閆冬景
化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué),實驗是化學(xué)教學(xué)的最基本的特征,離開實驗的化學(xué)教學(xué)是難以想象的。而實驗室是進行化學(xué)實驗教學(xué)的主要場所,加強化學(xué)實驗室的建設(shè),目的在于為化學(xué)實驗教學(xué)提供必要的物質(zhì)基礎(chǔ)。新課程教學(xué)特別重視學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng),實驗在化學(xué)教學(xué)中有著更為突出的地位。因此,加強化學(xué)實驗室的建設(shè)有著很重要的現(xiàn)實意義。
新課程教學(xué)以學(xué)生的發(fā)展為宗旨,強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力與解決問題的實踐能力,這些都離不開化學(xué)實驗。隨著新課程教學(xué)改革的推進,很多學(xué)校的原有實驗設(shè)備不能滿足教學(xué)的需要,建設(shè)符合化學(xué)新課程教學(xué)的實驗室顯得十分緊迫。那么,如何建設(shè)新型化學(xué)實驗室,以便更好地為新課程教學(xué)提供堅強的后勤保障呢?
設(shè)計化學(xué)實驗室的基本原則
新課程特別注重實驗教學(xué),學(xué)生在進行化學(xué)學(xué)習(xí)的時候,要完成很多分組實驗、探究性實驗,因此,建造的實驗室需要有足夠的場所,每一類實驗最好有相應(yīng)的區(qū)域,實驗器材的添置應(yīng)該適合實際的操作任務(wù)。建造的實驗室應(yīng)該遠離煙霧、灰塵、有振動源的地方,更不要在鍋爐房或者交通要道的附近。為了安全起見,實驗室的建造材料應(yīng)該選擇防火的,要安裝向外側(cè)開的門。
加強實驗硬件的建設(shè)
實驗室里的藥品柜、器皿柜、邊臺、實驗臺等硬件應(yīng)該由專業(yè)的、具有加工資格的工廠生產(chǎn),要求各項指標(biāo)都要符合技術(shù)要求。除了美觀、整潔、實用外,還應(yīng)該具備防火、防潮、防日光照射、堅固耐用的特點。所有的實驗臺面,應(yīng)該具備耐堿、耐酸的特性。實驗室所用的材料應(yīng)該是環(huán)保的,這樣不僅不影響師生的身體健康,也可以避免因為建材揮發(fā)出來的氣體影響到化學(xué)實驗的結(jié)果。實驗室內(nèi)的采光、通風(fēng)、溫度、濕度等應(yīng)該符合實驗環(huán)境的設(shè)計要求,尤其要做好通風(fēng)工作,通風(fēng)柜應(yīng)該放在氣體流動量比較小的地方,不要過于靠近門或窗戶。
總之,新課程背景下的高中化學(xué)教學(xué),對實驗提出較高的要求,學(xué)生自主探究性實驗、課外實驗的量明顯增多,這對實驗的藥品以及設(shè)備都提出較高的要求。很多學(xué)校現(xiàn)有的實驗設(shè)備以及實驗藥品已經(jīng)不能滿足新課程教學(xué)需要,應(yīng)該站在為學(xué)生發(fā)展的高度上,加強實驗室的建設(shè),在實驗室的硬件上除了做好供電、供水、排風(fēng)工作以外,還應(yīng)該添置更多的儀器,以滿足學(xué)生做各種探究性實驗的需要。也就是說,為學(xué)生的發(fā)展提供較好的物質(zhì)保障。
加強實驗室管理,健全規(guī)章制度
實驗室里的儀器、藥品很多,平時消耗的量也很大,欲使實驗室高效運轉(zhuǎn),需要加強它的管理。管理實驗室不是一件簡單的事,需要領(lǐng)導(dǎo)重視,實驗教師要有高度的責(zé)任心,并建立完善的規(guī)章制度。如果沒有完善的規(guī)章制度,就不能科學(xué)地管理,有序地開展各種實驗。在日常教學(xué)中,教師所需要的器材、藥品,學(xué)生實驗所需要的各種器材、藥品,都應(yīng)該先填寫清單,這樣便于歸還時的檢查;校領(lǐng)導(dǎo)要定期檢查實驗的器材與藥品,拿出補充的計劃或方案,這樣能保證實驗室的正常運轉(zhuǎn)。為了減輕實驗員的負擔(dān),應(yīng)該將教師演示的實驗器材、藥品放入專柜。學(xué)生分組實驗的器材與藥品按一定的順序擺放整齊,每次實驗后,根據(jù)消耗的情況做好及時的補充,這樣能保證下一次實驗正常進行。
穩(wěn)定實驗管理員隊伍,并做好培訓(xùn)工作
實驗員的工作具有很強的綜合性,為了保證實驗教學(xué)的正常開展,他們付出辛勤的勞動。由于新課程中的實驗內(nèi)容增加很多,實驗的要求也有相應(yīng)的提高,因此,實驗員應(yīng)該積極參與到新課程的學(xué)習(xí)之中,學(xué)校也應(yīng)該給實驗員更多的培訓(xùn)機會。這樣能使實驗員熟悉新課程教學(xué)的理念與特征,做一名合格的探究型的實驗員。由于實驗員的工作有一定的專業(yè)性,各學(xué)校應(yīng)該努力穩(wěn)定實驗員隊伍,不能換來換去。
