高中化學實驗教學的優化設計探索

張旭娟

化學是一門以實驗為基礎的自然科學，實驗是化學的重要組成部分和教學實現途徑，化學實驗中蘊含著化學原理、化學反應現象和化學探索思考基本點。高中化學新課程標準要求教師優化實驗教學方式，使學生在實驗的基礎上主動完成化學知識體系建構。在當前的教學實踐中，化學教學多注重教師講授，實驗僅作為教師講授的輔助活動，而非學生化學學習的主要途徑。高中化學實驗教學要進行不斷的優化設計，努力打造高效率、高收獲的化學課堂。本文將針對高中化學學習的初步、中級、高等及提升整合階段的不同特征，探索高中化學實驗教學的優化設計方案。

一、培養良好習慣，鞏固實驗基礎

化學實驗是激發學生學習興趣的源泉，具有培養學生觀察能力、創新能力和實踐動手能力的重要作用。在高中化學學習的初步階段，學生剛進入高中化學的情境，對于高中化學深奧知識感覺陌生，高中化學實驗更是云里霧里。而高中化學實驗只有在嚴密的實驗過程和明確的實驗目標指導下才能發揮出其對于化學知識學習的重要意義。在初步階段，教師必須重視培養學生的良好實驗習慣、嚴謹的科學態度和實事求是的精神，促使學生養成愛護實驗器材、整潔有序的實驗美德，為實驗的順利開展打下堅實基礎。

例如化學必修一第一章“從實驗中學化學”就特別注重培養學生掌握化學實驗的基本方法，使學生對實驗流程有清晰明確的理解。教師在此章的教學過程中，帶領學生走進實驗室，使學生認知試管、燒杯、燒瓶、各種試劑瓶、量筒、酒精燈等基本常用實驗器材的使用方法和注意事項。而后教師組織學生進行簡單的制取蒸餾水實驗。在實驗過程中，教師要注重培養學生有條理地進行，實驗的先后順序要清晰、步驟不能缺失，實驗后要整理好實驗器材和實驗平臺。只有實驗的步驟正確、條理清晰，才能為更深入的觀察實驗、探究實驗準備條件。

二、 注重動手操作，提升實驗能力

經過初步階段的培養訓練，學生已經具備了良好的實驗素質和基礎實驗知識，觀察能力、創新能力和實踐動手能力都有一定的發展。在隨后的中級階段，教師首先要清楚認識學生的化學實驗能力狀態后進行實驗教學優化設計。從以前的演示實驗為主，轉變為學生親自動手實驗為主。在此過程中，教師要成為學生實驗的引導者和指點者，將化學實驗的主動權交還給學生，使學生在實踐中提升實驗能力。

例如在“鐵離子、亞鐵離子氫氧化物的制取”實驗中，教師將Fe（OH）2的制備實驗設計為小組實驗，合理安排實驗小組成員和分工，每組配備好實驗用品。實驗中，學生清楚地觀察到最初生成的白色絮狀沉淀，但白色絮狀物氧化太快，沒有觀察到其變為灰綠色、最終變成紅褐色的過程。于是學生們動手進行實驗改進，進過大量的實驗后，將實驗過程改進如下：首先把氫氧化鈉溶液和硫酸溶液進行加熱煮沸后分別裝在兩只試管中進行保存，用一較長的膠頭滴管吸一滿滴管的煮沸過的NaOH溶液；完成后把還原鐵粉加入到另一只試管之中，再迅速加入稀H2SO4，同時在溶液中滴入部分植物油將其封存好，然后把準備好的膠頭滴管伸入試管底部，再擠出氫氧化鈉溶液。在這種情況下，進行油封能使反應在相對密閉的體系中進行，白色沉淀現象比較難以消失。學生在實際動手實驗中不僅彰顯了細微的現象使得學生印象深刻，而且培養了學生創新能力和實驗技能，真正實現了實驗能力的提升。

