新課程理念下高中化學實驗教學方法探究

董燕

摘 要：本文針對新課程理念下的高中化學實驗教學進行了深入探討，旨在提高學生實踐能力和綜合能力。提出需緊密結(jié)合理論與實際，強化實踐操作能力培養(yǎng)，并高度重視實驗安全。為此，提出了六項具體教學策略：一是通過開展自發(fā)性實驗激發(fā)學生的創(chuàng)新精神；二是運用推斷式實驗促進學生深度思考；三是引入數(shù)字化實驗手段，以深化學生對化學知識的理解和學習；四是采用微型化實驗，在保障安全的前提下提升實驗效果；五是結(jié)合生活實踐，開展生活化實驗，強化學生的實踐應(yīng)用能力；六是推廣環(huán)保型實驗，培養(yǎng)學生社會責任感，使他們在實驗中體驗綠色化學的理念與實踐。

關(guān)鍵詞：新課程理念；高中化學實驗；教學方法探究

實驗教學關(guān)乎學生的實踐能力和創(chuàng)新思維的發(fā)展，他們通過親自動手操作，能夠深入理解化學知識的本質(zhì)和內(nèi)在規(guī)律。在新課程理念的指引下，高中化學實驗教學需注重學生的主體地位，應(yīng)注重激發(fā)學生的學習興趣，讓他們的學習過程更加生動有趣，從而提高學習效果。另外，實驗教學也需要注意安全問題。教師需確保實驗操作的安全性，防止意外事故發(fā)生，保障學生的學習環(huán)境。因此，教師采用不同的實驗教學方式，全面調(diào)動學生的實驗興趣，并加強學生的安全教育，以提高他們的安全意識。

一、新課程理念下高中化學實驗教學的關(guān)鍵

（一）注重實踐操作能力培養(yǎng)

新課程強調(diào)學生主體性和實踐性學習，高中化學實驗教學應(yīng)以培養(yǎng)學生科學探究能力和動手實踐能力為核心。教師不僅僅是知識的傳授者，而是引導者和協(xié)助者，鼓勵學生自主設(shè)計實驗、動手操作，通過觀察、記錄、分析實驗現(xiàn)象，深入理解化學原理，形成科學思維習慣和創(chuàng)新能力。

（二）注重理論結(jié)合實際

新課程要求實現(xiàn)知識與生活的緊密聯(lián)系，高中化學實驗教學應(yīng)當創(chuàng)設(shè)豐富真實的情境，讓學生在解決實際問題中掌握化學知識。例如，通過環(huán)保、生活用品、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域的相關(guān)實驗，使學生明白化學知識在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用價值，提升學生的社會責任感和科學素養(yǎng)。

（三）注重化學實驗的安全性

在實驗教學過程中，強化實驗室安全規(guī)則教育和綠色化學理念的滲透至關(guān)重要。要教會學生正確使用實驗器材，遵守實驗操作規(guī)程，增強自我保護意識。同時，倡導綠色化學實驗，減少實驗對環(huán)境的影響，讓學生在實踐中理解和踐行可持續(xù)發(fā)展的科學觀。

二、新課程理念下高中化學實驗教學策略

（一）開展自發(fā)性實驗，激發(fā)創(chuàng)新

自發(fā)性實驗強調(diào)賦予學生實驗設(shè)計與實施的主動權(quán)和決定權(quán)，鼓勵他們在教師引導下自主選擇實驗課題、規(guī)劃實驗方案，甚至創(chuàng)新實驗方法[1]。通過這種方式，學生能夠深度參與到從理論預設(shè)到實踐驗證的完整科學探究過程中，積極調(diào)動主觀能動性和創(chuàng)新思維，挑戰(zhàn)既有認知邊界，這樣可以培養(yǎng)學生面對問題的勇氣和自主創(chuàng)新的能力。

以“制備并收集氣體實驗”為例，教師可以為學生構(gòu)建一個開放性的實驗環(huán)境，并鼓勵他們自主選擇制備某種特定氣體的課題。比如，學生可以自由決定是通過鋅與稀硫酸反應(yīng)制氫氣，還是通過雙氧水分解來制氧氣。這個過程中，他們可以獨立查閱資料，了解各種反應(yīng)原理及所需試劑和設(shè)備。接下來，教師可以指導學生自主規(guī)劃實驗方案，包括確定反應(yīng)物的比例、設(shè)計安全有效的氣體收集方法，以及考慮可能影響實驗效果的各種因素。在實驗操作階段，學生可以親自動手進行試劑配制、反應(yīng)過程控制和氣體收集，真正體驗科學探究的全過程。例如，在制備氫氣或氧氣的過程中，他們可以嘗試不同的氣體收集方式（如向上排空氣法或排水集氣法），并基于實際需求，創(chuàng)造性地改進原有的氣體收集裝置，在實踐中檢驗?zāi)姆N方法更高效，從而實現(xiàn)對既有實驗方法的突破和創(chuàng)新。