重視建立以探究性學(xué)習(xí)為主的實驗室
新課程特別重視學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改變,大力倡導(dǎo)學(xué)生開展各種形式的自主學(xué)習(xí)活動,其中,探究性學(xué)習(xí)是一種最能培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力與解決實際問題能力的學(xué)習(xí)方式。因此,在化學(xué)實驗室建設(shè)的時候,要為開展探究性學(xué)習(xí)活動做好充分的準(zhǔn)備,要使實驗室成為學(xué)生進行探究性學(xué)習(xí)的最好場所。
對學(xué)生進行實驗室開發(fā)
學(xué)生在進行探究實驗的時候,要向教師遞交實驗的方案、計劃,并列出需要的器材、藥品。實驗員對學(xué)生提出的方案要進行仔細的審核,并做適當(dāng)?shù)脑u估:能順利進行的,就不要含糊,立即讓學(xué)生進行;不能的話,要創(chuàng)造條件,對于缺少的器材,可以組織學(xué)生自制。
自制教具,修舊利廢
改進實驗裝置,充分利用自制的代用品,不僅能節(jié)約實驗成本,還能提高實驗的效率,增加實驗的量。即使在實驗條件、藥品很充沛的情況下,讓學(xué)生自制器材也是一件很有意義的事,不僅可以提高學(xué)生的動手能力,還能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如,可以組織學(xué)生自制簡易的氫氧爆鳴器、簡易的電解水裝置。在進行廢舊利用方面也有很多工作可做,比如將舊電池里的碳棒、鋅片取出來,把加熱氯酸鉀與二氧化錳混合物中的二氧化錳回收起來,等等,這樣不僅能解決化學(xué)藥品緊缺的問題,還能培養(yǎng)學(xué)生勤儉節(jié)約的良好品質(zhì)。
建設(shè)綠色化學(xué)實驗室
化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)要求實驗要體現(xiàn)“綠色化”的思想,因此,在化學(xué)實驗中要幫助學(xué)生樹立“綠色化學(xué)”的思想,形成“綠色化學(xué)”的觀念。化學(xué)實驗室理當(dāng)成為綠色化學(xué)的場所。
推行微型化學(xué)實驗
微型化學(xué)實驗?zāi)芄?jié)約藥品、減少污染,而且能使化學(xué)實驗現(xiàn)象更明顯、安全。要教育學(xué)生在化學(xué)實驗的時候按量取藥,不能錯誤地認為取得藥越多越好。
減少各種化學(xué)藥品的污染
首先要從源頭上考慮,能不能找到化學(xué)實驗有毒藥品的代替品。比如,在做分解過氧化氫實驗時,常用二氧化錳固體,是強氧化劑,如果處理不當(dāng)會產(chǎn)生嚴重的環(huán)境污染,可以找豬肝作代替品。也許有人說,實驗用一點點兒沒事的,其實,一個班級就有很多組實驗,一個學(xué)校有很多的班級,這樣一大批實驗下來,問題不容忽視。其次,要處理好廢水、廢渣。化學(xué)實驗中所產(chǎn)生的廢水、廢渣都會產(chǎn)生環(huán)境污染,程度輕重而已。因此,在化學(xué)實驗的時候要教育學(xué)生不要隨便丟棄廢水、廢渣,應(yīng)該養(yǎng)成良好的習(xí)慣,將無法利用的廢水、廢渣倒在指定的容器里;如果在實驗中產(chǎn)生廢氣,就要盡量做好回收工作。
打造數(shù)字化實驗室
數(shù)字化實驗室是在傳統(tǒng)的實驗設(shè)備的基礎(chǔ)上,結(jié)合各種傳感器采集數(shù)據(jù),然后再利用計算機進行數(shù)據(jù)處理,得到實驗結(jié)果。這是全新的實驗室,不僅能體現(xiàn)“綠色化學(xué)”的理念,還能使學(xué)生從理論上掌握物質(zhì)的性質(zhì)。在日常的教學(xué)中,教師常常對有劇毒的化學(xué)實驗做避開處理,目的是減少對學(xué)生的危害,但學(xué)生缺少直觀的體驗,不利于化學(xué)的學(xué)習(xí)。而數(shù)字化實驗,一樣能模擬真實的實驗過程,同樣能使學(xué)生體驗到研究的過程,但不會受到有毒藥品的危害。同時,學(xué)生能借助數(shù)字化實驗觀察到微觀世界與化學(xué)反應(yīng)的過程,更好地理解、掌握化學(xué)原理。數(shù)字化實驗室是現(xiàn)代教育技術(shù)在實驗上的典型運用,有很多優(yōu)點,但它不能完全代替真實的化學(xué)實驗,尤其是在培養(yǎng)學(xué)生動手能力方面是絕對代替不了的。
總之,化學(xué)實驗室的建設(shè)要與時俱進,體現(xiàn)新課程的教學(xué)理念。為了學(xué)生的全面發(fā)展,為了實驗教學(xué)的順利開展,應(yīng)該不斷完善實驗設(shè)備,讓實驗室真正成為全面發(fā)展學(xué)生素質(zhì)的場所。
參考文獻
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(作者單位:江蘇省豐縣歡口中學(xué))