三、 增加設計實驗，實現能力飛躍

教師在優化設計高中化學實驗教學的過程中，學生經過初步和中級階段的嚴格訓練，實驗能力得到了切實提升?；趯W生的能力發展階段，進入高等階段后教師要不斷改善化學實驗，促進學生的創新精神的提升和創新能力的提高，并且通過實驗教學，鞏固深化基礎理論知識。高中學生在具備了一定的化學素養之后，已經有了一定的創新能力，通過高中化學實驗培養學生的創新能力，可以說是一種捷徑。例如“銅與濃稀硝酸”的實驗，銅與濃硝酸的反應產物NO2可直接被NaOH溶液吸收，即2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O，從而避免了室內空氣的污染，而銅與稀硝酸反應所產生的NO，不是成鹽氧化物，是不可以直接被NaOH溶液吸收，必將逸出造成室內環境污染，且無法避免裝置中的殘留空氣對反應生成NO的干擾，于是教師要求學生自主設計改進實驗。學生們通過激烈的討論，提出了許多設計方案，大部分學生從生成物的性質入手：既然NO為非成鹽氧化物，NaOH溶液不能直接吸收，不過可以按照NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O和2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O實現綠色化設計。學生通過提出假設、設計實驗、檢驗假設的過程真正實現了知識的活學活用，實現了能力的飛躍式發展。

四、全開放實驗室，助力主動學習

經過初步、中等、高級三個階段的化學實驗教學優化后，學生的化學實驗能力已經進入質的飛躍階段。但在傳統的高中化學實驗教學中，學生只能在課堂上進行實驗，課下實驗室的封閉性使得學生無法在課下進行自主學習。為了貫徹因材施教和循序漸進的教學原則，教師可以全面開放學生實驗室，為學生創造良好的課余實驗條件，增加學生動手、動腦，獨立完成實驗的機會。開放實驗室，讓實驗室成為一個學生驗證問題的場所，學生對于課堂上的困惑，可以在實驗室里得到驗證，并且學生自己去探尋答案要比在教師的引導下亦步亦趨的學習效果還要好。

例如在學習鹽類水解時，很多學生誤以為像Na2CO3溶液中的CO2-3都發生水解。部分學生在課下進入實驗室進行自主實驗學習時，自主探究增加了以下實驗：用試管盛取2到3毫升的 Na2CO3溶液，滴入1、2滴酚酞試液，觀察記錄現象并進行解釋；然后再往試管中滴入1、2滴BaCl2溶液，觀察記錄現象并進行解釋。學生在隨后的課堂上提出了自己的想法，Na2CO3溶于水只有少量的CO2-3發生水解，大多數CO2-3仍存在于溶液中，該想法獲得了其他學生的高度認同。

化學是一門以實驗為基礎的自然科學，實驗是化學的重要組成部分和教學實現途徑，化學實驗中蘊含著化學原理、化學反應現象和化學探索思考基本點。高中化學新課程標準要求教師優化實驗教學方式，使學生在實驗的基礎上主動完成化學知識體系建構。在當前的教學實踐中，化學教學多注重教師講授，實驗僅作為教師講授的輔助活動，而非學生化學學習的主要途徑。高中化學實驗教學要進行不斷的優化設計，努力打造高效率、高收獲的化學課堂。本文將針對高中化學學習的初步、中級、高等及提升整合階段的不同特征，探索高中化學實驗教學的優化設計方案。

一、培養良好習慣，鞏固實驗基礎

化學實驗是激發學生學習興趣的源泉，具有培養學生觀察能力、創新能力和實踐動手能力的重要作用。在高中化學學習的初步階段，學生剛進入高中化學的情境，對于高中化學深奧知識感覺陌生，高中化學實驗更是云里霧里。而高中化學實驗只有在嚴密的實驗過程和明確的實驗目標指導下才能發揮出其對于化學知識學習的重要意義。在初步階段，教師必須重視培養學生的良好實驗習慣、嚴謹的科學態度和實事求是的精神，促使學生養成愛護實驗器材、整潔有序的實驗美德，為實驗的順利開展打下堅實基礎。

