集气瓶快速倾斜在燃烧蜡烛的上方，火焰熄灭，说明产生的气体具有不支持燃烧的性质。（3）实验改进的优点实验中增加了集气瓶，用来收集产生的气体，将集气瓶倾斜在燃烧的蜡烛上方时，能够避免小苏打和白醋反应后的液体流出，影响实验效果。通过将充满空气的气球放置在集气瓶中，气球漂浮，学生能够直观地理解实验产生的气体比空气重的这一性质，实验现象明显，更符合小学生形象思维的认知,增加了实验的趣味性，同时也激发了学生的探究欲。利用阀门做为控制产生气体的开关，操作简单方便。打开阀门，气体进入集气瓶；关闭阀门，气体停止进入，可防止后面产生的气体在进入集气瓶时把气球吹起来，保证了实验的准确性和科学性。四、结语小学科学是一门以实验为基础的学科，实验探究是教学的核心环节，通过实验来学习科学探究的具体方法和技能，理解基本的科学知识，培养解决问题的能力。但是教材中的有些实验材料不易获取，操作过程繁琐，实验现象不够明显，实验内容具有一定的局限性，影响课堂教学效果。为此，我们在保证安全的前提下，可以在实验材料的选取和实验步骤上，根据教学内容和学生的实际情况进行改进和创新,以提高实验的有效性。自然科学来源于生活，最终又会服务于生活。实验材料要尽量从日常生活中选取，要选取安全无毒、学生感兴趣、便于操作且价格低廉的材料，能够代替教材中材料的功能，还能使实验的效果更直观；也可以选取一些重复利用的物品作为实验的材料，节省经济成本，同时在实验探究的过程中逐渐培养学生的环保意识。在设计实验步骤和方法上，要简洁易懂、有趣直观，通过在实验的设计中融入一些“可视化仪器，变静态为动态，变无色为有色，变定性为定量，尽量使实验现象可视化；同时具有可操作性和普适性，学生在实验的过程中容易获得成就感，激发好奇心和求知欲。教师在自制教具的同时，也要鼓励学生亲自动手，创造性的改进实验装置,用来锻炼学生的动手能力和理解能力，培养学生的科学素养、创新精神和实践能力,最终实现科学教学的有效性。参考文献：1张彩琴,小学科学实验改进：原则、策略及建议一一以风的成因一课为例J.基础教育课程，2021(06)：65-71.梁潦.改进创新，让科学实验更切合小学生的认知J.课程教育研究，2020(11)：191.郭庭霞.小学科学实验教学的改进与创新策略J.小学科学(教师版)，2017(07)：28.中华人民共和国教育部.义务教育小学科学课程标准S.北京：北京师范大学出版社，2017.