高中化學實驗創新教學初探

　　摘 要： 新課程改革背景下，化學實驗的地位越來越突出，我們必須重視高中化學實驗教學的創新。教學中要以趣味化學實驗激發學生的學習興趣；通過探究性實驗培養學生的探究能力；開展實驗設計，激發學生的創新意識；拓展化學課外實驗，提高學生解決問題的能力。
　　關鍵詞： 高中化學 實驗教學 創新
　　化學是一門以實驗為基礎的自然科學。新課改對化學實驗教學提出了許多要求，其中最重要的是:（1）了解化學實驗是科學探究過程的一種重要方法；（2）能根據實驗試題要求，設計、評價或改進實驗方案；（3）注重引導學生學習科學探究方法，要求考核初步實踐化學實驗探究的一般過程，掌握化學實驗的基本方法與技能。正如著名化學家戴安邦所說：“化學實驗教學是全面實施化學教育的一種最有效的形式。”化學實驗不僅是化學教學的重點，而且一直是高考重點和難點。因此，我們必須重視高中創新化學實驗教學，重視興趣的激發，努力培養學生的探究能力、創新意識和解決問題的能力。下面，筆者結合多年的教學實踐，談談高中化學實驗教學的做法和體會。
　　一、以趣味化學實驗為開頭，激發學生的學習興趣
　　興趣是學生萌生創新意識和展開創新思維最原始、最直接、最強勁的動力。在這種動力的推動下，學生的學習熱情會被激發。所以，在課堂的前十分鐘，我不是急于講課本的內容，而是演示一些跟本堂課知識有關的化學實驗。如：講到三價鐵離子的性質時，為了引起學生的興趣，我表演了“仙姑驅鬼”，即用一蘿卜雕刻成鬼怪狀，預先放在KSCN溶液中浸泡，表演時再用一蘸有FeCl3溶液的小刀砍向鬼怪狀的雕刻物，即刻可看見血紅色的液體流出。通過這樣一個趣味化學實驗，學生對于Fe3+的檢驗方法就非常熟悉了。因此，以趣味化學實驗為開頭的教學，不僅激發了學生學習化學的興趣和探索化學奧秘的欲望，而且為化學實驗創新教學創造了前提條件。
　　二、以探究性實驗為過程，培養學生的探究能力
　　現行教材中的演示實驗大多數為驗證性實驗，學生往往處于一種被動接受的狀態，不利于學生思維的培養，若將其改為探究性實驗，效果會更好。探究性的化學實驗教學其實是一種以學生為主體，教師為指導的探究性活動。在活動過程中，學生模仿科學家獲取知識的思維方式，即通過教師提供一定的知識背景，發現問題，提出猜想與假設，并通過設計實驗方案，探究實驗，查資料等方式對自己提出的猜想與假設進行論證，從而獲取知識。這樣，學生不僅能建構自己的知識體系，形成化學科學觀念，而且能提高自身獲取知識的能力，掌握解決問題的方法。同時充分調動學生的積極性，培養學生的創新意識。因此，我們應當積極開展以化學實驗為基礎的探究式教學。
　　案例一：探究鐵及其化合物的氧化性和還原性
　　［創設情境］利用視頻播放：自然界中鐵的發現和應用，以及生產、生活中鋼鐵的腐蝕及防護。這樣能引起學生探究鐵及其化合物的氧化性和還原性的興趣。
　　［發現問題］鐵為什么會生銹？再鐵單質和鐵的化合物中，哪些具有氧化性，哪些具有還原性？哪些既有還原性又有氧化性？
　　［知識儲備］教師提供以下兩個背景，學生可以閱讀這些資料，并且獲取相關的有用的信息。
　　1.如何證明物質具有氧化性或還原性?如果你預測某物質具有氧化性（或還原性），就應該尋找具有還原性（或氧化性）的另一物質，通過實驗證實兩者能發生氧化還原反應。
　　2.以Fe?葑Fe2+?葑Fe3+價態線讓學生分析這些物質的性質。
　　［提出假設］
　　1.只具有氧化性的物質：FeCl3溶液。
　　2.只具有還原性的物質：Fe。
　　3.既有還原性又有氧化性的物質：FeCl2溶液。
　　［實驗方案］教師提供實驗試劑，學生進行分組討論，由組長匯報實驗方案，最后教師給予適當點評，最終定下比較科學、合理、簡單易行的實驗方案（即表一）。
　　實驗試劑：鐵粉、稀硫酸、氯化鐵溶液、氯化亞鐵溶液、氯水、稀硝酸、銅片、鋅片、硫氰化鉀溶液。
　　實驗方案設計不僅能調動學生的能動性，還能培養學生的探究精神和創新能力，提高化學科學修養。這樣能讓每個學生都積極參與，人人都有事做，使學生的積極性被充分調動起來。