例如化學必修一第一章“從實驗中學化學”就特別注重培養學生掌握化學實驗的基本方法，使學生對實驗流程有清晰明確的理解。教師在此章的教學過程中，帶領學生走進實驗室，使學生認知試管、燒杯、燒瓶、各種試劑瓶、量筒、酒精燈等基本常用實驗器材的使用方法和注意事項。而后教師組織學生進行簡單的制取蒸餾水實驗。在實驗過程中，教師要注重培養學生有條理地進行，實驗的先后順序要清晰、步驟不能缺失，實驗后要整理好實驗器材和實驗平臺。只有實驗的步驟正確、條理清晰，才能為更深入的觀察實驗、探究實驗準備條件。

二、 注重動手操作，提升實驗能力

經過初步階段的培養訓練，學生已經具備了良好的實驗素質和基礎實驗知識，觀察能力、創新能力和實踐動手能力都有一定的發展。在隨后的中級階段，教師首先要清楚認識學生的化學實驗能力狀態后進行實驗教學優化設計。從以前的演示實驗為主，轉變為學生親自動手實驗為主。在此過程中，教師要成為學生實驗的引導者和指點者，將化學實驗的主動權交還給學生，使學生在實踐中提升實驗能力。

例如在“鐵離子、亞鐵離子氫氧化物的制取”實驗中，教師將Fe（OH）2的制備實驗設計為小組實驗，合理安排實驗小組成員和分工，每組配備好實驗用品。實驗中，學生清楚地觀察到最初生成的白色絮狀沉淀，但白色絮狀物氧化太快，沒有觀察到其變為灰綠色、最終變成紅褐色的過程。于是學生們動手進行實驗改進，進過大量的實驗后，將實驗過程改進如下：首先把氫氧化鈉溶液和硫酸溶液進行加熱煮沸后分別裝在兩只試管中進行保存，用一較長的膠頭滴管吸一滿滴管的煮沸過的NaOH溶液；完成后把還原鐵粉加入到另一只試管之中，再迅速加入稀H2SO4，同時在溶液中滴入部分植物油將其封存好，然后把準備好的膠頭滴管伸入試管底部，再擠出氫氧化鈉溶液。在這種情況下，進行油封能使反應在相對密閉的體系中進行，白色沉淀現象比較難以消失。學生在實際動手實驗中不僅彰顯了細微的現象使得學生印象深刻，而且培養了學生創新能力和實驗技能，真正實現了實驗能力的提升。

三、 增加設計實驗，實現能力飛躍

教師在優化設計高中化學實驗教學的過程中，學生經過初步和中級階段的嚴格訓練，實驗能力得到了切實提升。基于學生的能力發展階段，進入高等階段后教師要不斷改善化學實驗，促進學生的創新精神的提升和創新能力的提高，并且通過實驗教學，鞏固深化基礎理論知識。高中學生在具備了一定的化學素養之后，已經有了一定的創新能力，通過高中化學實驗培養學生的創新能力，可以說是一種捷徑。例如“銅與濃稀硝酸”的實驗，銅與濃硝酸的反應產物NO2可直接被NaOH溶液吸收，即2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O，從而避免了室內空氣的污染，而銅與稀硝酸反應所產生的NO，不是成鹽氧化物，是不可以直接被NaOH溶液吸收，必將逸出造成室內環境污染，且無法避免裝置中的殘留空氣對反應生成NO的干擾，于是教師要求學生自主設計改進實驗。學生們通過激烈的討論，提出了許多設計方案，大部分學生從生成物的性質入手：既然NO為非成鹽氧化物，NaOH溶液不能直接吸收，不過可以按照NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O和2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O實現綠色化設計。學生通過提出假設、設計實驗、檢驗假設的過程真正實現了知識的活學活用，實現了能力的飛躍式發展。

