如何开展高中化学实验教学

实验是科学研究的必要手段，是化学学科的基石，也是学习者信息的主要来源。在新课程新课标新高考三新环境下的化学教学中，化学实验教学有着不可替代的地位。但如此重要的教学环节往往被教师和学生忽略。在教学中，通常会存在以下问题。

第一，重视知识的应用，忽略知识的生成过程。由于教学任务集中，对学生成绩的重视，课堂教学中大量使用“高效率”的讲、练模式。短时快速讲解知识，辅助大量练习题，总结大量二级结论和解题技巧。这种重结果轻过程的教育方式，忽略了教育本来的目的——培养学生的科学素养，掌握科学研究的基本方法和手段。因此，在化学实验教学中，教师往往一带而过，甚至出现了有些学生从未进过化学实验室的现象。

第二，重视化学实验的讲解，忽略化学实验的过程体验。在这样的教育思想指导下，有些教师把做实验变为讲实验，看图说话，纸上谈兵。教师重视对实验重要考点的讲解，而忽视实验在教学过程中的重要作用，对为什么要在教学环节设计化学实验，依据什么原理设计实验，通过化学实验可以达到什么样的教学效果，考虑和思考得很少。

第三，重视对化学实验成果的文字表述，忽略对实验成果的展示。在化学实验教学中，教师容易把注意力集中到实验结论上，对实验现象和实验过程缺少必要的展示，也没有充分考虑到实验的重要参与者——学生的感官体验。

第四，重视实验的安全性，忽略学生动手能力的培养。目前，有些学校的实验教学以教师演示为主，学生观看实验，很少能让每一位学生亲自动手做实验。这时，就会出现学生实验操作不规范，遇到突发情况不知如何应对等问题。化学实验一般会涉及一些易燃易爆的药品，有些学校不敢安排学生进行分组实验，甚至一些常见必备药品被视为危化品，不采购储存，有些学生更是提化学实验而色变，不敢接触化学实验，从而失去了培养基本动手能力的机会。

为解决以上问题，教师要在高中课堂积极开展化学实验教学，发挥实验教学在化学教学的重要作用，使学生获得正确的科学研究方法，培养学生的科学素养。可以从以下几个方面改善化学实验教学。

一、完善化学实验教学的过程

在进行课堂教学设计时，要把创设情境和实施实验作为教学任务，以实验的完成度、实验的实施过程、实验过程获得有效信息为评估手段。要突出学生的主体地位，充分挖掘每一个学生在实验过程中的潜能，达到完善学生思维，提高学生动手能力，培养学生科学学习方法的最终目的。

教师要将理解性学习的原则融入到实验教学中，形成“创设不同情境，引导学生提出疑问（这里的疑问可以是验证性的也可以是探究性的），再利用既有知识设计并完成实验，验证假设或收集事实证据。最后，通过整合各种信息得出结论”，即“质疑—实验—思考”的新模式。这使学生将所学知识内化为解决实际问题的能力。

在讲授SO2的性质一课时，可以利用学生的最近发展区，选取生活中熟悉的情境，激发学生的学习兴趣。如用多媒体展示气象报告，SO2作为大气污染气体，污染指数是气象报告中不可缺少的一项。由于SO2可以导致酸雨形成，造成大量建筑、文物古迹的损坏，而变得“臭名昭著”。但是如果教学中一味强化二氧化硫的负面作用，就与化学教学的初衷相背离。在传授化学知识时，切忌纸上谈兵。要基于对具体问题的解决，尤其是在元素化合物性质的教学中，要渗透化学学科素养培养，让学生在学习过程中不断培养“科学精神”，提升学生应用化学知识服务于生活、生产的“社会责任感”。在导入新课的过程中，可以向学生展示红酒的标签，由此造成认知冲突，引导学生思考SO2的性质以及其在红酒中的作用。以红酒为例，构建性质与用途之间的内部联系，完成SO2性质的知识链介绍。教师要引导学生进一步认识事物的两面性，由此将辩证哲学思想引入课堂，引发学生思考。

成功导入新课后，教师要进一步为学生搭建探究平台，让学生通过合作交流，自主完成SO2性质的实验探究。引导学生认识到，SO2是一种大气污染物，需考虑微型实验的设计，增强其环保意识。学生通过小组合作，集思广益，利用所提供的具体实验仪器，完成实验设计并填写实验报告。在基于实际问题解决的具体情境中，问题层层递进，最终SO2的性质在探究中得到内化。

