趙旭梅

（甘肅省定西市通渭縣第一中學(xué)，甘肅 定西）

從長期以來的教育經(jīng)驗來看，實驗是化學(xué)課程中的重要研究基礎(chǔ)。作為化學(xué)教學(xué)中最活躍、最生動、最直觀的教學(xué)手段，實驗無疑是探究化學(xué)知識的最佳途徑。同時，在素質(zhì)教育的推進(jìn)過程中，實驗也成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力與思維能力的有效方法。在新課改的理念中對化學(xué)實驗的要求也逐漸朝著探究化、生活化、綠色化、現(xiàn)代化的方向轉(zhuǎn)變。不難發(fā)現(xiàn)，新課改對化學(xué)實驗提出了更高的要求。從實際情況來看，在以往的實驗教學(xué)中，依然存在一些較為突出的問題。所以在高中化學(xué)教學(xué)中，為了順應(yīng)新課改的要求，教師應(yīng)該對實驗內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)和細(xì)致的探索，并以此為基礎(chǔ)對實驗內(nèi)容加以創(chuàng)新和改進(jìn)。這樣一來，有利于拓寬學(xué)生的學(xué)習(xí)思路，從而逐步達(dá)到最優(yōu)化的實驗教學(xué)效果。

一、高中化學(xué)實驗改進(jìn)原則

為了充分保障高中化學(xué)實驗改進(jìn)的質(zhì)量，需要遵循一些具體的原則，這主要包括以下幾個方面。

第一，科學(xué)性。為了在實驗中透過化學(xué)現(xiàn)象得出最準(zhǔn)確的實驗結(jié)論，需要遵循實驗自身的科學(xué)性，設(shè)計出更加合理的實驗方案，以此來優(yōu)化實驗活動的組織流程。這一原則是進(jìn)行化學(xué)實驗改進(jìn)的基本保障，只有遵循這一原則，才能避免實驗改進(jìn)陷入誤區(qū)，從而達(dá)到理想的實驗效果。

第二，直觀性。改進(jìn)化學(xué)實驗的一個重要目的就是使實驗現(xiàn)象更加明顯，使每個學(xué)生都能夠準(zhǔn)確觀察到實驗現(xiàn)象，這樣更加有利于實驗結(jié)論的總結(jié)。這一原則是成功改進(jìn)實驗的重要標(biāo)志。基于這一原則，師生可以改進(jìn)實驗裝置、調(diào)整試劑的用量等。

第三，簡約性。在遵循科學(xué)性原則的基礎(chǔ)上，改進(jìn)實驗方法、實驗裝置、實驗儀器等內(nèi)容時，要力求做到簡單、易行。這樣一來，有利于避免過于復(fù)雜的實驗流程分散學(xué)生的注意力或者導(dǎo)致實驗的失敗。同時，這一原則也有利于提高實驗改進(jìn)的效率，從而節(jié)約學(xué)習(xí)時間。

第四，安全性。無論何種形式的實驗教學(xué)，都必須將“安全第一”作為指導(dǎo)思想。在改進(jìn)實驗時，教師需要認(rèn)真思考并及時剔除實驗過程中的不安全因素，探索和歸納出更加規(guī)范的實驗步驟。同時，教師還需要不斷講解一些具有實用價值的安全事故處理方法。

第五，趣味性。對部分學(xué)生來說，化學(xué)知識是比較枯燥的。而改進(jìn)化學(xué)實驗的一個重要目標(biāo)，就是增強(qiáng)實驗內(nèi)容的吸引力與刺激性，從而誘發(fā)出學(xué)生更加強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)動機(jī)。為此，化學(xué)實驗的改進(jìn)需要遵循趣味性原則，從而促使學(xué)生更加積極地參與到化學(xué)實驗當(dāng)中。

二、高中化學(xué)實驗改進(jìn)策略

（一）改進(jìn)常規(guī)實驗流程

通常來講，常規(guī)實驗流程的改進(jìn)主要包括兩項內(nèi)容。一方面，要改進(jìn)實驗的裝置。改進(jìn)實驗裝置的主要目標(biāo)是使實驗活動的操作更加便捷，并使實驗效果更加明顯。以“碳酸鈉與碳酸氫鈉熱穩(wěn)定性比較”的實驗為例，常規(guī)方法是將兩者分開做，這樣不但增加了實驗時間，而且導(dǎo)致實驗對比不明顯。為此，教師可以將實驗裝置進(jìn)行組合，如可以將裝有碳酸氫鈉固體的小試管放在裝有碳酸鈉固體的大試管中，并將組合裝置進(jìn)行固定之后可以用酒精燈同時加熱。這樣的改進(jìn)方式不但可以節(jié)約實驗的時間，而且突出對比的效果，從而使學(xué)生準(zhǔn)確了解到碳酸氫鈉穩(wěn)定而碳酸鈉不穩(wěn)定的特質(zhì)。

