高中化学实验改进策略

赵旭梅

（甘肃省定西市通渭县第一中学，甘肃 定西）

从长期以来的教育经验来看，实验是化学课程中的重要研究基础。作为化学教学中最活跃、最生动、最直观的教学手段，实验无疑是探究化学知识的最佳途径。同时，在素质教育的推进过程中，实验也成为培养学生创造能力与思维能力的有效方法。在新课改的理念中对化学实验的要求也逐渐朝着探究化、生活化、绿色化、现代化的方向转变。不难发现，新课改对化学实验提出了更高的要求。从实际情况来看，在以往的实验教学中，依然存在一些较为突出的问题。所以在高中化学教学中，为了顺应新课改的要求，教师应该对实验内容进行系统和细致的探索，并以此为基础对实验内容加以创新和改进。这样一来，有利于拓宽学生的学习思路，从而逐步达到最优化的实验教学效果。

一、高中化学实验改进原则

为了充分保障高中化学实验改进的质量，需要遵循一些具体的原则，这主要包括以下几个方面。

第一，科学性。为了在实验中透过化学现象得出最准确的实验结论，需要遵循实验自身的科学性，设计出更加合理的实验方案，以此来优化实验活动的组织流程。这一原则是进行化学实验改进的基本保障，只有遵循这一原则，才能避免实验改进陷入误区，从而达到理想的实验效果。

第二，直观性。改进化学实验的一个重要目的就是使实验现象更加明显，使每个学生都能够准确观察到实验现象，这样更加有利于实验结论的总结。这一原则是成功改进实验的重要标志。基于这一原则，师生可以改进实验装置、调整试剂的用量等。

第三，简约性。在遵循科学性原则的基础上，改进实验方法、实验装置、实验仪器等内容时，要力求做到简单、易行。这样一来，有利于避免过于复杂的实验流程分散学生的注意力或者导致实验的失败。同时，这一原则也有利于提高实验改进的效率，从而节约学习时间。

第四，安全性。无论何种形式的实验教学，都必须将“安全第一”作为指导思想。在改进实验时，教师需要认真思考并及时剔除实验过程中的不安全因素，探索和归纳出更加规范的实验步骤。同时，教师还需要不断讲解一些具有实用价值的安全事故处理方法。

第五，趣味性。对部分学生来说，化学知识是比较枯燥的。而改进化学实验的一个重要目标，就是增强实验内容的吸引力与刺激性，从而诱发出学生更加强烈的学习动机。为此，化学实验的改进需要遵循趣味性原则，从而促使学生更加积极地参与到化学实验当中。

二、高中化学实验改进策略

（一）改进常规实验流程

通常来讲，常规实验流程的改进主要包括两项内容。一方面，要改进实验的装置。改进实验装置的主要目标是使实验活动的操作更加便捷，并使实验效果更加明显。以“碳酸钠与碳酸氢钠热稳定性比较”的实验为例，常规方法是将两者分开做，这样不但增加了实验时间，而且导致实验对比不明显。为此，教师可以将实验装置进行组合，如可以将装有碳酸氢钠固体的小试管放在装有碳酸钠固体的大试管中，并将组合装置进行固定之后可以用酒精灯同时加热。这样的改进方式不但可以节约实验的时间，而且突出对比的效果，从而使学生准确了解到碳酸氢钠稳定而碳酸钠不稳定的特质。

另一方面，要改进实验药品。首先，可以通过实验药品的改变解决学生的困惑。以“钠的燃烧”为例，实验中的产物会由于煤油的燃烧变成黑色杂质，并非学生所想的淡黄色固体，所以产出物不能直接用于过氧化钠性质检验的实验。这时，可以用恰当的有机溶剂取出煤油，而苯就是一种比较合适的试剂。其次，可以对药品的使用顺序进行调整。以“氢氧化亚铁的制备”实验为例，学生在实验中很难观察到白色沉淀，并且在很长时间内只能观察到灰绿色的物质，很难发现红褐色的物质。基于这一问题，可以调整试剂的使用顺序，把硫酸亚铁溶液滴入氢氧化钠溶液当中，并在氢氧化钠溶液上覆盖一层煤油，以此来使空气和溶液隔绝，以免氢氧化亚铁发生氧化。这样可以观察到白色絮状沉淀，且颜色保持时间较长。由此可见，在化学实验改进当中，合理调整实验装置与实验药品是极为必要的。

（二）应用现代教育技术

在当前的社会背景下，计算机和网络技术的发展日新月异，并且逐渐运用于教育活动中。将现代教育技术应用于高中化学实验教学中，有利于充分发挥出辅助性的教学作用，从而对化学实验的组织流程进行优化和改进。