当下，新能源锂电池作为电动自行车、汽车、便携电子设备等的动力，日益普及，由锂电池带来的火灾也越来越多。教师可以通过拆解小型锂电池，帮助学生学习原电池基本原理，通过深入分析及观测发热条件，了解锂电池燃烧的原因。教师可以通过与金属钠的比较，促使学生获得同主族元素相似性和递变性的知识，还可以使学生学会锂电池的养护及遇到突发事件的处理方法。

二、融合技术手段，增加观察视角，提高参与度

在教学中，如果教师做实验学生观看，就很难引发学生思考，难以提高学生的化学核心素养，也给学生构建、提升逻辑思维能力造成阻碍。教师简单地开展化学实验演示，很难激发学生自主学习的欲望。

传统的实验方法和手段已经落后于现代科技的发展。随着新材料、新装置、新技术的应用，化学实验的手段发生了很大变化。如中学阶段的酸式滴定管和碱式滴定管已逐步被具有高强度耐腐蚀阀门的通用型滴定管代替，传统的胶头滴管已被塑料滴管替换，石棉网已经换成了陶土网等。电子技术、AI、ChatGPT、Sora等科技手段的发展，势必会对传统的展示方式产生巨大影响。先进科技的使用，可以更好地提高学生的参与度，更加便于观察和比较。以这种直观、生动、形象的教学方式助力实验课堂，能够加深学生对实验内容的理解与认识，从而达到提升实验教学质量的目的。如用动画模拟水结冰和融化过程，可以把氢键的形成和作用很好地展示出来。高清高速摄影机还能展示水结晶的过程，展示晶体的规则几何外形。使用电子传感器测定中和滴定过程PH值，绘制滴定曲线简单、方便、快捷。在氨气实验室制法的教学中，教师可以使用软件设计一个动画模拟程序，由学生确定制备方案，自由选择装置及药品组合，在动画模拟中展示过程及现象。当出现错误搭配组合及操作时，模拟现实展示现象提醒实验失败，如错误的收集方法收集不到气体，倒吸引发试管炸裂等。这样可以让学生认识到如何正确进行实验，规范操作，更好地理解实验中的一些复杂操作，直观地认识物质性质。学生完成总结与概括这一环节，进一步分析化学实验的结果及化学实验实施中各种风险，加强实验效果。以此为基础，教师便能够强化学生的认知，让学生对实验的结果有更为深层次的把握，强化实验效果，提升学生的综合学习能力。

三、重视安全教育，培养动手能力

实验教学是融合理论与实践的重要环节。通过亲自动手操作和设计撰写实验报告，学生能够加深对知识的理解。此外，在实验教学过程中，学生的观察能力、搜集信息能力、数据分析能力和应对突发事件的能力均有所提升。

在讲氯气时，以人教版教材必修一作为主要资料，教师可将微型实验引入教学，带领学生改进实验装置，组织学生利用改进后的装置进行分组实验。改进后的微型装置包括：三个大小不同的培养皿，小培养皿作为氯气发生装置，氯气性质验证实验的试剂滴在滤纸上贴在中培养皿中，大培养皿中滴有少量氢氧化钠作为尾气吸收装置。组织学生利用此装置进行分组实验：KI（含淀粉）溶液变成蓝色，NaOH（含酚酞）溶液红色褪去，FeSO4（含KSCN）溶液变成红色，湿润的有色布条褪色。实验更加简便、节约原料、注重环保。学生体会到微型实验的优势，培养了“绿色化学”意识。该实验中，氯气自发弥散取代了将反应物混合，而且立即就能观察到反应现象。学生很容易就能掌握这组实验的操作方法。

化学是一门以实验为基础的学科，而化学课堂也应该是一个以实践教学为关键的课堂。中学化学课堂的实验教学应当以学生的发展作为改进的重要方向。运用这种教学模式，不断进行探索和总结，使实验教学目标更贴近学生的实际需求，为学生的个人学习能力培养和学科思维的构建搭建平台，为学生的全面发展提供必要准备。

（吴 莹）