高中化学实验创新教学初探

　　摘 要： 新课程改革背景下，化学实验的地位越来越突出，我们必须重视高中化学实验教学的创新。教学中要以趣味化学实验激发学生的学习兴趣；通过探究性实验培养学生的探究能力；开展实验设计，激发学生的创新意识；拓展化学课外实验，提高学生解决问题的能力。
　　关键词： 高中化学 实验教学 创新
　　化学是一门以实验为基础的自然科学。新课改对化学实验教学提出了许多要求，其中最重要的是:（1）了解化学实验是科学探究过程的一种重要方法；（2）能根据实验试题要求，设计、评价或改进实验方案；（3）注重引导学生学习科学探究方法，要求考核初步实践化学实验探究的一般过程，掌握化学实验的基本方法与技能。正如著名化学家戴安邦所说：“化学实验教学是全面实施化学教育的一种最有效的形式。”化学实验不仅是化学教学的重点，而且一直是高考重点和难点。因此，我们必须重视高中创新化学实验教学，重视兴趣的激发，努力培养学生的探究能力、创新意识和解决问题的能力。下面，笔者结合多年的教学实践，谈谈高中化学实验教学的做法和体会。
　　一、以趣味化学实验为开头，激发学生的学习兴趣
　　兴趣是学生萌生创新意识和展开创新思维最原始、最直接、最强劲的动力。在这种动力的推动下，学生的学习热情会被激发。所以，在课堂的前十分钟，我不是急于讲课本的内容，而是演示一些跟本堂课知识有关的化学实验。如：讲到三价铁离子的性质时，为了引起学生的兴趣，我表演了“仙姑驱鬼”，即用一萝卜雕刻成鬼怪状，预先放在KSCN溶液中浸泡，表演时再用一蘸有FeCl3溶液的小刀砍向鬼怪状的雕刻物，即刻可看见血红色的液体流出。通过这样一个趣味化学实验，学生对于Fe3+的检验方法就非常熟悉了。因此，以趣味化学实验为开头的教学，不仅激发了学生学习化学的兴趣和探索化学奥秘的欲望，而且为化学实验创新教学创造了前提条件。
　　二、以探究性实验为过程，培养学生的探究能力
　　现行教材中的演示实验大多数为验证性实验，学生往往处于一种被动接受的状态，不利于学生思维的培养，若将其改为探究性实验，效果会更好。探究性的化学实验教学其实是一种以学生为主体，教师为指导的探究性活动。在活动过程中，学生模仿科学家获取知识的思维方式，即通过教师提供一定的知识背景，发现问题，提出猜想与假设，并通过设计实验方案，探究实验，查资料等方式对自己提出的猜想与假设进行论证，从而获取知识。这样，学生不仅能建构自己的知识体系，形成化学科学观念，而且能提高自身获取知识的能力，掌握解决问题的方法。同时充分调动学生的积极性，培养学生的创新意识。因此，我们应当积极开展以化学实验为基础的探究式教学。
　　案例一：探究铁及其化合物的氧化性和还原性
　　［创设情境］利用视频播放：自然界中铁的发现和应用，以及生产、生活中钢铁的腐蚀及防护。这样能引起学生探究铁及其化合物的氧化性和还原性的兴趣。
　　［发现问题］铁为什么会生锈？再铁单质和铁的化合物中，哪些具有氧化性，哪些具有还原性？哪些既有还原性又有氧化性？
　　［知识储备］教师提供以下两个背景，学生可以阅读这些资料，并且获取相关的有用的信息。
　　1.如何证明物质具有氧化性或还原性?如果你预测某物质具有氧化性（或还原性），就应该寻找具有还原性（或氧化性）的另一物质，通过实验证实两者能发生氧化还原反应。
　　2.以Fe?葑Fe2+?葑Fe3+价态线让学生分析这些物质的性质。
　　［提出假设］
　　1.只具有氧化性的物质：FeCl3溶液。
　　2.只具有还原性的物质：Fe。
　　3.既有还原性又有氧化性的物质：FeCl2溶液。
　　［实验方案］教师提供实验试剂，学生进行分组讨论，由组长汇报实验方案，最后教师给予适当点评，最终定下比较科学、合理、简单易行的实验方案（即表一）。
　　实验试剂：铁粉、稀硫酸、氯化铁溶液、氯化亚铁溶液、氯水、稀硝酸、铜片、锌片、硫氰化钾溶液。
　　实验方案设计不仅能调动学生的能动性，还能培养学生的探究精神和创新能力，提高化学科学修养。这样能让每个学生都积极参与，人人都有事做，使学生的积极性被充分调动起来。
