关于苏教版《实验化学》中实验优化设计的探究

施芳芳　陈迪妹

[摘要]苏教版《实验化学》是高中化学新课程的六大模块之一，根据教材上的实验方案，通过实验，探究优化的实验方案，掌握学习化学概念和理论、元素及其化合物知识，并在实验方法和技能、科学态度和思想观念上获得进一步的发展。

[关键词]《实验化学》 优化设计研究 苏教版

2008年是高中化学新课程实施的第二年，而高中化学选修课程《实验化学》，是新课程改革之后六大选修模块之一，是第一次在高中化学课程中实施。教材上的各个实验方案的设计具有普遍性，实验方案中难免出现不完美之处，因而《实验化学》不应成为一本“照方配药”的实验册，实验方案的设计要根据实际情况而定。

一、苏教版《实验化学》中的实验内容分析

《实验化学》是高中化学新课程的六个选修模块之一。苏教版《实验化学》有七个专题，分别是从物质的分离、物质性质的探究、物质的检验与鉴别、化学反应的控制、电化学问题研究、物质的定量分析和物质的制备与合成这七大方面来设计实验，共36个实验研究课题（包括拓展课题）。课题的内容体系主要由“知识预备”、“课题方案设计”、“记录与结论”和“拓展课题”四部分组成，各组成中穿插有一定针对性的支持性栏目。

苏教版《实验化学》中，实验内容精选核心的化学实验方法，化学基础知识和基本原理，引导学生通过实验学化学，并符合新课程的理念，突出探究的过程，在每个课题后都有一到二个拓展课题，更重要的一点是其设计与生产、生活实际相结合，构建实验活动任务的生动情境，如专题3物质的检验与鉴别中的课题1——牙膏和火柴中某些成分的检验，专题5电化学问题研究中课题2——电解与电镀，等等。

随着社会的不断进步，科学技术起的作用越来越强大，环境问题越来越受到重视，相应的苏教版的《实验化学》中内容的设计关注现代化学实验技术和化学发展趋势，并渗透绿色化学思想，如专题6物质的定量分析中课题1——食醋总酸含量的测定，等等。

二、苏教版《实验化学》中实验优化设计策略

1.发挥教师的主导作用，探索最佳实验条件。现象明显的化学实验，能使学生留下深刻的印象，归纳出比较科学的结论，而有些实验如果效果不明显，甚至失败，就不能达到以上的效果。作为化学教师，要充分发挥教师在实验教学中的主导作用，亲自并引导学生共同从事探索最佳实验条件的研究工作。现行苏教版《实验化学》教材展现了课程改革的新方向、体现了新理念，融入大量的生活中的科学知识，增加了许多演示实验和学生探究实验，很大程度上激发了学生对化学的兴趣。然而，在第一轮的新课程教学实践中，我们发现新教材中某些演示实验的设计不够合理，存在着因反应条件不合理而造成的实验现象不够明显、步骤烦琐、实验时间过长甚至实验失败等问题。

例如，专题二——物质性质的探究——课题1——铝及其化合物的性质——铝表面氧化膜的实验

又如，专题四——化学反应条件的控制——课题2——催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响。

2.改验证性实验为探究性实验，变结果教学为过程教学。当代著名教育心理学家布鲁纳指出“知识乃是一个过程，不是结果”。因此，变结果教学为过程教学有利于培养学生主动探索问题的动机和思路，发挥思维的积极性。教师应在教学中的重点、难点、疑点中选择知识点，组织与指导学生独立地探究知识结论。选择的知识点的难易度要较为适合，处于学生的“最近发展区”内，让学生“跳一跳能摘到桃子”。新一轮的基础教育课程改革也提出，要改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流和合作的能力。因此，为适应新课程，教师必须注意转变自己的教学方式和学生的学习方式，培养学生良好的科学探究能力。而现行的新教材中，虽然有许多实验为探究性的，但是还有相当部分的验证性实验。在实验教学中，教师若能将验证性实验改为探究性实验进行指导，可以有效地发挥学生的主体性，在探究过程中提高学生的科学素养，实现实验教学目标。

例如，专题三——物质的检验与鉴别——课题1——牙膏和火柴头中某些成分的检验——检验火柴头燃烧后是否有二氧化硫气体生成。

3.强化实验效果，提高实验成功率。

演示实验是教师在课堂教学中进行的表演示范实验，它能给学生生动、鲜明而深刻的印象。教师成功而生动的演示实验，是深受学生欢迎的实验形式，是教师施展教学艺术的独特方法。它能化抽象为具体，变枯燥为生动，把要研究的科学现象清楚地展示在学生面前。能引导学生观察和思考，激发他们的求知和探索自然科学规律的欲望。但在教学过程中，有些演示实验并不成功，严重影响课堂效率，而教材、教参中又没有说明。因此，我们对教材中的一些演示实验的可行性进行研究，包括实验仪器的改进，实验方案的改进，实验药品的定量分析，以提高演示实验的成功率。 例如，专题五——电化学问题研究——课题2——电解与电镀中的铁钉镀锌。

