對化學實驗課程創新的思考

2015年江西省通過層層選拔，擇優選取了8項具有代表性的實驗作品，參加全國第十二屆化學實驗教學創新研討會。這些優秀的實驗作品，對中學化學實驗創新提供了一些思路與方法，同時指出了實驗創新過程中需要注意的問題。

筆者一直認為在中學化學實驗儀器和藥品的選取，實驗條件的改善，實驗過程中有害物質的處理以及實驗內容的趣味性和實用性等方面都可以改進、創新。

一、創新實驗的建議

建議1：減少污染排放，體現綠色環保

如江西省萬安中學的江薰茂老師利用干燥管設計了“一器多用”的微型化實驗裝置（如圖1），該實驗裝置一器多用、自身污染小、節約藥品、安全可靠、操作簡單，使之更容易推廣為學生分組探究實驗，有利于調動和發揮學生探究學習的主動性，充分體現了“一物多用，物盡其用”的理念。

鋁熱反應實驗是中學化學的一個重要演示實驗，實驗現象非常壯觀，學生積極性高。采用傳統的實驗裝置，經常遇到以下情況：鎂條點燃后產生強光對眼睛有害，濾紙漏斗擋住了內部的反應，鐵球下落時極易被氧化，現象并不直觀，反應過程中釋放大量的熱，造成大量的濃煙，污染教室環境。為此，江西師范大學附屬中學李道平老師設計了鋁熱反應的改進裝置（如圖2），該裝置簡約，便于攜帶，現象直觀（學生可透過硬質玻璃試管觀察到鋁熱反應自上而下的紅熱現象），用氯化鈉固體作承載，融化后有利于形成鐵球，且可防止鐵球表面形成黑色的氧化物，使學生能清晰地看到鐵球的銀白色，實驗現象壯觀、直接、綠色環保（采用全封閉式，反應過程中產生的熔化物飛濺現象和粉塵污染得以有效控制，并且還能避免鎂條燃燒所產生的光污染）。

建議2：聯系生活實際，激發學生興趣

在中學化學實驗中，可燃性氣體與空氣的混合氣體的爆炸實驗一直是化學老師感到棘手的一個問題。為此，南康區教研室施明林老師模擬迫擊炮的結構，設計了一套可燃性氣體爆炸實驗裝置（如圖3）。該裝置將迫擊炮中的火藥換為制取可燃性氣體的化學藥品，實驗操作簡便，科學合理，對學生的視覺和聽覺沖擊力大，增強了化學爆炸實驗的安全性和可靠性，激發了學生對科學探究的欲望和學習化學的興趣。

如，江西省景德鎮市浮梁縣天保學校陳建強老師設計了“萬能驗爆器”（如圖4），該裝置可用于氣態、液態和固態的可燃物驗爆的教師演示實驗和學生分組實驗。實驗操作簡單，現象明顯，安全可靠，一物多用。

建議3：改善實驗條件，提高實驗效率

為了加深學生對燃料電池的理解，增強燃料電池教學的趣味性，江西省奉新一中戴隆根老師設計了一套便攜式氫氧燃料電池演示儀（如圖5），該裝置省去了笨重的低壓電源，攜帶和操作均很方便，還能做中學課本上的電化學實驗。

為了增強化學演示實驗展示效果，解決教師做演示實驗時遇到的困難，如只有少數前排的學生能較好地觀察實驗現象，對比展示時不方便等等，贛州中學鐘心海老師設計了一套多功能化學實驗展臺（圖6）。該展臺利用升降裝置適應不同類型的講臺和實驗桌；結合攝像頭可以放大實驗效果，便于全體學生觀察；能很好地進行對比實驗，充分提高實驗效率。

二、創新實驗的注意事項

精彩化學創新實驗的背后，也隱含了一些引人深思的問題。首先，一些化學創新實驗過分淡化實驗的過程，實際上基礎知識教學中的實驗更重過程價值，應引起我們的關注。化學實驗創新過程中化學儀器的學科方法、學科思想價值難以被替代。如，有些創新的微型化實驗裝置，雖然整個實驗裝置簡單，易于操作，節約了實驗時間，且實驗效果不錯，但缺失了學生認識常見化學儀器和使用的教學過程。

其次，用醫療用品代替化學儀器，醫療垃圾的過分使用令人擔心。如2015年全國第十二屆化學實驗教學創新研討會上展示的204個創新實驗中，共有40個創新實驗使用了注射器，雖然降低了實驗成本，但缺失了某些具有化學特色的實驗教學功能。

最后，過分強調創新生活化而淡化化學學科味的實驗，會影響化學學科體系的構建和學生實驗能力的培養。化學實驗創新不能一味追求生活化而越改越復雜，這樣不便于推廣應用。

有學者認為：化學實驗須體現培養學生的觀察能力、操作能力和創新能力之功效；也有學者認為：實驗的功能可概括為認識論功能、方法論功能、教學論功能。因此，無論實驗如何改革和創新，課本中有些傳統或經典的實驗仍有其獨特的價值，仍能顯示出其卓爾不凡的魅力。石家莊一中婁延果特級教師在創新研討會上指出，化學實驗創新的動機，主要是為了解決實驗操作中碰到的易污染、易爆、現象不明顯、操作復雜、不適于學生分組實驗等問題，從而對傳統化學實驗進行實驗試劑的調整、實驗條件的優化、實驗裝置的改進或創新。

總之，化學實驗創新必須以不違背實驗教學功能為前提，實驗創新應當讓學生和老師“一看就懂，一學就會”，讓學生親身經歷化學實驗過程，激發興趣，啟迪思維、培養能力，全面提高學生的化學學科素養，才是化學實驗教學的最終目的。