高中化學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究

石永權(quán)

摘 要： 高中化學(xué)是高中的重要課程，化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于化學(xué)的興趣起到關(guān)鍵作用。只有創(chuàng)新改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，提高實(shí)驗(yàn)的趣味性與安全性，讓學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生興趣才能提高高中化學(xué)課堂教學(xué)效率，讓學(xué)生學(xué)得更好。

關(guān)鍵詞： 高中化學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 教學(xué)創(chuàng)新

創(chuàng)新性是一個(gè)實(shí)驗(yàn)的核心，高中化學(xué)教學(xué)目前很少涉及創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。在條件允許的情況下對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新改進(jìn)是滿足現(xiàn)代教學(xué)需求的必要舉措。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)固然重要，因?yàn)樗粌H可以鍛煉學(xué)生的獨(dú)立思維能力，還可以很好地鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力。但是對(duì)于鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維還要依賴于創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，這樣的實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的邏輯思維和科學(xué)的研究方法。在高中適當(dāng)給學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)自由的實(shí)驗(yàn)室，在保障安全的前提下讓學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，不僅可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性，還可以培養(yǎng)他們的科研探索精神。

一、自主性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，使生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)真正建立在學(xué)生自主活動(dòng)、主動(dòng)探索的基礎(chǔ)上。要讓學(xué)生經(jīng)歷全面的實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)研究思想、方法的鍛煉，切身感受實(shí)驗(yàn)每個(gè)環(huán)節(jié)的重要性，全面培養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)立開(kāi)展實(shí)驗(yàn)工作的能力。自主性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是以學(xué)生為中心，以學(xué)生自主活動(dòng)為基礎(chǔ)的新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。自主性實(shí)驗(yàn)指實(shí)驗(yàn)方案自主設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)材料自主培養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)試劑自主配制、實(shí)驗(yàn)進(jìn)程和實(shí)驗(yàn)時(shí)間自主安排的綜合性實(shí)驗(yàn)。在自主性實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生可全面經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)研究的思想、方法的鍛煉，切身感受每個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的重要性，使獨(dú)立開(kāi)展實(shí)驗(yàn)工作的能力得到全面培養(yǎng)。因而，自主性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)由“教”向“學(xué)”的轉(zhuǎn)變，教師地位由“教”向“導(dǎo)”的轉(zhuǎn)變，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)真正建立在學(xué)生自主活動(dòng)、主動(dòng)探索的基礎(chǔ)上。調(diào)查結(jié)果顯示：95%以上的學(xué)生認(rèn)為開(kāi)展自主性實(shí)驗(yàn)有利于啟發(fā)思維，培養(yǎng)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，利于提高綜合素質(zhì)。因此，自主性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是改變學(xué)生對(duì)生化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，全面培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑。

二、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)

當(dāng)學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作和設(shè)計(jì)非常熟練時(shí)，可以給他們機(jī)會(huì)讓他們自己設(shè)計(jì)一些想完成的實(shí)驗(yàn)，這對(duì)于提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣有重要意義。例如，在金屬置換反應(yīng)之后，金屬層往往在空氣中會(huì)變黑。這個(gè)問(wèn)題學(xué)生提出了不同的意見(jiàn)，有的學(xué)生認(rèn)為是被空氣中的氧氣氧化了；有的同學(xué)認(rèn)為是因?yàn)樗拇植诮Y(jié)構(gòu)，造成了光的吸收；有的同學(xué)認(rèn)為是因?yàn)槲樟丝諝庵械碾s質(zhì)造成的。對(duì)于這一問(wèn)題，我們完全沒(méi)有必要解釋，可以讓他們自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證到底是怎么回事。在保障學(xué)生安全的前提下，讓學(xué)生自己拉出清單，列出所需要的材料和設(shè)備清單，老師審核之后給出合理的建議，給他們創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)。根據(jù)學(xué)生提出的各種可能性，我們?cè)O(shè)計(jì)了幾種實(shí)驗(yàn)方案，對(duì)這些方案逐一排除。如有的學(xué)生說(shuō)可能是表面被臟東西污染了，可以把置換反應(yīng)放在一個(gè)密閉的裝滿干凈空氣的箱內(nèi)進(jìn)行，當(dāng)置換反應(yīng)完成之后，把金屬提拉出來(lái)，放到空氣環(huán)境中觀察顏色變化。如果顏色變了，證明這種說(shuō)法是不成立的；如果顏色不變，證明這種說(shuō)法是成立的。對(duì)于有的學(xué)生說(shuō)的可能是氧化層造成的，我們可以設(shè)計(jì)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：（1）反應(yīng)在真空環(huán)境中進(jìn)行，當(dāng)置換反應(yīng)完成后將金屬放入真空環(huán)境中。根據(jù)顏色變化判斷這種方法的正確性。（2）可以把已經(jīng)變黑的表面放入氫氣環(huán)境中，給予適當(dāng)?shù)臒崃浚绻伾兓乇旧妥C明發(fā)生了置換反應(yīng)。氫氣將表面的氧化物還原成了金屬元素，證明顏色變化是空氣中的氧氣把金屬表面氧化造成的。其實(shí)很多實(shí)驗(yàn)都可以采取這樣的方法，讓學(xué)生親手操作。不僅有利于培養(yǎng)他們的探索精神，還可以鍛煉他們的動(dòng)手和動(dòng)腦能力。