4.充分利用多媒体技术，不断优化科学实验教学手段。随着科学技术水平的不断发展变化，运用多媒体技术进行辅助教学正在逐步地普及。把现代教育技术中的多媒体技术应用于科学实验教学，不仅能克服各种实验条件的限制，还能提高实验现象的可见度，降低因科学实验的不确定因素所造成的失误，增强演示实验的有效性，加强学生进行实验操作时的规范性和正确性，为学生进行正确的实验操作创造了有利条件，并极大地丰富了学生的科学实验知识，最大限度地发挥科学实验的作用，从而达到优化化学实验、提高教学质量的目的。我们通过对现行苏教版《实验化学》教材的分析和研究，发现部分实验由于客观或主观的原因，尚存在一些实验现象在实际操作中难以发生，或者学生很难观察到，有的即使不存在这种情况，但实验会给师生带来一定的伤害如危险、有毒甚至造成环境污染等。因此，采用计算机模拟实验或播放相关的音像材料，就可以最大限度地弥补这些缺陷，把动画清晰地展现在学生面前，而且可以营造出生动活泼的课堂气氛，加深学生学习的印象，从而丰富和强化了实验教学。例如，专题二——物质性质的探究——课题1——铝及其化合物的性质的实验，可以播放拓展课题2-1“铝热反应”的视频；专题五——电化学问题研究——课题1——原电池实验中在研究金属的吸氧腐蚀时，可采用实物放大投影仪；专题五——电化学问题研究——课题1——原电池实验，可以播放“水果原电池”的视频。

5.改教师演示实验为学生分组实验，变客体学习为主体学习

苏教版《实验化学》教材中的演示实验很多，这些实验通过教师的演示，学生观察、思考，能很好地突出课堂教学的重点，帮助学生理解掌握科学基础知识。演示实验因为是教师的操作，其操作的规范性、安全性、结果的准确度都给学生一个很好的示范和影响，是学生学习化学的一个必不可少的环节。

但事物没有十全十美，演示实验也有其不足之处。从培养学生综合能力的角度看，长期、大量地选用这种实验模式教学显然是不妥当的。通过老师的演示实验虽然也能够让学生获取知识，但往往比较被动，同时也不能顾及到每一个学生，特别是坐在后排的学生。

在课堂教学中，应尽可能用学生分组实验来展开教学，让学生亲自参与实验，把实验作为提出问题、探索问题和解决问题的重要途径和手段，激发和培养学生的实验兴趣，充分发挥学生的实验能动性。让学生参与实验可以调动学生的积极性，让每一位学生都有机会去感受实验现象，促使他们去积极地探索。根据学生对实验好奇、感兴趣的特点，尽量地利用学校现有条件，改老师演示为学生分组实验，在实验中设疑、提问和讨论由学生亲自动手就有了真情实感，知识就易掌握了，并且也培养了学生的实验能力。

因此，在教学中，教师可适当将部分演示实验转变为学生分组实验，以便更好地发挥实验的重要作用。我们将演示实验可改为学生分组实验分为以下五类：（1）将可见度差的演示实验转变为学生分组实验；（2）实验时间长需要教师提前完成部分实验过程的演示实验；（3）要求学生熟练掌握的实验技能改为学生分组实验；（4）改验证性为探索性的学生分组实验；（5）由简单实验转变为学生分组实验。并相应地进行了实践，实现了预定的实验目标。

例如，专题四——化学反应条件的控制——课题2——催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响的实验中，由于O₂的产生是不间断的，要求学生在收集O₂的时候需要相互地配合，使实验操作能力得到进一步的提升。从记录时间的大小程度上，直接感知各催化剂的催化能力的强弱。

又如，专题五——电化学问题研究——课题1——原电池——原电池实验，此实验操作相对简单，并且通过电灯的明暗程度，使学生从感官上直接认识到各原电池放电效果的差别，更容易掌握知识。

苏教版《实验化学》中，实验内容的设计符合新课程的要求，突出以实验探究为主的学习方式，明确把培养和发展学的科学素养作为核心目标。但高中新课程的改革步伐刚刚起步，在摸索的过程中，难免出现不合理的实验设计方案，优化实验方案势在必行，优化实验方案能进一步推动新课程的向前发展。

参考文献：

[1]王祖浩.普通高中课程标准实验教科书•实验化学（选修)

[M].江苏：江苏教育出版社,2007.

[2]浙江省教育厅教研室.《实验化学》教学指导意见.