开放化学实验室提高学生实验素养

张晓红

一、问题的提出

作为江苏省列席教师之一，笔者于2016年11月参加了在湖南长沙举行的第30届中国化学奥林匹克决赛。该赛事是中国高中化学最高赛事，分理论考试和实验考试两部分，最终成绩按理论占比百分之六十、实验占比百分之四十综合计算。高手如云是对参赛学生的整体评价，跌宕起伏却是对理论成绩排名与理论和实验综合成绩排名的体会。部分理论成绩获得高分的学生，在加上实验成绩后排名一落千丈。笔者不禁深思，能奋笔疾书大学化学难度理论试卷的学生，为什么频频在实验部分出现各种失误？

实验是化学教学的灵魂，是探究物质性质及其变化规律的重要工具，也是很多学生对化学这门学科感兴趣的主要因素，而在学校学习过程中，学生真正碰触化学实验的机会太少。虽然教材中各教学模块均有演示实验、学生分组实验和探究活动，但是考虑到课时进度、操作方便等因素，教师常将部分分组实验改为演示实验、演示实验改为视频展示。近几年，笔者不止一次发现学生自行购买实验器材和药品，私下在家中做实验，其间存在的安全隐患着实令人担忧。笔者认为，在这样的背景下，开放化学实验室势在必行。

二、探索途径，提高开放实验室的可操作性

1.建立建全开放实验室规章制度

开放化学实验室并不是指学生可以随意进出实验室，自行选择仪器和药品进行各种化学实验。在实验室正式开放给学生之前，教师要做好一系列的准备工作。要建立建全实验室的規章制度，带领学生认真学习《开放实验室规章制度》、《开放实验室学生守则》等，强化实验室安全管理，激发学生实验安全意识，严肃认真对待每一次的化学实验。另外，要认真做好开放实验室的档案记录工作。

2.实验室资源的充分利用与及时补充

中学化学实验室一般除了仪器、药品以外，还有多种类型物质的微观结构模型。准备一个小实验室，长期展示常见有机物的球棍模型、各种晶体结构模型等，只要学生有需求，随时可以开放。教师要关注实验器材的更新，比如盒装的球棍模型，实验室可以批量购买，参照图书馆借阅图书的规章，做好登记工作后借给学生带回家学习研究。对一部分有想法、不只满足课堂教学，自主确立实验课题的学生，在确保实验安全的情况下，实验室尽最大可能满足学生的需求。

3.实验室开放时机的合理选择

中学化学实验室一般配备1～2名实验员，负责全校化学实验准备工作，工作量大且辛苦。如何高效利用化学实验室又减少实验室工作人员的工作量？首先考虑分组实验，一次学生分组实验需要实验员准备近一周时间，教师可以在每一次分组实验后，统计对于当次实验感兴趣或者实验时没有成功想再次实验的学生名单，在实验室仪器和药品更换前与实验员约定时间，允许学生再次实验。其次是实验室开放时间的选择，选修课、自习课、活动课以及课余时间都可以开放，但是需要用实验室的学生必须提前和实验员预约，填写使用化学实验室预约单（实验目的、需要仪器、药品等）。

三、精选内容，切实提高学生化学实验素养

学生喜欢化学实验，多是因为化学实验能够产生光、声、热、沉淀、气体等新奇的现象，这也是化学学科独特的魅力所在。教师应该抓住契机，引领学生不只是看表象，而是透过现象看本质，充分认识化学实验的科学性、严肃性，对化学实验的目的有更深层次的追求；指导学生精选实验内容，学会在实验探究的过程中，记录有效的实验现象、实验数据，分析和推理解决问题。实验探究过程能培养和发展学生的观察能力、思维能力以及创新能力，切实提高学生的实验素养，帮助学生领悟化学知识，将化学知识应用于今后的社会和生产实践。

1.紧扣教材，夯实学生实验技能

人教版高中化学必修一第一章的标题即是“从实验学化学”，凸显出实验在化学学习过程中的重要地位。这一章提出四种最常见、但却非常重要的物质分离方法：蒸发、过滤、萃取、蒸馏，前两种学生在初中阶段接触过，用于粗盐的提纯，后两种中蒸馏比较容易理解，萃取有一定难度。虽然课时计划安排了分组实验，但是由于学生个体间存在着知识、经验等差异，所以并不都能顺利在课堂上完成实验，更谈不上通过实验去理解四种分离方法的原理。对于部分动手能力较弱的学生，有必要在课后开放实验室，让他们有充分的时间接触实验仪器和药品，并通过相互交流与协作，熟悉常规仪器的使用，明白规范操作的原因，养成良好的实验习惯。教材中的分组实验多为基础的经典性实验，这些基础实验手段是学生进一步探究化学知识的重要工具，因此有必要紧扣教材内容开放实验室，夯实学生基本实验技能。

2.联系生活，激发学生学习兴趣

化学源于生活，最终又服务于生活。联系生活与社会实践的实验内容既可以激发学生的实验探究兴趣，又可以让学生感受到生活处处有化学，清楚知道课堂所学知识在实际生活中可以解决什么问题。作为化学教师，绝不只是教会学生解题，而是要能够引导学生从课堂回归生活，用学会的知识解决生活中的问题。生活中的实验素材有很多，比如：红牛饮料罐子的成分？削皮的苹果发黄是不是有三价铁离子生成？自来水里是否含有氯离子？游泳池里蓝色的池水是因为加了硫酸铜吗？当知识累积到一定高度，当思考成了习惯，学生会不断发现更多的问题，进一步需要通过实验来验证自己的想法，这也是推动化学实验室开放的原始动力。

3.习题疑难，帮助学生感性理解

高中化学新课程标准要求学生“通过实验探究活动，掌握基本的化学实验技能和方

法，进一步体验实验探究的基本过程，认识实验在化学科学研究和化学学习中的重要作用，提高化学实验能力。”但目前高考只有理论考试，因此只能通过试题体现这一要求。离子共存问题、根据现象鉴定物质是否存在问题、滴定分析中指示剂的选择问题、无机工艺流程中常出现的除杂提纯问题等等，有时候学生不能领悟教师的单纯讲解，需要更加直观的感性认识。教师可以引导学生定期整理与实验有关习题中的疑难问题，小组合作设计实验方案，并向实验室提出书面申请，利用课余时间走进实验室，通过实验探究感性理解有疑难的习题。

4.竞赛拔高，增强学生科研能力

因材施教是教学中一项重要的教学方法和教学原则，教师应根据不同学生的认知水平、学习能力以及自身素质，选择适合每个学生特点的学习方法来有针对性的教学。对于特别热爱化学，有意识要参加化学竞赛或今后有志于沿着化学方向发展的学生，更有必要开放化学实验室，为他们提供一个可以自由研讨、自主探究的场所。第30届中国化学奥林匹克决赛实验试题是“醋氨己酸的合成及含量分析”，要求学生根据试题信息，自主选择仪器、试剂和材料合成醋氨己酸，再用自己标定出浓度的氢氧化钠溶液测定醋氨己酸的含量。实验时间为五个小时，要求学生独立完成整个实验过程，做好实验数据的记录和分析处理工作，最终得出结论。对于这样一群学生，我们不仅要开放实验室，还要为他们创设部分大学化学实验室才具备的条件，为向社会传输优秀的化学人才奠定基础。

发挥好化学实验室这个平台，把实验室的仪器、药品等向学生有目的地开放，不仅能充分发挥实验室的资源效益，更为关键的是通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，进一步激发学生学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的转变，提高学生的实验素养。

（收稿日期：2016-12-15）