高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新與探究

雷 超

（甘肅省民勤縣第四中學(xué)，甘肅武威 733399）

引 言

實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)高中化學(xué)教學(xué)具有重要影響。新課程改革要求教師改進(jìn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新，不僅能夠促使學(xué)生將化學(xué)理論知識(shí)與實(shí)際生活相結(jié)合，還能有效提高學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作能力[1]。本文主要從化學(xué)實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)類型的創(chuàng)新切入，進(jìn)一步研究如何提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量。

一、實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新

化學(xué)教學(xué)的新課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出：教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生通過變廢為寶的方式自主創(chuàng)造較為簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)器材，以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。人們的生活中有很多垃圾廢品。有些垃圾不僅能夠回收再利用，甚至有著良好開發(fā)價(jià)值。教師可以鼓勵(lì)學(xué)生把這些廢品做成較為簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)器材。這樣不僅能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力，還可以有效提高學(xué)生的探究興趣，并實(shí)現(xiàn)環(huán)保的效果[2]。例如，在教學(xué)“膠體電池”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于該實(shí)驗(yàn)存在操作不便捷、電壓需求較高、浪費(fèi)時(shí)間等問題，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生整改有明顯色差的氫氧化鐵膠體、H形管等生活垃圾作為實(shí)驗(yàn)器材。這樣會(huì)收獲良好的實(shí)驗(yàn)效果。

二、實(shí)驗(yàn)方法的創(chuàng)新

實(shí)驗(yàn)方法的優(yōu)劣直接影響化學(xué)實(shí)驗(yàn)的效果。好的實(shí)驗(yàn)方法可以更好地實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)。教師對(duì)原有化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行多層次的分析和研究，從而改進(jìn)和創(chuàng)新原有化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，向?qū)W生展示更為清晰、具體的實(shí)驗(yàn)過程，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)、理解、掌握化學(xué)知識(shí)。因此，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方法是高中化學(xué)教學(xué)的探究重點(diǎn)，是提高學(xué)生思維能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ挠行緩?，有利于培養(yǎng)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力。在傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生按部就班地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，造成了學(xué)生思維的局限性和實(shí)驗(yàn)方法的機(jī)械性，無法有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力[3]。長(zhǎng)此以往，學(xué)生就會(huì)對(duì)課本產(chǎn)生依賴性，無法進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)。

例如，在教學(xué)“二氧化硫”有關(guān)性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)中，氫氧化鈉溶液和二氧化硫?qū)嶒?yàn)反應(yīng)現(xiàn)象不明顯。教師可以引導(dǎo)學(xué)生從以下方面進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新：①運(yùn)用指示劑，將酚酞滴入二氧化硫和氫氧化鈉混合溶液中，如果溶液的紅色褪去，則表明實(shí)驗(yàn)有反應(yīng)；②而有的學(xué)生認(rèn)為，加入酚酞溶液之后紅色褪去，也可能是二氧化硫的漂白性導(dǎo)致酚酞的顏色變白。根據(jù)以上兩種回答，教師可以指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn)：適量氫氧化鈉注入剛褪色的溶液中，如果生成紅色，則表明實(shí)驗(yàn)①是正確的；如果溶液不變色，則表明實(shí)驗(yàn)②是正確的。在學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)操作后，教師需要及時(shí)指導(dǎo)學(xué)生反思實(shí)驗(yàn)結(jié)果，挖掘?qū)嶒?yàn)中存在的不足之處，從而有效地提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

三、實(shí)驗(yàn)類型的創(chuàng)新

（一）綠色環(huán)保型

綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)主要是指在化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，通過改進(jìn)實(shí)驗(yàn)步驟和思路，減少實(shí)驗(yàn)有害、有毒物質(zhì)的排放，減少實(shí)驗(yàn)藥品的用量等，以達(dá)到綠色環(huán)保化學(xué)理念的要求。該類實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是把實(shí)驗(yàn)置于密閉的體系當(dāng)中實(shí)施，以此有效減少或消除污染物的產(chǎn)生及排放，防止污染物對(duì)人體造成危害，并培養(yǎng)學(xué)生愛護(hù)、保護(hù)環(huán)境的意識(shí)，實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)理念的貫徹實(shí)現(xiàn)[4]。

