高中化学实验教学创新与探究

2020-11-25雷超

名师在线 2020年21期

雷超

（甘肃省民勤县第四中学，甘肃武威 733399）

引言

实验教学对高中化学教学具有重要影响。新课程改革要求教师改进、创新实验教学。化学实验教学的创新，不仅能够促使学生将化学理论知识与实际生活相结合，还能有效提高学生化学实验的操作能力[1]。本文主要从化学实验器材、实验方法、实验类型的创新切入，进一步研究如何提高化学实验课的教学质量。

一、实验器材的创新

化学教学的新课程标准明确指出：教师应鼓励学生通过变废为宝的方式自主创造较为简单的实验器材，以激发学生的创新意识。人们的生活中有很多垃圾废品。有些垃圾不仅能够回收再利用，甚至有着良好开发价值。教师可以鼓励学生把这些废品做成较为简单的实验器材。这样不仅能够激发学生的创造力，还可以有效提高学生的探究兴趣，并实现环保的效果[2]。例如，在教学“胶体电池”的实验时，由于该实验存在操作不便捷、电压需求较高、浪费时间等问题，教师可以鼓励学生整改有明显色差的氢氧化铁胶体、H形管等生活垃圾作为实验器材。这样会收获良好的实验效果。

二、实验方法的创新

实验方法的优劣直接影响化学实验的效果。好的实验方法可以更好地实现化学实验教学目标。教师对原有化学实验方法进行多层次的分析和研究，从而改进和创新原有化学实验方法，向学生展示更为清晰、具体的实验过程，有利于学生学习、理解、掌握化学知识。因此，创新实验方法是高中化学教学的探究重点，是提高学生思维能力、实验能力的有效途径，有利于培养学生自主设计实验方案的能力。在传统化学实验教学中，学生按部就班地进行实验，造成了学生思维的局限性和实验方法的机械性，无法有效培养学生的创新能力[3]。长此以往，学生就会对课本产生依赖性，无法进行自主实验。

例如，在教学“二氧化硫”有关性质探究实验中，氢氧化钠溶液和二氧化硫实验反应现象不明显。教师可以引导学生从以下方面进行改进和创新：①运用指示剂，将酚酞滴入二氧化硫和氢氧化钠混合溶液中，如果溶液的红色褪去，则表明实验有反应；②而有的学生认为，加入酚酞溶液之后红色褪去，也可能是二氧化硫的漂白性导致酚酞的颜色变白。根据以上两种回答，教师可以指导学生进行相应实验：适量氢氧化钠注入刚褪色的溶液中，如果生成红色，则表明实验①是正确的；如果溶液不变色，则表明实验②是正确的。在学生完成实验操作后，教师需要及时指导学生反思实验结果，挖掘实验中存在的不足之处，从而有效地提高化学实验教学效果。

三、实验类型的创新

（一）绿色环保型

绿色化学实验主要是指在化学实验过程中，通过改进实验步骤和思路，减少实验有害、有毒物质的排放，减少实验药品的用量等，以达到绿色环保化学理念的要求。该类实验设计的关键是把实验置于密闭的体系当中实施，以此有效减少或消除污染物的产生及排放，防止污染物对人体造成危害，并培养学生爱护、保护环境的意识，实现绿色化学实验理念的贯彻实现[4]。

例如，在对SO2的化学性质及水溶性进行实验时，以往的实验是在水中通入SO2。然而这样会造成SO2排放到空气中，不符合绿色化学理念的要求。因此，教师可以加装尾气吸收装置，或者通过氢氧化钠溶液吸收多余的SO2。改进后的实验不仅可以有效减少SO2的排放及污染，还能够有效锻炼学生分析及解决问题的能力。值得注意的是，在对类似的实验进行创新时，教师不能轻易地忽视学生观察化学物质的感受。一般来说，少量吸入NH3、C12等有害气体，通常不会对人体产生危害，但会影响学生的亲身感受与体验。因此，在创新实验时，如果化学实验材料剂量较少、毒害较低，在确保实验绿色环保的情况下，教师还需要顾及学生自身的感受与体验。

（二）生活化实验

生活化实验是指实验人使用生活物品替代化学实验仪器，以此减少化学试剂的实际用量，减少或消除污染物的排放。该类实验的共同优势是利用生活中常见、易得的物品来代替化学实验仪器，有利于学生进行家庭与分组实验；有利于学生把生活实际和化学知识相结合；有利于教师把课堂教学延伸到课外，以此全面提高学生的化学素养。

例如，Fe2+与Fe3+之间互相转化的实验，通常以“苹果汁的变色实验”进行实现。具体实验的使用物品有维生素C片、1个青苹果、无色的玻璃杯、榨汁机。在实际实验时，实验人首先使用榨汁机将青苹果榨汁，然后将青苹果汁导入无色的玻璃杯中；果汁在较短的时间内呈现为浅绿色，在放置几分钟之后，果汁很快变成了较深的黄色；加入维生素C药片粉末，搅拌溶解，苹果汁很快由黄色变浅或变为原状。该实验不仅为学生提供了一个“生活化”的化学角度，还使学生意识到可以利用所学化学知识解决现实生活的问题，深刻体会到现实生活与化学知识之间的紧密联系。但是，此类实验的创新存在缺点。首先，该类实验的创新是利用生活废弃物或者医疗用品代替化学仪器。这就会存在物品本身是否卫生、物品的使用是否安全等问题。其次，化学仪器设备的生活化会减少常规性的实验仪器的运用，忽视了常规性化学仪器所具备的教学功能，从而降低学生熟练使用化学仪器的能力。因此，在化学仪器实现生活化的基础上，教师还需要适当强化常规性化学仪器在实验中的运用。

（三）微型化实验

微型化实验是以传统实验为基础，在确保实验效果的前提下，实验人运用微小的化学仪器，使用更少的药品所开展的实验。该类实验不仅能够减少化学资源的消耗，还能减少化学污染，从而有效提高化学实验的安全性，并实现环保、高效、绿色的效果。例如，在开展浓硫酸脱水的实验时，实验人进行微型化创新，首先选择2g蔗糖置于大试管当中；其次，向试管当中注入浓H2SO45mL，均匀搅拌后，塞上带玻璃导管的橡胶塞，并在另一端插入有品红的溶液试管，对实验现象进行观察。这种微型化的实验，不仅有效减少了有害气体的产生，还向学生渗透了绿色的化学理念，从而有效增强了学生的环保意识。