另一方面，要改進(jìn)實驗藥品。首先，可以通過實驗藥品的改變解決學(xué)生的困惑。以“鈉的燃燒”為例，實驗中的產(chǎn)物會由于煤油的燃燒變成黑色雜質(zhì)，并非學(xué)生所想的淡黃色固體，所以產(chǎn)出物不能直接用于過氧化鈉性質(zhì)檢驗的實驗。這時，可以用恰當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑取出煤油，而苯就是一種比較合適的試劑。其次，可以對藥品的使用順序進(jìn)行調(diào)整。以“氫氧化亞鐵的制備”實驗為例，學(xué)生在實驗中很難觀察到白色沉淀，并且在很長時間內(nèi)只能觀察到灰綠色的物質(zhì)，很難發(fā)現(xiàn)紅褐色的物質(zhì)?；谶@一問題，可以調(diào)整試劑的使用順序，把硫酸亞鐵溶液滴入氫氧化鈉溶液當(dāng)中，并在氫氧化鈉溶液上覆蓋一層煤油，以此來使空氣和溶液隔絕，以免氫氧化亞鐵發(fā)生氧化。這樣可以觀察到白色絮狀沉淀，且顏色保持時間較長。由此可見，在化學(xué)實驗改進(jìn)當(dāng)中，合理調(diào)整實驗裝置與實驗藥品是極為必要的。

（二）應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)

在當(dāng)前的社會背景下，計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展日新月異，并且逐漸運(yùn)用于教育活動中。將現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用于高中化學(xué)實驗教學(xué)中，有利于充分發(fā)揮出輔助性的教學(xué)作用，從而對化學(xué)實驗的組織流程進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。

現(xiàn)代教育技術(shù)包含多種形式，以多媒體為例，這種教育技術(shù)在高中化學(xué)實驗改進(jìn)中的應(yīng)用方式有以下幾種：（1）利用投影進(jìn)行演示實驗，放大實驗現(xiàn)象。尤其是一些瞬間產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象，更可以利用投影演示的方式引導(dǎo)學(xué)生觀察一些細(xì)微的實驗現(xiàn)象。（2）利用多媒體進(jìn)行動畫演示，化抽象為具體。從本質(zhì)上來講，化學(xué)反應(yīng)就是原子間的重新組合，而這種微觀的變化過程是無法直接觀察到的。因此，為了使學(xué)生更加準(zhǔn)確地理解化學(xué)概念及其原理，可以利用多媒體將化學(xué)反應(yīng)過程以一種更加立體、直觀的形式呈現(xiàn)出來。這不但有利于學(xué)生準(zhǔn)確理解化學(xué)實驗的原理，而且能夠鍛煉學(xué)生的思維能力與想象能力。（3）利用實驗錄制視頻規(guī)范演示操作。有些實驗受一定條件的限制，導(dǎo)致成功率較低，同時，有些實驗藥品或者反應(yīng)物具有一定的危害性，所以教師可以錄制一些規(guī)范性的實驗操作視頻，以此來使學(xué)生學(xué)習(xí)基本的實驗方法。（4）利用多媒體搜集和呈現(xiàn)拓展性的實驗材料。教材中化學(xué)實驗的知識容量是比較有限的，教師利用多媒體能夠有效拓展實驗知識的教學(xué)范圍，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行更加深入的思考。這樣一來，有利于鍛煉學(xué)生的綜合實驗?zāi)芰Α?/p>