三、使實(shí)驗(yàn)更加安全、有趣

化學(xué)藥品中很多東西都是有毒或者腐蝕性的，化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要求必須做到以安全為主。由于器材的限制，課本上的實(shí)驗(yàn)無(wú)法考慮到實(shí)驗(yàn)的安全性，更無(wú)從考慮趣味性。學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)都存在畏懼心理，在這種情況下興趣自然不濃厚。如檢測(cè)氨氣的還原性時(shí)將氨氣通入盛有二氧化氮?dú)怏w的集氣瓶中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。運(yùn)用這種實(shí)驗(yàn)方法的確可以驗(yàn)證出氨氣的還原性，但沒(méi)有考慮到氣體的回收，而氮?dú)馐怯邢鄬?duì)毒性的氣體。我們可以考慮將盛有氨氣的注射器與盛有二氧化氮的試管相連接并連接氫氧化鈉尾氣處理裝置，使實(shí)驗(yàn)過(guò)程更安全。

四、落實(shí)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告措施，確保學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果

1.實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)。比如，實(shí)驗(yàn)是在試管中進(jìn)行的，我們可以畫一支試管里面放有藥品，用箭頭表明實(shí)驗(yàn)步驟。這樣做的好處是：（1）學(xué)生通過(guò)閱讀思考、討論、筆寫，其實(shí)驗(yàn)原理、儀器、實(shí)驗(yàn)步驟更加形象化、具體化，避免實(shí)驗(yàn)操作的盲目性；（2）參照預(yù)習(xí)筆記做實(shí)驗(yàn)避免浪費(fèi)時(shí)間，使實(shí)驗(yàn)更緊湊。

2.實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)要求學(xué)生做到如下幾點(diǎn)：（1）認(rèn)真規(guī)范操作，細(xì)心觀察現(xiàn)象，并及時(shí)地、如實(shí)地記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；（2）嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室的規(guī)章，實(shí)驗(yàn)過(guò)程保持秩序良好，切莫把實(shí)驗(yàn)課當(dāng)兒戲；（3）實(shí)驗(yàn)中要節(jié)約藥品，愛(ài)惜儀器，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)必須把儀器放回原位，試管等洗滌干凈；（4）注意自身和周圍同學(xué)的安全。

3.實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)做完后學(xué)生要寫好實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告主要寫五項(xiàng)：（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模唬?）實(shí)驗(yàn)原理；（3）實(shí)驗(yàn)用品，包括實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)藥品；（4）現(xiàn)象及原因解釋和有關(guān)化學(xué)方程式；（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)論或數(shù)據(jù)處理結(jié)果；（6）實(shí)驗(yàn)討論。通過(guò)寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，不僅可以鞏固學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)，而且可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力。

創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)就是要學(xué)生親自動(dòng)手操作，獨(dú)立動(dòng)腦設(shè)計(jì)，順利完成這樣的實(shí)驗(yàn)則代表學(xué)生的科研思維已經(jīng)達(dá)到了一定的境界。學(xué)生學(xué)會(huì)了獨(dú)立思考，對(duì)于教育工作者來(lái)講是非常好的，這樣傳授知識(shí)就會(huì)輕松很多，而且效率非常高。