　　［分组实验］学生通过分组做实验如实记录实验现象，并得出结论（表二）。
　　［实验结论］FeCl3溶液只有氧化性，FeCl2溶液具有还原性又有氧化性，Fe只有还原性（即低价还，高价氧，中间价态两头转）。
　　三、以实验设计为载体，激发学生的创新意识
　　实验设计是一个动手动脑并可培养学生各方面能力的过程。让学生自己思考设计实验，既可以培养学生的发散思维能力和创新能力，又可以使学生的创新能力得到发展。我们在组织学生开展实验设计时，可引导学生阅读相关化学知识，查找一些实验原理、药品、仪器和实验装置的改进等，然后提出针对性的、分层次的问题，让学生尝试自主设计实验，动手做实验。
　　案例二：Fe（OH）2制备方法的探究
　　学生分组进行讨论，各组汇报自己的方案，方案如下：
　　方案1：如图一将盛有NaOH溶液的胶头滴管直接插入试管里FeCl2溶液的下面，慢慢挤出NaOH溶液。观察现象。
　　方案2：如图二在试管中先加入新制的FeCl2溶液，再加入一定量的植物油或汽油液封，然后将胶头滴管插入液面下，逐滴滴入事先煮沸过的NaOH溶液。
　　方案3：如图三，（1）在试管Ⅰ里先加入铁粉，稀硫酸。（2）在试管Ⅱ里加入NaOH溶液。先打开止水夹，待气体连续冒出时关闭止水夹。
　　［分组实验］教师事先准备好实验试剂，材料。学生分组进行实验，并认真记录实验现象。
　　方案1：立即见到灰绿色沉淀，过一段时间后变成红褐色沉淀。
　　方案2：滴入后还是立即见到灰绿色沉淀，过一段时间后变成红褐色沉淀。
　　方案3：产生白色沉淀，且能保持较长时间。
　　［实验结论］制备Fe（OH）2一定要隔绝空气，方案3效果较好。经过学生动手动脑，创新改进，深入探究，既激发了学生的创新意识，获得情感体验，调到了学生的学习积极性，又培养和锻炼了学生创新思维的能力，达到事半功倍的效果。
　　四、以化学课外活动为辅助，提高学生解决实际问题的能力
　　新课程理念下的化学教学更注重知识与生活的整合，加强课内知识与社会生活、科技发展相联系，重视学生已有的生活经验和形成过程的体验，更加贴近社会、贴近生活。因此，中学化学老师要善于从日常社会生活中的现象，对有关知识内容进行适当延伸，而化学实验可以探究生活、社会中的化学问题，解释、解决日常生活中的实际问题，拓展化学实验的功能，提高学生解决问题的能力。
　　例如：制作“水果电池”
　　设计实验方案：（1）学生选择实验材料，材料应从生活中选取，且要实用、环保、实惠、易获得。如找到废弃干电池的碳棒，铁钉，导线，小灯泡，苹果（或柠檬）。（2）组成原电池。（3）通过小灯泡，测量不同水果在相同条件下所产生的电流，并做好记录，得出论证。
　　例如：高一讲到蛋白质的性质——盐析和变性，有些同学对两个概念会混淆。为了突出这两个重点，我鼓励学生利用身边最常见的物质进行化学实验。实验前学生已经掌握了一些基本概念。如盐析：往蛋白质溶液中加入某些浓的轻金属盐或铵盐，可使蛋白质的溶解度降低而析出。盐析是物理变化的，加水又可重新溶解。变性：蛋白质在加热，酸、碱、重金属盐和紫外线等作用下，会使蛋白质发生凝聚，失去生理活性。变性是不可逆的，是化学变化。
　　设计实验方案：（1）向蛋清溶液加入几滴饱和的氯化钠溶液，观察现象，再加水，观察现象。（2）给鸡蛋清溶液加热，观察现象，再加水，观察现象。
　　总之，通过化学实验创新教学培养学生的创新能力是其他学习方法不可替代的。化学实验教学要有意识地引导学生积极参与到探究活动中来。探究可以让学生大胆地进行猜想和假设，发表见解，培养创新能力，体会到从“学会”到“会学”的乐趣，真正感受到探究的艰辛，同时充分调动积极性，培养创新意识，切实提高实验能力和科学素养。
　　参考文献：
　　［１］在化学实验教学中培养学生的创新能力.中学化学教学参考，2003.5.
　　［２］用“问题导学法”进行实验.物理教学，2012.1