高中化学创新实验课程的设计与实施

徐娟芬

摘要：伴随着新课改的推进，加上现代教育理念的普及，创新教学形式和内容成为教育的主要目标。化学实验课程教学能充分地锻炼学生的创新、实践和研究综合能力，但以往的高中化学实验课程大多教学方式单一枯燥，教学形式陈旧，影响了教学的质量和效率。为此，文章结合具体例子来进行高中化学创新实验课程的设计，提出高中化学创新实验设计实施策略，试图给相关工作者以参考。

关键词：高中化学;创新实验课程;课程设计;设计实施

教育部发布的《普通高中化学课程标准（实验）》对化学教学中实验的重要地位进行了强调。随着教育理念的更新改革，以往的“知识导向”变为“知识与技能培养”再到“学生核心素养培养”，而为了达到这一目标，有必要创新化学实验课程。教师可以通过引导学生去探究实验过程、观察实验现象、分析实验结果，来强化学生的问题分析和解决能力，以此促进学生化学知识实践操作的全面发展。本文从“铜与浓稀硝酸的反应”这一实验人手，分析研究高中化学创新实验课程的设计与实施。

一、高中化学创新实验课程设计

（一）设计背景

选择苏教版化学必修一“硫、氮和可持续发展”中第二单元“生产生活中的含氮化合物”里面的第三部分内容“硝酸的性质——铜与浓稀硝酸的反应”这一实验来进行设计。经过前面的学习，学生已经基本上掌握了化学实验的基本操作，且有相关的知识基础，再来学习和操作本部分实验就比较简单。通过实验，能够帮助学生掌握元素化合物知识，并培养其化学观念，让学生对化学产生更浓厚的学习兴趣。

（二）以往实验课程存在的不足

在教材中，铜与浓稀硝酸的反应只给出了化学方程式和简单的实验操作介绍。因此，有许多化学教师认为该实验不十分重要，大多给学生讲解下相关的实验原理后就进行下一知识。该做法会让学生留下许多问题而无法解决，从而挫败了学生学习化学的积极性。这是以往“铜与浓稀硝酸”实验课程教学存在的不足，也是创新实验课程设计需要解决的问题。

（三）创新点

因为“铜与浓稀硝酸的反应”实验中需要用到浓硝酸和稀硝酸这类危险化学药品，因此教师往往会顾虑实验的安全性而选择放弃;并且，实验的时候，产生的有毒气体二氧化氮和一氧化氮，也和绿色化学理念相违背，这让许多教师即使想发挥实验教学的功能，也只能简单略过。本次实验课程教学正基于此来进行创新设计。

（四）创新设计过程

（1）实验装置见图：

（2）实验所需仪器、药品：注射器两支，具支试管两支，止水夹两支，铜粉，浓硝酸溶液，胶头滴管等。

（4）实验操作步骤和优势：第一步，将两具支试管以一段塑料导管连接起来，作为反应装置，以注射器当作分液漏斗。如此，能保证实验装置的简单性、生活性和科学性。

第二步，浓硝酸注入左边注射器的时候，Cu与左边试管浓硝酸发生反应，产生NO2。这时将止水夹打开，红棕色二氧化氮会马上溢入右边试管内，和右边试管内的水发生反应，产生稀硝酸，实验自制出稀硝酸之后，稀硝酸又会和铜粉发生反应。这一实验过程，既简单又方便，还安全。

第三步，在反应产生红棕色气体后，学生会感到抽象，而产生蓝色溶液后，学生又会觉得十分神奇。止水夹打开，a试管内产生的二氧化氮会溶于b试管，和其蒸馏水反应而产生稀硝酸;再将止水夹关闭，稀硝酸又会和铜粉反应。该实验的创新设计，不单单能获得预想中的化学反应现象，还能吸引学生的注意力，激发学生的化学实验兴趣，培养学生的探究意识，并以直观的方式解决学生心中的问题，让学生爱上化学实验课程。

（5）小结：①教师和学生在观察的过程中，根据实验现象得到了下面的化学反应：

教师可以先让学生分小组讨论，自由提出自己的想法，自主思考得出化学反应式，最后再由教师进行总结。

②教师以学生为主体，学生在教师的引领下对该实验进行操作探究。在实验中，学生的观察力、探究力、化学实验力等都能够得到强化，还能够培养化学思维，锻炼创新能力。

二、高中化学创新实验课程设计实施策略

（一）善于创设教学情境

在教学中，教师要善于创设教学情境，可通过实验环节中的问题来激发学生的好奇心，教师要讲究“引”法，留下使学生生疑的“空白点”以及思维的“开发区”。在学生有了自主探究欲望后，教师只需顺势引导，让学生先思考分析，再合作谈论，最后总结概括，即可達到解决问题释疑，并巩固学生知识、培养学生实验能力的效果。

（二）树立学生主体地位

创新实验课程设计并实施，确立了学生主体地位，着重引导学生去思考和解决问题，让学生能独立思考，发挥自身的积极性、主动性和创造性。在面对一些不容易操作的实验时，如本次实验中的“铜与浓稀硝酸的反应”，其危险性较高且不符合绿色化学理念，教师也不应选择回避，而应思考怎样创新实验设计来解决这一问题。在解决问题后，通过创新实验展示，给予学生思考的空间和营造交流的氛围，学生也能积极主动地投入到实验设计、推理和结果预计中去。可以说，创新实验课程，能激发学生探索的热情，强化学生自我意识，也有助于学生合作精神的培养。

（三）简化实验仪器应用

高中化学创新实验课程设计，应简化步骤，使用最少的实验仪器来获得最佳的实验效果。其不单单是化学课程的基本要求，也是引导学生探索知识，开发实验分析思维的重要方法，也符合当下绿色化学理念。上面的“铜与浓稀硝酸的反应”创新化学实验设计中，教师设计的实验装置，只需要用到注射器两支、具支试管两支、止水夹两支、铜粉、浓硝酸溶液等，体现了简单、生活和科学性。科学简化实验仪器，既能减少实验的危险性，也能获得良好的实验成果。

总而言之，高中化学实验课程教学，是学生创新思维开发、创新精神树立和创新能力强化的重要途径。教师应积极创新化学实验课程设计，并采取有效的实施策略，来逐步引导学生开展化学实验，分析问题，解决问题，吃透相关化学知识，培养良好化学学习习惯和掌握化学学习方法。在实验中，教师应充分开发学生潜能，创设教学情境，树立学生的主体地位，简化实验仪器应用以及营造和谐讨论氛围，方能促进学生整体素质发展。