總之，通過“制備并收集氣體實驗”的實例，可以清晰看到新課程理念下自發(fā)性實驗如何有效激發(fā)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力，使他們在動手做中學、在學中思辨，最終成長為具有深厚學科素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的新時代人才。

（二）開展推斷式實驗，促進思考

開展以推斷為主的實驗，可以為學生提供更加深入的思考機會。學生需要運用所學的化學知識，對實驗過程中產(chǎn)生的現(xiàn)象、生成的數(shù)據(jù)、遇到的問題、解決的思路、實驗結(jié)果進行推斷和解釋[2]。而這一過程需要學生主動進行細致分析和推理，從而加深對化學知識的理解和掌握。因此，教師可在化學實驗教學中開展推斷式實驗，引導學生進行深入思考和分析，以促進他們的化學學習進步。

以“硫代硫酸鈉與氯化鐵反應(yīng)速率影響因素探究”為例，教師要注重引導學生觀察實驗的各個環(huán)節(jié)。例如，觀察反應(yīng)物的顏色變化、反應(yīng)溫度的變化、反應(yīng)速率的快慢等，這些現(xiàn)象都可以提供有關(guān)反應(yīng)條件和影響因素的信息。教師還需引導學生收集和整理實驗數(shù)據(jù)，如，記錄不同條件下反應(yīng)時間、反應(yīng)物的消耗量等數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以用于推斷反應(yīng)速率與不同因素之間的關(guān)系。接下來，教師可以引導學生運用所學的化學知識，對實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進行推斷和解釋。例如，根據(jù)反應(yīng)溫度與反應(yīng)速率的關(guān)系，推斷溫度是影響反應(yīng)速率的重要因素；根據(jù)不同濃度的反應(yīng)物對反應(yīng)速率的影響，推斷濃度對反應(yīng)速率的影響規(guī)律等。在推斷過程中，教師還需要引導學生進行一定的邏輯推理。這也到了整個實驗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，教師可以引導學生分析實驗結(jié)果是否符合預期，是否存在異常值或誤差，是否需要對實驗方案進行調(diào)整或改進等。最后，教師需要引導學生對實驗結(jié)果進行總結(jié)和反思，如，總結(jié)影響反應(yīng)速率的因素有哪些，它們對反應(yīng)速率的影響程度如何；反思實驗過程中是否存在操作不當或?qū)嶒炘O(shè)計不合理的地方，如何改進和完善實驗方案等。這有助于學生加深對化學知識的理解和掌握，提高他們的化學實驗技能和科學素養(yǎng)。

總之，開展以推斷為主的實驗，可以為學生提供更加深入思考的機會。通過實驗中的觀察、數(shù)據(jù)收集、推斷解釋和總結(jié)反思等環(huán)節(jié)，學生可以更加深入地理解化學知識，提高他們的科學探究能力和解決問題的能力。

（三）開啟數(shù)字化實驗，深化學習

隨著科技的不斷發(fā)展，數(shù)字化實驗已成為深化化學學習的一種重要手段。通過數(shù)字化實驗，學生可以利用傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計算機等設(shè)備，實時監(jiān)測和記錄實驗過程中的各種數(shù)據(jù)[3]。這些數(shù)據(jù)可以更加精準地反映實驗現(xiàn)象和化學反應(yīng)的本質(zhì)，幫助學生更好地理解化學知識。同時，數(shù)字化實驗還可以通過圖像、圖表等形式呈現(xiàn)實驗結(jié)果，使抽象的化學概念更加形象化，便于學生記憶和理解。

以“乙醇催化氧化實驗”為例，數(shù)字化實驗的應(yīng)用能夠使這一經(jīng)典實驗煥發(fā)新的活力。在傳統(tǒng)實驗中，教師主要依賴于顏色變化或氣味的變化來判斷實驗是否發(fā)生。然而，數(shù)字化實驗可以通過電化學傳感器來實時監(jiān)測乙醇氧化的電流變化，使學生能夠更加直觀地看到反應(yīng)過程中的電子轉(zhuǎn)移情況。通過與計算機的連接，學生可以直接在屏幕上看到反應(yīng)的電流-時間曲線，從而對反應(yīng)速率、反應(yīng)進程等有更深入了解。此外，數(shù)字化實驗還可以精確控制實驗條件，如溫度、壓力等，進一步探究這些因素如何影響乙醇的氧化反應(yīng)。與傳統(tǒng)實驗相比，數(shù)字化實驗不僅能提供更加精準的數(shù)據(jù)，還能幫助學生建立量化的思維模式。通過數(shù)據(jù)分析，學生可以嘗試推斷不同條件下反應(yīng)的動力學模型。教師可以在實驗前對學生進行一定的培訓，使他們熟悉這些先進設(shè)備的操作。同時，教師也需要不斷更新自己的知識儲備，以便更好地指導學生進行數(shù)字化實驗。

