陳霞

根據化學發(fā)展史可知，先有化學實驗，后在其基礎上形成了化學科學系統(tǒng)。化學是一門在自然科學基礎上發(fā)展起來的實驗科學。無論是課堂演示實驗還是學生分組實驗，高中化學教師在教學過程中的合理利用可以激發(fā)學生興趣、提高學習效率、培養(yǎng)科研精神。正因如此，每個版本的高中化學教科書中都安排有實驗教學內容。為了讓學生明確實驗流程，一般書中都有完整的實驗方案。根據實驗原理、實驗裝置、實驗的注意事項以及具體實驗操作，學生掌握貫穿實驗中的化學知識。但在實際操作過程中，教科書中提供的實驗方案或多或少存在缺陷，不利于實驗的進行，許多一線教師根據長期教學實踐設計出很多創(chuàng)新實驗。不過當前有很多教師的實驗創(chuàng)新雖然彌補了傳統(tǒng)實驗方案的諸多不足，但也隱藏著更大的缺陷，那就是“實際操作價值”。價值的創(chuàng)造和獲得也包括價值的選擇，如何讓教師的創(chuàng)新實驗獲得最大價值，本文就該話題進行探討，望能有助于高中化學實驗的發(fā)展。

一、創(chuàng)新必須堅持合理的價值取向

實驗創(chuàng)新，應該完善實驗本身，比如更易操作、現(xiàn)象更明顯等。實驗創(chuàng)新，應該培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、形成科學態(tài)度，提升學生的基本素質。實驗創(chuàng)新，應該幫助教師提升再創(chuàng)造能力。此時明確實驗創(chuàng)新目的，才能準確把握實驗創(chuàng)新的方向，創(chuàng)造價值。

1.創(chuàng)新意識的培養(yǎng)

人們依靠創(chuàng)新意識進行創(chuàng)造活動，它是再創(chuàng)造的內在動力，是實現(xiàn)創(chuàng)造的必要條件。根據資料表明，學生時代培養(yǎng)和開發(fā)創(chuàng)新意識效果俱佳。教材中的演示實驗和學生實驗都有詳細的實施步驟，也是物質制取和性質實驗中接近最佳的方案。教師對書本提供的實驗進行創(chuàng)新設計，也是讓學生知道“盡信書不如無書”，明白“最佳”也可以更加優(yōu)化的。在創(chuàng)新設計的潛移默化下，學生創(chuàng)新意識必然得到提高。

2.科學精神的形成

求真、求實、求新、求變的基本素養(yǎng)才是科學精神。進行化學實驗，觀察實驗現(xiàn)象，分析內在原因，得出實驗結論本來就是“求真、求實”。

例如，在濃硫酸催化條件下，制備乙烯不僅需要控制溫度為170℃，且驗證乙烯的化學性質還需要進一步的凈化。因為在制備過程中，會生成SO2這樣的雜質氣體。如果直接通入酸性高錳酸鉀溶液，根據褪色現(xiàn)象說明乙烯的化學性質就有違于科學精神。因此在化學知識學習過程中，化學實驗是培養(yǎng)學生科學精神最重要、最直接的方法。

3.綠色化學的體現(xiàn)

很多化學實驗都會產生對環(huán)境有污染的有害物質，此時除去有害物質或者變害為寶就能充分體現(xiàn)“綠色化學”，實現(xiàn)人類自身和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。其實從教材的改版我們也看到了“綠色化學”的價值取向，例如，教材刪除了實驗室制取“硫化氫”的實驗，因為“硫化氫”含劇毒，即使整個實驗室制備過程處于通風狀態(tài)減少了對課堂上師生身體的直接危害，但是硫化氫在實驗過程中排入大氣會造成大氣污染，教材中也刪除了對人體危害性較大的“苯的硝化反應”實驗。人教版改版的這一舉措給我們的實驗創(chuàng)新指明了方向，我們實現(xiàn)創(chuàng)新必須堅持安全、綠色、環(huán)保的價值取向。

例如，在進行銅和稀硝酸的反應時，如果根據書本上的裝置會讓大量NOx排放到空氣中，污染環(huán)境。很多教師會在反應裝置后添加一個裝有NaOH溶液的試劑瓶吸收尾氣。也有些教師采用注射器作為容器，將銅絲置于注射器中，將注射器針頭插入橡皮塞，吸進稀硝酸后完成實驗。整套裝置密封性極好，提別是產生的NO是無色氣體氣體，能夠長時間存在，便于觀察。這種創(chuàng)新實驗才是具有價值的綠色實驗。