四、全開放實驗室，助力主動學習

經過初步、中等、高級三個階段的化學實驗教學優化后，學生的化學實驗能力已經進入質的飛躍階段。但在傳統的高中化學實驗教學中，學生只能在課堂上進行實驗，課下實驗室的封閉性使得學生無法在課下進行自主學習。為了貫徹因材施教和循序漸進的教學原則，教師可以全面開放學生實驗室，為學生創造良好的課余實驗條件，增加學生動手、動腦，獨立完成實驗的機會。開放實驗室，讓實驗室成為一個學生驗證問題的場所，學生對于課堂上的困惑，可以在實驗室里得到驗證，并且學生自己去探尋答案要比在教師的引導下亦步亦趨的學習效果還要好。

例如在學習鹽類水解時，很多學生誤以為像Na2CO3溶液中的CO2-3都發生水解。部分學生在課下進入實驗室進行自主實驗學習時，自主探究增加了以下實驗：用試管盛取2到3毫升的 Na2CO3溶液，滴入1、2滴酚酞試液，觀察記錄現象并進行解釋；然后再往試管中滴入1、2滴BaCl2溶液，觀察記錄現象并進行解釋。學生在隨后的課堂上提出了自己的想法，Na2CO3溶于水只有少量的CO2-3發生水解，大多數CO2-3仍存在于溶液中，該想法獲得了其他學生的高度認同。

化學是一門以實驗為基礎的自然科學，實驗是化學的重要組成部分和教學實現途徑，化學實驗中蘊含著化學原理、化學反應現象和化學探索思考基本點。高中化學新課程標準要求教師優化實驗教學方式，使學生在實驗的基礎上主動完成化學知識體系建構。在當前的教學實踐中，化學教學多注重教師講授，實驗僅作為教師講授的輔助活動，而非學生化學學習的主要途徑。高中化學實驗教學要進行不斷的優化設計，努力打造高效率、高收獲的化學課堂。本文將針對高中化學學習的初步、中級、高等及提升整合階段的不同特征，探索高中化學實驗教學的優化設計方案。

一、培養良好習慣，鞏固實驗基礎

化學實驗是激發學生學習興趣的源泉，具有培養學生觀察能力、創新能力和實踐動手能力的重要作用。在高中化學學習的初步階段，學生剛進入高中化學的情境，對于高中化學深奧知識感覺陌生，高中化學實驗更是云里霧里。而高中化學實驗只有在嚴密的實驗過程和明確的實驗目標指導下才能發揮出其對于化學知識學習的重要意義。在初步階段，教師必須重視培養學生的良好實驗習慣、嚴謹的科學態度和實事求是的精神，促使學生養成愛護實驗器材、整潔有序的實驗美德，為實驗的順利開展打下堅實基礎。

例如化學必修一第一章“從實驗中學化學”就特別注重培養學生掌握化學實驗的基本方法，使學生對實驗流程有清晰明確的理解。教師在此章的教學過程中，帶領學生走進實驗室，使學生認知試管、燒杯、燒瓶、各種試劑瓶、量筒、酒精燈等基本常用實驗器材的使用方法和注意事項。而后教師組織學生進行簡單的制取蒸餾水實驗。在實驗過程中，教師要注重培養學生有條理地進行，實驗的先后順序要清晰、步驟不能缺失，實驗后要整理好實驗器材和實驗平臺。只有實驗的步驟正確、條理清晰，才能為更深入的觀察實驗、探究實驗準備條件。

二、 注重動手操作，提升實驗能力

經過初步階段的培養訓練，學生已經具備了良好的實驗素質和基礎實驗知識，觀察能力、創新能力和實踐動手能力都有一定的發展。在隨后的中級階段，教師首先要清楚認識學生的化學實驗能力狀態后進行實驗教學優化設計。從以前的演示實驗為主，轉變為學生親自動手實驗為主。在此過程中，教師要成為學生實驗的引導者和指點者，將化學實驗的主動權交還給學生，使學生在實踐中提升實驗能力。

