高中化學(xué)創(chuàng)新實驗教學(xué)研究

石永權(quán)

摘 要： 高中化學(xué)是高中的重要課程，化學(xué)實驗對于培養(yǎng)學(xué)生對于化學(xué)的興趣起到關(guān)鍵作用。只有創(chuàng)新改進實驗方法，提高實驗的趣味性與安全性，讓學(xué)生對化學(xué)實驗產(chǎn)生興趣才能提高高中化學(xué)課堂教學(xué)效率，讓學(xué)生學(xué)得更好。

關(guān)鍵詞： 高中化學(xué) 實驗教學(xué) 教學(xué)創(chuàng)新

創(chuàng)新性是一個實驗的核心，高中化學(xué)教學(xué)目前很少涉及創(chuàng)新實驗。在條件允許的情況下對化學(xué)實驗進行創(chuàng)新改進是滿足現(xiàn)代教學(xué)需求的必要舉措。驗證性實驗固然重要，因為它不僅可以鍛煉學(xué)生的獨立思維能力，還可以很好地鍛煉學(xué)生的動手能力。但是對于鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維還要依賴于創(chuàng)新性實驗，這樣的實驗可以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的邏輯思維和科學(xué)的研究方法。在高中適當給學(xué)生創(chuàng)造一個自由的實驗室，在保障安全的前提下讓學(xué)生獨立設(shè)計創(chuàng)新性實驗，不僅可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性，還可以培養(yǎng)他們的科研探索精神。

一、自主性實驗教學(xué)模式

培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，使生物化學(xué)實驗教學(xué)活動真正建立在學(xué)生自主活動、主動探索的基礎(chǔ)上。要讓學(xué)生經(jīng)歷全面的實驗技能和科學(xué)研究思想、方法的鍛煉，切身感受實驗每個環(huán)節(jié)的重要性，全面培養(yǎng)和提高學(xué)生獨立開展實驗工作的能力。自主性實驗教學(xué)模式是以學(xué)生為中心，以學(xué)生自主活動為基礎(chǔ)的新型實驗教學(xué)模式。自主性實驗指實驗方案自主設(shè)計、實驗材料自主培養(yǎng)、實驗試劑自主配制、實驗進程和實驗時間自主安排的綜合性實驗。在自主性實驗教學(xué)過程中，學(xué)生可全面經(jīng)歷實驗技能和科學(xué)研究的思想、方法的鍛煉，切身感受每個實驗環(huán)節(jié)的重要性，使獨立開展實驗工作的能力得到全面培養(yǎng)。因而，自主性實驗教學(xué)模式實現(xiàn)了實驗教學(xué)活動由“教”向“學(xué)”的轉(zhuǎn)變，教師地位由“教”向“導(dǎo)”的轉(zhuǎn)變，使實驗教學(xué)活動真正建立在學(xué)生自主活動、主動探索的基礎(chǔ)上。調(diào)查結(jié)果顯示：95%以上的學(xué)生認為開展自主性實驗有利于啟發(fā)思維，培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力，利于提高綜合素質(zhì)。因此，自主性實驗教學(xué)模式是改變學(xué)生對生化實驗教學(xué)的認識，加強實驗技能的培養(yǎng)，強化實驗教學(xué)效果，全面培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑。