總的來說，數(shù)字化實驗為化學學習帶來了新的可能性。通過這種方式，學生可以更加深入地探究化學反應(yīng)的本質(zhì)，提高自己的科學素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。因此，教師應(yīng)當積極推廣數(shù)字化實驗，為學生提供更多實踐和學習的機會。

（四）開展微型化實驗，保障安全

在化學實驗教學中，安全始終是首要考慮的因素。傳統(tǒng)的化學實驗往往使用大量化學試劑，操作復雜，存在一定的安全隱患。而微型化實驗采用微小量的試劑和簡單的設(shè)備，既能減少化學試劑的使用量，降低實驗成本，又能降低實驗的危險性[4]。而最重要的是，學生可以在安全的環(huán)境中進行實驗操作，這大大提高了實驗的安全性。

以“硫氰化汞的受熱分解反應(yīng)”這一實驗為例，在微型實驗開始前，教師可以詳細介紹硫氰化汞的性質(zhì)、受熱分解反應(yīng)原理及其生成物的特點，強調(diào)實驗過程中可能存在的安全風險，如硫氰化物和汞蒸氣的毒性等。要求學生穿戴好實驗服、防護眼鏡及手套，并在通風良好的實驗環(huán)境中進行操作；接著，教師可以選擇小型試管或微型加熱裝置進行硫氰化汞的加熱分解，這樣既能有效降低試劑用量，減少有毒物質(zhì)的接觸量，又能使學生清晰觀察到微觀變化，從而增強對化學反應(yīng)過程的理解；在實施過程中，教師要親自示范并嚴格監(jiān)督每個步驟。例如，精確控制加熱溫度和時間，避免劇烈反應(yīng)導致試劑濺出。同時可指導學生正確使用工具夾持試管，防止直接用手接觸熱源或?qū)嶒炄萜鳌＝又?，教師指導學生吸收分解產(chǎn)物的裝置，如氫氧化鈉溶液或活性炭吸附裝置，以妥善處理產(chǎn)生的有毒氣體；實驗結(jié)束后，教師要組織學生及時清理實驗現(xiàn)場，按照規(guī)范流程處置廢棄物，尤其注意含有汞元素的殘留物需特殊處理，不可隨意丟棄。同時，引導學生總結(jié)實驗過程，反思安全操作要點，通過討論交流進一步強化安全意識。

總之，教師在引導學生進行硫氰化汞受熱分解反應(yīng)這一微型實驗時，須從實驗預習、微型化操作、實時監(jiān)控以及后期處理等多個環(huán)節(jié)全面保障實驗安全，讓每一位學生在動手實踐中既學習了科學知識，又培養(yǎng)了嚴謹細致的科學態(tài)度和安全防范意識。

（五）開展生活化實驗，強化實踐

生活化實驗是將科學知識與日常生活緊密結(jié)合的一種實驗形式，它旨在通過設(shè)計和實施貼近生活的實驗項目，強化學生的實踐操作能力和創(chuàng)新應(yīng)用能力。這一過程中，教師鼓勵學生利用身邊的常見物品作為實驗材料，模擬實際情境，解決生活中的問題，從而讓抽象的理論知識變得鮮活且易于理解。