现代教育技术包含多种形式，以多媒体为例，这种教育技术在高中化学实验改进中的应用方式有以下几种：（1）利用投影进行演示实验，放大实验现象。尤其是一些瞬间产生的实验现象，更可以利用投影演示的方式引导学生观察一些细微的实验现象。（2）利用多媒体进行动画演示，化抽象为具体。从本质上来讲，化学反应就是原子间的重新组合，而这种微观的变化过程是无法直接观察到的。因此，为了使学生更加准确地理解化学概念及其原理，可以利用多媒体将化学反应过程以一种更加立体、直观的形式呈现出来。这不但有利于学生准确理解化学实验的原理，而且能够锻炼学生的思维能力与想象能力。（3）利用实验录制视频规范演示操作。有些实验受一定条件的限制，导致成功率较低，同时，有些实验药品或者反应物具有一定的危害性，所以教师可以录制一些规范性的实验操作视频，以此来使学生学习基本的实验方法。（4）利用多媒体搜集和呈现拓展性的实验材料。教材中化学实验的知识容量是比较有限的，教师利用多媒体能够有效拓展实验知识的教学范围，启发学生进行更加深入的思考。这样一来，有利于锻炼学生的综合实验能力。

为了将常规化学实验改进为微型化实验，通常可以采用以下几种方法：（1）将投影和实验相结合。传统的化学实验通常会使用一些比较大的仪器，而微型化实验往往则会缩小实验的规模。这时教师可以利用投影辅助展示实验过程，扩大单位时间内学生可以接收到的信息，从而增强教学效果。（2）将微型化实验和常规实验相结合。尽管微型化实验有很多优势，但并非所有实验流程均可以进行微型化的操作，尤其是搅拌、分液、过滤、控温等实验操作环节，在微型化实验中是难以体现的。如配置一定浓度溶液，微型化实验难以达到理想的效果。因此，教师需要将微型化实验与常规实验进行结合，从而逐步实现优势互补。（3）将微型化实验仪器和自制仪器结合。用玻璃微型化仪器与塑料微型化仪器组成的标准微型化实验仪器，在微型化实验中具有重要的应用价值。一般来说，微型化实验仪器主要应用于反应发生装置、收集装置、性质检验装置、尾气处理装置。若缺少标准化的微型实验仪器，可以自主设计实验仪器，如用矿泉水瓶代替实验发生装置，用眼药水瓶代替试剂瓶，用一次性注射器代替长颈漏斗。

（三）引导学生自主实验

“以学生为主体”是新课改中最重要的教学指导思想之一，在这一思想的指导下，教师需要充分发挥学生的能动性，使学生成为课堂的主人。因此，在高中化学实验改进当中，教师可以将验证性的实验改进为探究性实验。同时，教师还需要利用恰当的方式对学生进行一定的点拨，这样一来能够使学生从实验活动的被动接受者转变为实验活动的主动参与者，从而强化实验改进的效果。

以“氨的喷泉”实验为例，学生通过分析可以知道压强是产生喷泉的主要原因。接着，我会提出引导性的问题：如果用二氧化碳代替氨气，是否还会产生“喷泉”呢？如果不能，应该怎样改进呢？然后，学生进行了猜想，并结合自己的想法进行了动手操作。如有的学生认为二氧化碳的溶解度较小，难以产生足够的压强，如果使用一种可与二氧化碳发生反应的溶剂，在短时间内产生较大的压强，就可以产生喷泉。之后，学生自主设计了实验，发现可以用氢氧化钠溶液代替水。最终，这种探究性的实验改进方式，不但加深了学生对实验原理的认识，而且使学生的主体地位得到了有效的巩固。

（四）融入“绿色化学”理念

当前，生态环境问题日益凸显，而化学作为一门与社会发展联系紧密的学科，在教学中需要培养学生的科学态度与社会责任感。因此，在高中化学实验改进中，教师应该有意识地渗透“绿色化学”的理念，逐步培养学生的环境保护意识。

首先，充分挖掘绿色实验素材。现行的高中化学教材中除了实验内容之外，还包括一些与环境有关的资料，比如臭氧层空洞、温室效应、酸雨、重金属污染、光化学烟雾等。在实验改进中，教师需要引导学生学习相关的内容。其次，改进实验流程。一方面，在保障实验效果的基础上要减少药品的用量，以此来节约实验药品；另一方面，要改进实验方法或者使用替代性的实验药品，减少实验中有害物质的产生。最后，妥善处理废弃物。要避免有害物质对环境造成危害，对于某些药品，可以在提纯、蒸馏之后进行回收利用。

综上所述，为了充分发挥出化学实验的积极作用，教师应该对高中阶段的实验教学给予充分的重视，并在教材常规实验的基础上进行适当的改进。这样一来，有利于逐步达到最优化的实验效果，从而循序渐进地促进学生化学素养的发展。