基于价值取向的高中化学实验创新的两点思考

陈霞

根据化学发展史可知，先有化学实验，后在其基础上形成了化学科学系统。化学是一门在自然科学基础上发展起来的实验科学。无论是课堂演示实验还是学生分组实验，高中化学教师在教学过程中的合理利用可以激发学生兴趣、提高学习效率、培养科研精神。正因如此，每个版本的高中化学教科书中都安排有实验教学内容。为了让学生明确实验流程，一般书中都有完整的实验方案。根据实验原理、实验装置、实验的注意事项以及具体实验操作，学生掌握贯穿实验中的化学知识。但在实际操作过程中，教科书中提供的实验方案或多或少存在缺陷，不利于实验的进行，许多一线教师根据长期教学实践设计出很多创新实验。不过当前有很多教师的实验创新虽然弥补了传统实验方案的诸多不足，但也隐藏着更大的缺陷，那就是“实际操作价值”。价值的创造和获得也包括价值的选择，如何让教师的创新实验获得最大价值，本文就该话题进行探讨，望能有助于高中化学实验的发展。

一、创新必须坚持合理的价值取向

实验创新，应该完善实验本身，比如更易操作、现象更明显等。实验创新，应该培养学生的创新意识、形成科学态度，提升学生的基本素质。实验创新，应该帮助教师提升再创造能力。此时明确实验创新目的，才能准确把握实验创新的方向，创造价值。

1.创新意识的培养

人们依靠创新意识进行创造活动，它是再创造的内在动力，是实现创造的必要条件。根据资料表明，学生时代培养和开发创新意识效果俱佳。教材中的演示实验和学生实验都有详细的实施步骤，也是物质制取和性质实验中接近最佳的方案。教师对书本提供的实验进行创新设计，也是让学生知道“尽信书不如无书”，明白“最佳”也可以更加优化的。在创新设计的潜移默化下，学生创新意识必然得到提高。

2.科学精神的形成

求真、求实、求新、求变的基本素养才是科学精神。进行化学实验，观察实验现象，分析内在原因，得出实验结论本来就是“求真、求实”。

例如，在浓硫酸催化条件下，制备乙烯不仅需要控制温度为170℃，且验证乙烯的化学性质还需要进一步的净化。因为在制备过程中，会生成SO2这样的杂质气体。如果直接通入酸性高锰酸钾溶液，根据褪色现象说明乙烯的化学性质就有违于科学精神。因此在化学知识学习过程中，化学实验是培养学生科学精神最重要、最直接的方法。

3.绿色化学的体现

很多化学实验都会产生对环境有污染的有害物质，此时除去有害物质或者变害为宝就能充分体现“绿色化学”，实现人类自身和环境的可持续发展。其实从教材的改版我们也看到了“绿色化学”的价值取向，例如，教材删除了实验室制取“硫化氢”的实验，因为“硫化氢”含剧毒，即使整个实验室制备过程处于通风状态减少了对课堂上师生身体的直接危害，但是硫化氢在实验过程中排入大气会造成大气污染，教材中也删除了对人体危害性较大的“苯的硝化反应”实验。人教版改版的这一举措给我们的实验创新指明了方向，我们实现创新必须坚持安全、绿色、环保的价值取向。

例如，在进行铜和稀硝酸的反应时，如果根据书本上的装置会让大量NOx排放到空气中，污染环境。很多教师会在反应装置后添加一个装有NaOH溶液的试剂瓶吸收尾气。也有些教师采用注射器作为容器，将铜丝置于注射器中，将注射器针头插入橡皮塞，吸进稀硝酸后完成实验。整套装置密封性极好，提别是产生的NO是无色气体气体，能够长时间存在，便于观察。这种创新实验才是具有价值的绿色实验。

二、选择科学手段体现创新的价值取向

为了满足需要，手段是创造价值需要的条件。教师在进行化学实验创新过程中，自然包括了如何正确选择科学的手段实现价值。

1.让实验操作变得更简单、明晰

实验装置变得更为简单，操作更简捷，实验时间更短，现象更明显等等这样的创新是有价值的，也是我们实验创新的目标所在。无论是课堂演示或者学生分组实验，都要考虑课堂的完整性，实验改进都要比书本步骤更适合课堂教学，不能一味的追求“新”而缺乏“质”。

例如在展示苯的燃烧实验时，苯是有毒物质，取样太多污染环境且燃烧时产生浓浓的黑烟。此时教师可以取几滴苯的样品，滴于粉笔上，实验过程简洁明了，现象易观察。

再如，验证镁条在空气中燃烧时不仅有氧化镁生成，还伴有较多的氮化镁。氮化镁与氧化镁相比，有特殊的化学性质，其与水反应会产生氨气。该实验的测试就是利用将燃烧产物与水反应，最后验证是否有氨气的生成，进而证明氮化镁的存在。实验过程中需要注意一些小细节，否则现象非常不明显。首先点燃镁条时用的坩埚底较深，这样减缓空气的流动，增加镁条与N2的反应，减少氧气的反应。其次，尽管如此，燃烧过程中产生的氮化镁还是相当少的，燃烧反应可以将两块表面皿相扣。湿润的红色石蕊试纸沾在上面的表面皿上，把燃烧产生的固体放于下面的表面皿，作为反应室，加上水，迅速扣上。这样很容易观察到试纸变蓝。

2.让实验装置、操作变得更巧妙，创新彰显趣味性

创新未必需要推导重来，也许创新就仅仅是一个小小的改变，却让实验现象更为清晰，让学生更容易记住实验现象中蕴含的本质特征。

例如在进行过氧化钠与水的实验时，很多老师会采用“滴水生火”的创新实验。在一团脱脂棉中包裹少量过氧化钠固体，放置于石棉网上，再滴入2滴～3滴水，可以看到棉花最终燃烧起来。这个创新是极小的改变，却让学生一下子就记住了这个反应的特征。

再如，教材上在制取乙炔通常采用的是用电石与饱和食盐水反应。由于反应较为剧烈，为防止反应产生的泡沫冲入导管发生堵塞，常常在导管口处塞上棉花。笔者在教学过程中对该实验进行了如下的改进：先在一支大试管中加入约1/5的食盐水，然后在试管口塞上脱脂棉，在脱脂棉的上方放一块电石。实验开始时，稍微倾斜试管，充分让水分浸润脱脂棉。再试管竖直，反应中不会产生泡沫，气量也较为平稳，这是因为在脱脂棉中的水与电石均匀地发生反应。

3.让实验消耗更节省

化学实验往往是消耗型的，如果我们能够尽可能在不影响实验现象观察和结论得到的基础做到节约的话，那也充分体现了创新的价值。

例如，在实验需要的试剂比较贵、量比较大时，如果能够减少用量或找到价格相对低廉的替代品；化学仪器有很多是易碎的玻璃器材，如果能够减少器材的破损率等等，都是节约有助于实验消耗的创新之举，如教材中用氯化铵与氢氧化钙反应来制取氨气的实验，试管的破损率比较大，笔者在实验中尝试着用硫酸铵与氢氧化钙，即用氯化铵与氢氧化钙进行实验，结果发现，试管破损率大大降低。

（收稿日期：2014-09-24）