例如在“鐵離子、亞鐵離子氫氧化物的制取”實驗中，教師將Fe（OH）2的制備實驗設計為小組實驗，合理安排實驗小組成員和分工，每組配備好實驗用品。實驗中，學生清楚地觀察到最初生成的白色絮狀沉淀，但白色絮狀物氧化太快，沒有觀察到其變為灰綠色、最終變成紅褐色的過程。于是學生們動手進行實驗改進，進過大量的實驗后，將實驗過程改進如下：首先把氫氧化鈉溶液和硫酸溶液進行加熱煮沸后分別裝在兩只試管中進行保存，用一較長的膠頭滴管吸一滿滴管的煮沸過的NaOH溶液；完成后把還原鐵粉加入到另一只試管之中，再迅速加入稀H2SO4，同時在溶液中滴入部分植物油將其封存好，然后把準備好的膠頭滴管伸入試管底部，再擠出氫氧化鈉溶液。在這種情況下，進行油封能使反應在相對密閉的體系中進行，白色沉淀現象比較難以消失。學生在實際動手實驗中不僅彰顯了細微的現象使得學生印象深刻，而且培養了學生創新能力和實驗技能，真正實現了實驗能力的提升。

三、 增加設計實驗，實現能力飛躍

教師在優化設計高中化學實驗教學的過程中，學生經過初步和中級階段的嚴格訓練，實驗能力得到了切實提升。基于學生的能力發展階段，進入高等階段后教師要不斷改善化學實驗，促進學生的創新精神的提升和創新能力的提高，并且通過實驗教學，鞏固深化基礎理論知識。高中學生在具備了一定的化學素養之后，已經有了一定的創新能力，通過高中化學實驗培養學生的創新能力，可以說是一種捷徑。例如“銅與濃稀硝酸”的實驗，銅與濃硝酸的反應產物NO2可直接被NaOH溶液吸收，即2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O，從而避免了室內空氣的污染，而銅與稀硝酸反應所產生的NO，不是成鹽氧化物，是不可以直接被NaOH溶液吸收，必將逸出造成室內環境污染，且無法避免裝置中的殘留空氣對反應生成NO的干擾，于是教師要求學生自主設計改進實驗。學生們通過激烈的討論，提出了許多設計方案，大部分學生從生成物的性質入手：既然NO為非成鹽氧化物，NaOH溶液不能直接吸收，不過可以按照NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O和2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O實現綠色化設計。學生通過提出假設、設計實驗、檢驗假設的過程真正實現了知識的活學活用，實現了能力的飛躍式發展。

四、全開放實驗室，助力主動學習

經過初步、中等、高級三個階段的化學實驗教學優化后，學生的化學實驗能力已經進入質的飛躍階段。但在傳統的高中化學實驗教學中，學生只能在課堂上進行實驗，課下實驗室的封閉性使得學生無法在課下進行自主學習。為了貫徹因材施教和循序漸進的教學原則，教師可以全面開放學生實驗室，為學生創造良好的課余實驗條件，增加學生動手、動腦，獨立完成實驗的機會。開放實驗室，讓實驗室成為一個學生驗證問題的場所，學生對于課堂上的困惑，可以在實驗室里得到驗證，并且學生自己去探尋答案要比在教師的引導下亦步亦趨的學習效果還要好。

例如在學習鹽類水解時，很多學生誤以為像Na2CO3溶液中的CO2-3都發生水解。部分學生在課下進入實驗室進行自主實驗學習時，自主探究增加了以下實驗：用試管盛取2到3毫升的 Na2CO3溶液，滴入1、2滴酚酞試液，觀察記錄現象并進行解釋；然后再往試管中滴入1、2滴BaCl2溶液，觀察記錄現象并進行解釋。學生在隨后的課堂上提出了自己的想法，Na2CO3溶于水只有少量的CO2-3發生水解，大多數CO2-3仍存在于溶液中，該想法獲得了其他學生的高度認同。