以“酸堿滴定實驗”為例，教師可以引入生活中常見的酸堿現(xiàn)象，如檸檬的酸性、肥皂的堿性等，使學生意識到酸堿滴定原理在實際生活中的廣泛應(yīng)用。在實驗設(shè)計階段，教師可以設(shè)定一個貼近生活的場景，比如測定食品或飲料的酸堿度，讓學生以小組為單位，選擇自己感興趣的樣品（如橙汁、酸奶、洗潔精等）進行酸堿滴定實驗。通過這一過程，學生不僅能了解和掌握酸堿指示劑的選擇、滴定管的使用以及滴定終點的判斷等基本操作技能，還能深刻理解酸堿反應(yīng)平衡及其定量計算的實際意義。在具體實施過程中，教師應(yīng)鼓勵學生親自動手操作，指導他們按照規(guī)范步驟完成預處理樣品、配制標準溶液、滴定并記錄數(shù)據(jù)等一系列實驗環(huán)節(jié)。同時，提醒學生注意安全事項，如正確佩戴實驗防護裝備，謹慎處理化學試劑等。實驗結(jié)束后，教師組織學生對實驗結(jié)果進行討論和分析，將測量得到的pH值與其日常認知相對照，讓學生真切感受到科學知識與實際生活的緊密聯(lián)系。此外，還可以進一步引導學生思考如何利用所學知識解決更多生活中的問題，如如何調(diào)整食物的酸堿度以優(yōu)化口感或健康效果，從而深化其對酸堿滴定實驗的理解，培養(yǎng)實踐能力和創(chuàng)新精神。

（六）開展環(huán)保型實驗，培養(yǎng)責任

開展環(huán)保型實驗，是在科學教育中融入綠色理念的重要途徑，旨在培養(yǎng)學生的環(huán)境保護意識和社會責任感[5]。而在化學實驗教學過程中，教師應(yīng)積極倡導和實踐綠色化學原則，指導學生采用無害化或低污染的實驗材料、方法和技術(shù)，減少實驗廢棄物產(chǎn)生，并妥善處理實驗后產(chǎn)生的廢液、廢氣和其他有害物質(zhì)。這樣，學生能夠在實際操作中體驗到資源節(jié)約與循環(huán)利用的重要性，學會在科學研究的同時考慮其對環(huán)境的影響，從而養(yǎng)成尊重自然、關(guān)愛生態(tài)環(huán)境的良好習慣。

在“乙醛的性質(zhì)實驗”這一教學環(huán)節(jié)中，教師可以積極貫徹綠色化學理念，引導學生開展環(huán)保型實驗。首先，在實驗材料的選擇上，優(yōu)先選用純度高、毒性低、易于降解或回收利用的乙醛試劑，避免使用可能產(chǎn)生有害副產(chǎn)物的替代品。同時，盡量減少實驗藥品的用量，通過精確計量和微型實驗技術(shù)，既能保證實驗效果，又能有效降低資源消耗。

其次，在實驗過程中，鼓勵學生采用無毒或低毒的實驗操作方式。例如，在檢測乙醛的還原性時，可選擇銅氨溶液代替?zhèn)鹘y(tǒng)的銀氨溶液，因為后者反應(yīng)后生成的銀離子是重金屬污染物。實驗結(jié)束后，指導學生將剩余的乙醛溶液安全地收集起來，進行適當?shù)臒o害化處理，而非直接排放到下水道。

此外，針對實驗廢棄物，教師應(yīng)教育學生按照規(guī)定程序分類收集，并演示如何通過中和、沉淀、蒸餾等方法處理廢液，以及廢氣如何通過活性炭吸附等方式凈化。這樣一來，學生不僅能夠深入了解乙醛的化學性質(zhì)，更能親身體驗到綠色環(huán)保實驗的重要性和可行性，從而在實踐中深化對環(huán)境保護的認識，培養(yǎng)良好的環(huán)保行為習慣和社會責任感。

總之，在“乙醛的性質(zhì)實驗”教學中，教師應(yīng)將環(huán)保理念貫穿始終，從實驗設(shè)計、操作過程直至廢棄物處理，全方位地培養(yǎng)學生綠色化學實驗的習慣和能力，從而實現(xiàn)化學教育與環(huán)境保護的有機結(jié)合。

結(jié)束語

總的來說，新課程理念下，高中化學教學應(yīng)強化實踐教學，并注重引導學生的主動參與。通過開展自發(fā)性實驗、推斷式實驗，能夠讓學生在自主實驗中鍛煉創(chuàng)新思維能力、進行多元思考；通過開展數(shù)字化實驗和微型化實驗，能有效激發(fā)學生參與化學實驗的興趣，從而在主動學習中深化對知識點的理解；通過開展微型化實驗和環(huán)保型實驗，能有效提高學生的動手操作能力，同時能培養(yǎng)其社會責任感。

參考文獻

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[2]金韜.新課程理念下高中化學探究性實驗教學的討論與研究[J].求知導刊，2023（10）：20-22.

[3]高正南.新課程標準理念下高中化學實驗教學的探索[J].試題與研究，2022（21）：25-26.

[4]葉承名.新課程理念下的高中化學實驗教學初探[J].基礎(chǔ)教育論壇，2022（36）：95-96.

[5]馬秀英.新課程理念下的高中化學實驗教學[J].智力，2022（27）：127-128.