為了將常規(guī)化學(xué)實驗改進(jìn)為微型化實驗，通?？梢圆捎靡韵聨追N方法：（1）將投影和實驗相結(jié)合。傳統(tǒng)的化學(xué)實驗通常會使用一些比較大的儀器，而微型化實驗往往則會縮小實驗的規(guī)模。這時教師可以利用投影輔助展示實驗過程，擴(kuò)大單位時間內(nèi)學(xué)生可以接收到的信息，從而增強(qiáng)教學(xué)效果。（2）將微型化實驗和常規(guī)實驗相結(jié)合。盡管微型化實驗有很多優(yōu)勢，但并非所有實驗流程均可以進(jìn)行微型化的操作，尤其是攪拌、分液、過濾、控溫等實驗操作環(huán)節(jié)，在微型化實驗中是難以體現(xiàn)的。如配置一定濃度溶液，微型化實驗難以達(dá)到理想的效果。因此，教師需要將微型化實驗與常規(guī)實驗進(jìn)行結(jié)合，從而逐步實現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)。（3）將微型化實驗儀器和自制儀器結(jié)合。用玻璃微型化儀器與塑料微型化儀器組成的標(biāo)準(zhǔn)微型化實驗儀器，在微型化實驗中具有重要的應(yīng)用價值。一般來說，微型化實驗儀器主要應(yīng)用于反應(yīng)發(fā)生裝置、收集裝置、性質(zhì)檢驗裝置、尾氣處理裝置。若缺少標(biāo)準(zhǔn)化的微型實驗儀器，可以自主設(shè)計實驗儀器，如用礦泉水瓶代替實驗發(fā)生裝置，用眼藥水瓶代替試劑瓶，用一次性注射器代替長頸漏斗。

（三）引導(dǎo)學(xué)生自主實驗

“以學(xué)生為主體”是新課改中最重要的教學(xué)指導(dǎo)思想之一，在這一思想的指導(dǎo)下，教師需要充分發(fā)揮學(xué)生的能動性，使學(xué)生成為課堂的主人。因此，在高中化學(xué)實驗改進(jìn)當(dāng)中，教師可以將驗證性的實驗改進(jìn)為探究性實驗。同時，教師還需要利用恰當(dāng)?shù)姆绞綄W(xué)生進(jìn)行一定的點(diǎn)撥，這樣一來能夠使學(xué)生從實驗活動的被動接受者轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶒灮顒拥闹鲃訁⑴c者，從而強(qiáng)化實驗改進(jìn)的效果。

以“氨的噴泉”實驗為例，學(xué)生通過分析可以知道壓強(qiáng)是產(chǎn)生噴泉的主要原因。接著，我會提出引導(dǎo)性的問題：如果用二氧化碳代替氨氣，是否還會產(chǎn)生“噴泉”呢？如果不能，應(yīng)該怎樣改進(jìn)呢？然后，學(xué)生進(jìn)行了猜想，并結(jié)合自己的想法進(jìn)行了動手操作。如有的學(xué)生認(rèn)為二氧化碳的溶解度較小，難以產(chǎn)生足夠的壓強(qiáng)，如果使用一種可與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)的溶劑，在短時間內(nèi)產(chǎn)生較大的壓強(qiáng)，就可以產(chǎn)生噴泉。之后，學(xué)生自主設(shè)計了實驗，發(fā)現(xiàn)可以用氫氧化鈉溶液代替水。最終，這種探究性的實驗改進(jìn)方式，不但加深了學(xué)生對實驗原理的認(rèn)識，而且使學(xué)生的主體地位得到了有效的鞏固。

（四）融入“綠色化學(xué)”理念

當(dāng)前，生態(tài)環(huán)境問題日益凸顯，而化學(xué)作為一門與社會發(fā)展聯(lián)系緊密的學(xué)科，在教學(xué)中需要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任感。因此，在高中化學(xué)實驗改進(jìn)中，教師應(yīng)該有意識地滲透“綠色化學(xué)”的理念，逐步培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識。

首先，充分挖掘綠色實驗素材?，F(xiàn)行的高中化學(xué)教材中除了實驗內(nèi)容之外，還包括一些與環(huán)境有關(guān)的資料，比如臭氧層空洞、溫室效應(yīng)、酸雨、重金屬污染、光化學(xué)煙霧等。在實驗改進(jìn)中，教師需要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)的內(nèi)容。其次，改進(jìn)實驗流程。一方面，在保障實驗效果的基礎(chǔ)上要減少藥品的用量，以此來節(jié)約實驗藥品；另一方面，要改進(jìn)實驗方法或者使用替代性的實驗藥品，減少實驗中有害物質(zhì)的產(chǎn)生。最后，妥善處理廢棄物。要避免有害物質(zhì)對環(huán)境造成危害，對于某些藥品，可以在提純、蒸餾之后進(jìn)行回收利用。

綜上所述，為了充分發(fā)揮出化學(xué)實驗的積極作用，教師應(yīng)該對高中階段的實驗教學(xué)給予充分的重視，并在教材常規(guī)實驗的基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)。這樣一來，有利于逐步達(dá)到最優(yōu)化的實驗效果，從而循序漸進(jìn)地促進(jìn)學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展。