二、創(chuàng)新實驗

當學(xué)生對化學(xué)實驗操作和設(shè)計非常熟練時，可以給他們機會讓他們自己設(shè)計一些想完成的實驗，這對于提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣有重要意義。例如，在金屬置換反應(yīng)之后，金屬層往往在空氣中會變黑。這個問題學(xué)生提出了不同的意見，有的學(xué)生認為是被空氣中的氧氣氧化了；有的同學(xué)認為是因為它的粗糙結(jié)構(gòu)，造成了光的吸收；有的同學(xué)認為是因為吸收了空氣中的雜質(zhì)造成的。對于這一問題，我們完全沒有必要解釋，可以讓他們自己設(shè)計實驗，驗證到底是怎么回事。在保障學(xué)生安全的前提下，讓學(xué)生自己拉出清單，列出所需要的材料和設(shè)備清單，老師審核之后給出合理的建議，給他們創(chuàng)造實驗的機會。根據(jù)學(xué)生提出的各種可能性，我們設(shè)計了幾種實驗方案，對這些方案逐一排除。如有的學(xué)生說可能是表面被臟東西污染了，可以把置換反應(yīng)放在一個密閉的裝滿干凈空氣的箱內(nèi)進行，當置換反應(yīng)完成之后，把金屬提拉出來，放到空氣環(huán)境中觀察顏色變化。如果顏色變了，證明這種說法是不成立的；如果顏色不變，證明這種說法是成立的。對于有的學(xué)生說的可能是氧化層造成的，我們可以設(shè)計兩個實驗：（1）反應(yīng)在真空環(huán)境中進行，當置換反應(yīng)完成后將金屬放入真空環(huán)境中。根據(jù)顏色變化判斷這種方法的正確性。（2）可以把已經(jīng)變黑的表面放入氫氣環(huán)境中，給予適當?shù)臒崃浚绻伾兓乇旧?，就證明發(fā)生了置換反應(yīng)。氫氣將表面的氧化物還原成了金屬元素，證明顏色變化是空氣中的氧氣把金屬表面氧化造成的。其實很多實驗都可以采取這樣的方法，讓學(xué)生親手操作。不僅有利于培養(yǎng)他們的探索精神，還可以鍛煉他們的動手和動腦能力。

三、使實驗更加安全、有趣

化學(xué)藥品中很多東西都是有毒或者腐蝕性的，化學(xué)實驗的設(shè)計要求必須做到以安全為主。由于器材的限制，課本上的實驗無法考慮到實驗的安全性，更無從考慮趣味性。學(xué)生做實驗時都存在畏懼心理，在這種情況下興趣自然不濃厚。如檢測氨氣的還原性時將氨氣通入盛有二氧化氮氣體的集氣瓶中，觀察實驗現(xiàn)象。運用這種實驗方法的確可以驗證出氨氣的還原性，但沒有考慮到氣體的回收，而氮氣是有相對毒性的氣體。我們可以考慮將盛有氨氣的注射器與盛有二氧化氮的試管相連接并連接氫氧化鈉尾氣處理裝置，使實驗過程更安全。

四、落實實驗預(yù)習(xí)和實驗報告措施，確保學(xué)生實驗教學(xué)效果

1.實驗預(yù)習(xí)。比如，實驗是在試管中進行的，我們可以畫一支試管里面放有藥品，用箭頭表明實驗步驟。這樣做的好處是：（1）學(xué)生通過閱讀思考、討論、筆寫，其實驗原理、儀器、實驗步驟更加形象化、具體化，避免實驗操作的盲目性；（2）參照預(yù)習(xí)筆記做實驗避免浪費時間，使實驗更緊湊。

2.實驗。實驗時要求學(xué)生做到如下幾點：（1）認真規(guī)范操作，細心觀察現(xiàn)象，并及時地、如實地記錄實驗現(xiàn)象；（2）嚴格遵守實驗室的規(guī)章，實驗過程保持秩序良好，切莫把實驗課當兒戲；（3）實驗中要節(jié)約藥品，愛惜儀器，實驗結(jié)束時必須把儀器放回原位，試管等洗滌干凈；（4）注意自身和周圍同學(xué)的安全。

3.實驗報告。實驗做完后學(xué)生要寫好實驗報告。實驗報告主要寫五項：（1）實驗?zāi)康?；?）實驗原理；（3）實驗用品，包括實驗儀器與實驗藥品；（4）現(xiàn)象及原因解釋和有關(guān)化學(xué)方程式；（5）實驗結(jié)論或數(shù)據(jù)處理結(jié)果；（6）實驗討論。通過寫實驗報告，不僅可以鞏固學(xué)生的基礎(chǔ)知識，而且可以培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力。

創(chuàng)新性實驗就是要學(xué)生親自動手操作，獨立動腦設(shè)計，順利完成這樣的實驗則代表學(xué)生的科研思維已經(jīng)達到了一定的境界。學(xué)生學(xué)會了獨立思考，對于教育工作者來講是非常好的，這樣傳授知識就會輕松很多，而且效率非常高。