　　［分組實驗］學生通過分組做實驗如實記錄實驗現象，并得出結論（表二）。
　　［實驗結論］FeCl3溶液只有氧化性，FeCl2溶液具有還原性又有氧化性，Fe只有還原性（即低價還，高價氧，中間價態兩頭轉）。
　　三、以實驗設計為載體，激發學生的創新意識
　　實驗設計是一個動手動腦并可培養學生各方面能力的過程。讓學生自己思考設計實驗，既可以培養學生的發散思維能力和創新能力，又可以使學生的創新能力得到發展。我們在組織學生開展實驗設計時，可引導學生閱讀相關化學知識，查找一些實驗原理、藥品、儀器和實驗裝置的改進等，然后提出針對性的、分層次的問題，讓學生嘗試自主設計實驗，動手做實驗。
　　案例二：Fe（OH）2制備方法的探究
　　學生分組進行討論，各組匯報自己的方案，方案如下：
　　方案1：如圖一將盛有NaOH溶液的膠頭滴管直接插入試管里FeCl2溶液的下面，慢慢擠出NaOH溶液。觀察現象。
　　方案2：如圖二在試管中先加入新制的FeCl2溶液，再加入一定量的植物油或汽油液封，然后將膠頭滴管插入液面下，逐滴滴入事先煮沸過的NaOH溶液。
　　方案3：如圖三，（1）在試管Ⅰ里先加入鐵粉，稀硫酸。（2）在試管Ⅱ里加入NaOH溶液。先打開止水夾，待氣體連續冒出時關閉止水夾。
　　［分組實驗］教師事先準備好實驗試劑，材料。學生分組進行實驗，并認真記錄實驗現象。
　　方案1：立即見到灰綠色沉淀，過一段時間后變成紅褐色沉淀。
　　方案2：滴入后還是立即見到灰綠色沉淀，過一段時間后變成紅褐色沉淀。
　　方案3：產生白色沉淀，且能保持較長時間。
　　［實驗結論］制備Fe（OH）2一定要隔絕空氣，方案3效果較好。經過學生動手動腦，創新改進，深入探究，既激發了學生的創新意識，獲得情感體驗，調到了學生的學習積極性，又培養和鍛煉了學生創新思維的能力，達到事半功倍的效果。
　　四、以化學課外活動為輔助，提高學生解決實際問題的能力
　　新課程理念下的化學教學更注重知識與生活的整合，加強課內知識與社會生活、科技發展相聯系，重視學生已有的生活經驗和形成過程的體驗，更加貼近社會、貼近生活。因此，中學化學老師要善于從日常社會生活中的現象，對有關知識內容進行適當延伸，而化學實驗可以探究生活、社會中的化學問題，解釋、解決日常生活中的實際問題，拓展化學實驗的功能，提高學生解決問題的能力。
　　例如：制作“水果電池”
　　設計實驗方案：（1）學生選擇實驗材料，材料應從生活中選取，且要實用、環保、實惠、易獲得。如找到廢棄干電池的碳棒，鐵釘，導線，小燈泡，蘋果（或檸檬）。（2）組成原電池。（3）通過小燈泡，測量不同水果在相同條件下所產生的電流，并做好記錄，得出論證。
　　例如：高一講到蛋白質的性質——鹽析和變性，有些同學對兩個概念會混淆。為了突出這兩個重點，我鼓勵學生利用身邊最常見的物質進行化學實驗。實驗前學生已經掌握了一些基本概念。如鹽析：往蛋白質溶液中加入某些濃的輕金屬鹽或銨鹽，可使蛋白質的溶解度降低而析出。鹽析是物理變化的，加水又可重新溶解。變性：蛋白質在加熱，酸、堿、重金屬鹽和紫外線等作用下，會使蛋白質發生凝聚，失去生理活性。變性是不可逆的，是化學變化。
　　設計實驗方案：（1）向蛋清溶液加入幾滴飽和的氯化鈉溶液，觀察現象，再加水，觀察現象。（2）給雞蛋清溶液加熱，觀察現象，再加水，觀察現象。
　　總之，通過化學實驗創新教學培養學生的創新能力是其他學習方法不可替代的。化學實驗教學要有意識地引導學生積極參與到探究活動中來。探究可以讓學生大膽地進行猜想和假設，發表見解，培養創新能力，體會到從“學會”到“會學”的樂趣，真正感受到探究的艱辛，同時充分調動積極性，培養創新意識，切實提高實驗能力和科學素養。
　　參考文獻：
　　［１］在化學實驗教學中培養學生的創新能力.中學化學教學參考，2003.5.
　　［２］用“問題導學法”進行實驗.物理教學，2012.1