为了保证参赛实验的质量,充分展现学生的创新能力,大赛组委会特别安排了实验试做与改进环节。4月20日到5月20日期间,每周二和周四的课外活动时间为试做与改进实验时间。这段时间内,实验室开放,参赛小组可自行到实验室进行试做和改进。
在试做过程中,大赛组委会要求学生从以下方面进行实验改进:第一,科学性。不论对实验进行怎样的改进,实验设计一定要以科学性为前提。第二,安全性。实验在设计和操作过程中,应充分考虑各种安全隐患,务必保证安全第一。第三,可行性。在实践过程中重新检验方案的可行性,若可行,则进入下一环节;若不可行,则对实验方案或者装置进行改进。第四,简约性。建议学生思考如何用最小的量,最恰当的条件,制造出最明显的实验现象,对实验药品用量进行探究和优化。
为了达到理想效果,参赛小组积极行动。各小组在已有设计的基础上,实际操作并根据具体情况进行改进。在这个过程中,学生发现,理论上设计的实验,很多时候,在实际操作中根本做不出来;原来预期的实验结果,与实际操作结果相去甚远。那么,如何解释这些异常现象?如何进行改进?这正是发挥学生主动性、创造性,培养学生实验能力的重要过程。
在面对问题、解决问题的过程中,学生探索的积极性也愈发高涨。如“银瓶实验”实验小组,他们的设计意图是在常温下利用烧瓶进行银镜反应,制成银瓶。他们查阅资料,进行了充分的准备,制订了包括实验试剂、操作方法等在内的详细方案。当按照设计,将准备好的试剂倒入烧瓶,不断地摇动时,却发现烧瓶不能镀上银,只看到试剂溶液慢慢变黑。面对这样的情况,学生们并没有灰心,他们对整个过程仔细思考,从试剂浓度、用量、反应时间、振摇力量、烧瓶的洗涤等方面进行调整。一次次地改进,一次次地接近预期结果,最后不但得到闪亮银瓶,还通过条件控制在各种玻璃容器内壁镀银,比如他们将玻璃装饰瓶内壁镀银,制成银瓶。(www.xing528.com)
同样,“废电池的回收利用”实验小组的实验设计是回收废旧碱性干电池中的MnO2和锌盐。原来觉得回收中的过滤非常简单,结果实际操作中由于MnO2粉末的干扰,一个简单的过滤过程居然变得很困难,在各种尝试之后,实验小组找到了抽滤的办法,达到了较好的效果。
在试做过程中,为了保证实验的安全,大赛组委会及时给学生提供必要的协助,化学教师和实验室工作人员一直陪伴在学生身边。经过认真努力的准备,各个小组的实验设计、操作和效果都达到了理想的效果。
为了便于评委老师在短时间内了解实验设计目的及优化方案,锻炼学生的语言组织与表达能力,学生需要自主撰稿,配合实验操作进行解说。
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