二、選擇科學手段體現(xiàn)創(chuàng)新的價值取向

為了滿足需要，手段是創(chuàng)造價值需要的條件。教師在進行化學實驗創(chuàng)新過程中，自然包括了如何正確選擇科學的手段實現(xiàn)價值。

1.讓實驗操作變得更簡單、明晰

實驗裝置變得更為簡單，操作更簡捷，實驗時間更短，現(xiàn)象更明顯等等這樣的創(chuàng)新是有價值的，也是我們實驗創(chuàng)新的目標所在。無論是課堂演示或者學生分組實驗，都要考慮課堂的完整性，實驗改進都要比書本步驟更適合課堂教學，不能一味的追求“新”而缺乏“質”。

例如在展示苯的燃燒實驗時，苯是有毒物質，取樣太多污染環(huán)境且燃燒時產生濃濃的黑煙。此時教師可以取幾滴苯的樣品，滴于粉筆上，實驗過程簡潔明了，現(xiàn)象易觀察。

再如，驗證鎂條在空氣中燃燒時不僅有氧化鎂生成，還伴有較多的氮化鎂。氮化鎂與氧化鎂相比，有特殊的化學性質，其與水反應會產生氨氣。該實驗的測試就是利用將燃燒產物與水反應，最后驗證是否有氨氣的生成，進而證明氮化鎂的存在。實驗過程中需要注意一些小細節(jié)，否則現(xiàn)象非常不明顯。首先點燃鎂條時用的坩堝底較深，這樣減緩空氣的流動，增加鎂條與N2的反應，減少氧氣的反應。其次，盡管如此，燃燒過程中產生的氮化鎂還是相當少的，燃燒反應可以將兩塊表面皿相扣。濕潤的紅色石蕊試紙沾在上面的表面皿上，把燃燒產生的固體放于下面的表面皿，作為反應室，加上水，迅速扣上。這樣很容易觀察到試紙變藍。

2.讓實驗裝置、操作變得更巧妙，創(chuàng)新彰顯趣味性

創(chuàng)新未必需要推導重來，也許創(chuàng)新就僅僅是一個小小的改變，卻讓實驗現(xiàn)象更為清晰，讓學生更容易記住實驗現(xiàn)象中蘊含的本質特征。

例如在進行過氧化鈉與水的實驗時，很多老師會采用“滴水生火”的創(chuàng)新實驗。在一團脫脂棉中包裹少量過氧化鈉固體，放置于石棉網上，再滴入2滴～3滴水，可以看到棉花最終燃燒起來。這個創(chuàng)新是極小的改變，卻讓學生一下子就記住了這個反應的特征。

再如，教材上在制取乙炔通常采用的是用電石與飽和食鹽水反應。由于反應較為劇烈，為防止反應產生的泡沫沖入導管發(fā)生堵塞，常常在導管口處塞上棉花。筆者在教學過程中對該實驗進行了如下的改進：先在一支大試管中加入約1/5的食鹽水，然后在試管口塞上脫脂棉，在脫脂棉的上方放一塊電石。實驗開始時，稍微傾斜試管，充分讓水分浸潤脫脂棉。再試管豎直，反應中不會產生泡沫，氣量也較為平穩(wěn)，這是因為在脫脂棉中的水與電石均勻地發(fā)生反應。

3.讓實驗消耗更節(jié)省

化學實驗往往是消耗型的，如果我們能夠盡可能在不影響實驗現(xiàn)象觀察和結論得到的基礎做到節(jié)約的話，那也充分體現(xiàn)了創(chuàng)新的價值。

例如，在實驗需要的試劑比較貴、量比較大時，如果能夠減少用量或找到價格相對低廉的替代品；化學儀器有很多是易碎的玻璃器材，如果能夠減少器材的破損率等等，都是節(jié)約有助于實驗消耗的創(chuàng)新之舉，如教材中用氯化銨與氫氧化鈣反應來制取氨氣的實驗，試管的破損率比較大，筆者在實驗中嘗試著用硫酸銨與氫氧化鈣，即用氯化銨與氫氧化鈣進行實驗，結果發(fā)現(xiàn)，試管破損率大大降低。

（收稿日期：2014-09-24）