例如，在對(duì)SO2的化學(xué)性質(zhì)及水溶性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，以往的實(shí)驗(yàn)是在水中通入SO2。然而這樣會(huì)造成SO2排放到空氣中，不符合綠色化學(xué)理念的要求。因此，教師可以加裝尾氣吸收裝置，或者通過氫氧化鈉溶液吸收多余的SO2。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)不僅可以有效減少SO2的排放及污染，還能夠有效鍛煉學(xué)生分析及解決問題的能力。值得注意的是，在對(duì)類似的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新時(shí)，教師不能輕易地忽視學(xué)生觀察化學(xué)物質(zhì)的感受。一般來說，少量吸入NH3、C12等有害氣體，通常不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害，但會(huì)影響學(xué)生的親身感受與體驗(yàn)。因此，在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果化學(xué)實(shí)驗(yàn)材料劑量較少、毒害較低，在確保實(shí)驗(yàn)綠色環(huán)保的情況下，教師還需要顧及學(xué)生自身的感受與體驗(yàn)。

（二）生活化實(shí)驗(yàn)

生活化實(shí)驗(yàn)是指實(shí)驗(yàn)人使用生活物品替代化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器，以此減少化學(xué)試劑的實(shí)際用量，減少或消除污染物的排放。該類實(shí)驗(yàn)的共同優(yōu)勢(shì)是利用生活中常見、易得的物品來代替化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器，有利于學(xué)生進(jìn)行家庭與分組實(shí)驗(yàn)；有利于學(xué)生把生活實(shí)際和化學(xué)知識(shí)相結(jié)合；有利于教師把課堂教學(xué)延伸到課外，以此全面提高學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)。

例如，F(xiàn)e2+與Fe3+之間互相轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)，通常以“蘋果汁的變色實(shí)驗(yàn)”進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。具體實(shí)驗(yàn)的使用物品有維生素C片、1個(gè)青蘋果、無色的玻璃杯、榨汁機(jī)。在實(shí)際實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)人首先使用榨汁機(jī)將青蘋果榨汁，然后將青蘋果汁導(dǎo)入無色的玻璃杯中；果汁在較短的時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)為淺綠色，在放置幾分鐘之后，果汁很快變成了較深的黃色；加入維生素C藥片粉末，攪拌溶解，蘋果汁很快由黃色變淺或變?yōu)樵瓲睢Ｔ搶?shí)驗(yàn)不僅為學(xué)生提供了一個(gè)“生活化”的化學(xué)角度，還使學(xué)生意識(shí)到可以利用所學(xué)化學(xué)知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)生活的問題，深刻體會(huì)到現(xiàn)實(shí)生活與化學(xué)知識(shí)之間的緊密聯(lián)系。但是，此類實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新存在缺點(diǎn)。首先，該類實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新是利用生活廢棄物或者醫(yī)療用品代替化學(xué)儀器。這就會(huì)存在物品本身是否衛(wèi)生、物品的使用是否安全等問題。其次，化學(xué)儀器設(shè)備的生活化會(huì)減少常規(guī)性的實(shí)驗(yàn)儀器的運(yùn)用，忽視了常規(guī)性化學(xué)儀器所具備的教學(xué)功能，從而降低學(xué)生熟練使用化學(xué)儀器的能力。因此，在化學(xué)儀器實(shí)現(xiàn)生活化的基礎(chǔ)上，教師還需要適當(dāng)強(qiáng)化常規(guī)性化學(xué)儀器在實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用。

（三）微型化實(shí)驗(yàn)

微型化實(shí)驗(yàn)是以傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，在確保實(shí)驗(yàn)效果的前提下，實(shí)驗(yàn)人運(yùn)用微小的化學(xué)儀器，使用更少的藥品所開展的實(shí)驗(yàn)。該類實(shí)驗(yàn)不僅能夠減少化學(xué)資源的消耗，還能減少化學(xué)污染，從而有效提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)的安全性，并實(shí)現(xiàn)環(huán)保、高效、綠色的效果。例如，在開展?jié)饬蛩崦撍膶?shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)人進(jìn)行微型化創(chuàng)新，首先選擇2g蔗糖置于大試管當(dāng)中；其次，向試管當(dāng)中注入濃H2SO45mL，均勻攪拌后，塞上帶玻璃導(dǎo)管的橡膠塞，并在另一端插入有品紅的溶液試管，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行觀察。這種微型化的實(shí)驗(yàn)，不僅有效減少了有害氣體的產(chǎn)生，還向?qū)W生滲透了綠色的化學(xué)理念，從而有效增強(qiáng)了學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。

結(jié) 語

綜上所述，作為高中化學(xué)教學(xué)的必備項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是有效提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的必經(jīng)途徑。通過實(shí)驗(yàn)開展化學(xué)教學(xué)，教師可以將化學(xué)知識(shí)更加真實(shí)、具體地呈現(xiàn)給學(xué)生，從而使學(xué)生更好地掌握相關(guān)化學(xué)知識(shí)?；诖?，教師應(yīng)當(dāng)不斷地創(chuàng)新化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以滿足新課程標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求，有效培養(yǎng)學(xué)生的操作技能及實(shí)踐能力。