新課標中的高中化學實驗教學方法創新探究

張麗云

摘 要：在新課程的不斷推進下，課堂教學的要求發生了改變，教學目標也與以往大有不同。在化學教學中，實驗是非常重要的組成部分。但是很多教師將實驗教學當作了一個形式，光是讓學生按照教材中的步驟進行操作，這樣的實驗教學是沒有辦法達到教學目標的，也對學生的能力培養沒有太大的作用。因此，教師要對實驗教學進行創新。本文從開發儀器、改進方法、加強探究三個方面入手，闡述了新課標中的高中化學實驗教學創新方法探究。

關鍵詞：高中化學;新課標;實驗教學;方法創新

實驗教學進行創新是新課程不斷推進導致的必然結果，也是學生更好地成長與發展的有限途徑。因為當前的實驗教學存在一定的問題，導致實驗教學本身的作用沒有發揮出來，不少學生還喪失了對化學的興趣，所以教師要將教學方式的創新重視起來。那么教師應該怎么進行化學實驗教學的創新呢？下列提供了幾種簡單有效的方法。

一、通過開發儀器實現創新教學

物質性質是化學教學中最基礎的內容，而想要去探究這些物質性質，就需要借助一些實驗儀器。為了給課堂教學提供保障，教材中貼心地提供了先進的實驗手段，校方也購進了大量的先進器材[1]。在長時間的實踐中發現，進行實驗儀器的開發可以創新實驗教學，可以給課堂教學提供保障。

例如在開展“膠體電泳”實驗教學前，集備組都會進行一次集備活動，通過交流探討對其進行改進。但是在實際教學中發現這些改進方法都沒什么太大的作用，操作的時候仍舊需要較高的電壓，耗費的時間仍舊很長。但是膠體電泳實驗是高中化學教學中的一個重要內容，發揮著重要作用，不開展實驗教學也不太好。因此，教師需要將簡單儀器開發這種方式利用起來。比如在這部分內容的實驗教學中，想要達到的目的是：讓學生加深對膠體電泳原理的理解。而可以進行開發的簡單儀器有：電泳裝置、電極。在不斷的實踐中發現，U形管的管內直徑太大，將氯化鉀稀溶液和氫氧化鐵膠體放入U形管中沒辦法形成清晰界面，再加上U形管的兩極有一定的距離，在進行實驗的時候需要很長的時間、更高的電壓。H形管雖然可以將兩極之間的距離縮短，但是仍舊沒有辦法形成清晰界面。但若是將長為180毫米、內徑為4毫米的玻璃管進行彎曲，形成V形，可以有效地解決這些問題。電極材料也是這一實驗中的關鍵點。教材中是運用粗銅絲當作電極的，但是在進行實驗的時候發現這一材料并不是很合適，因為在實驗中損耗了陽極銅絲。在不斷地開發、實踐中發現，長度為85毫米的2b鉛筆芯當作電極是最合適的，想要得到最佳的實驗效果，需要將兩極的距離保持在30毫米。另外，在進行實驗的時候要注意這些材料的使用：氫氧化鐵膠體的使用，其最大的優點為色差勝于其他的膠體，便于觀察泳動現象;氯化鉀溶液的使用，其比其他溶液好，因為其中的陰陽離子遷移速率接近氫氧化鐵膠粒的遷移速率。由此可見，將簡單實驗儀器進行開發可以實現化學實驗的改進，可以提高課堂教學的效率，可以將原本耗時長、費精力的化學實驗變得簡單。而且學生可以獲得實驗事實，并基于此加深對理論知識的理解。比如：化學概念、化學公式等。并且通過對化學實驗儀器的開發學生可以產生一定的興趣，可以養成良好的科學態度，可以形成正確的價值觀，可以掌握科學的實驗方法。

二、通過改變方法實現創新教學

雖然教材中呈現的內容是有一定的依據的，但是科學在于不斷地創新、實踐，真理在于不斷的探索。所以在進行實驗教學的時候，教師要給予學生一定的時間與空間，要讓學生自主地進行探索、實踐。簡單來說，就是教師要引導學生進行實驗方法的改變[2]。

（一）常規方法的改進

例如在探究鐵和水蒸氣反應的化學實驗中，如果讓學生按照教材中的材料、步驟進行實驗，不僅操作不是特別方便，還會浪費大量的時間，化學實驗的成功率也不是很高。而教材中呈現的實驗方法之所以會出現這樣的問題，是因為這一實驗方法沒有辦法獲取到穩定的水蒸氣氣流。

結合所學知識可以想到的解決方法為：運用熱硫酸銅晶體粉末。在具體的實驗中可以按照這樣的方法進行：首先，拿出一根玻璃管，其規格是250毫米×6毫米，而且管內要保證干燥潔凈。在玻璃管的兩端分別用紙槽加入0.5克硫酸銅晶體粉末、還原鐵粉，這兩種粉末之間要保證一定的距離，一般為100毫米左右。將膠頭利用起來，把靠近硫酸銅晶體粉末的那一端封住，然后玻璃管的另一端要借助膠管和玻璃導管連在一起。其次，在鐵架臺上把玻璃管固定住，進行加熱，加熱的時候要遵循這樣的規律：先進行還原鐵粉的加熱，時間約為半分鐘;然后再進行硫酸銅晶體粉末。最后，將洗滌劑放在有水溶液的蒸發器皿中，然后把玻璃導管的口放到液面之下，當蒸發器皿中冒出了大量氣泡，就可以將火柴點燃靠近氣泡，這時就會聽到爆鳴聲。在這樣的實驗中，不僅操作簡單，而且成功率較高，耗費的實驗材料不多，需要的時間不長。由此可見，進行實現方法的改進對于學生實驗技能、實驗方法的提高有著重要作用，而且可以提高化學實驗教學的效率。

（二）現代儀器的使用

教材中安排了這樣的實踐活動——實驗測定酸堿滴定曲線，這一實驗對于學生而言操作太難，而且即便完成了實驗，學生也沒辦法快速地將標準的滴定曲線畫出來[3]。但是隨著科技的發展，一些現代化的儀器可以解決這一問題。所以在進行實驗的時候，教師可以引導學生將傳感器利用起來。

這樣一來，學生在進行實驗的時候就可以實現數據采集，并且其會根據數據在電腦上呈現出標準的滴定曲線。不過在進行這一實驗的時候，要注意一點：基于攪拌均勻的情況下勻速將標準液滴入，這樣才能保證繪制出來的滴定曲線是圓滑的曲線。由此可見，在進行化學實驗創新的時候，將化學儀器、化學試劑巧妙地進行運用既可以出現一些新奇的現象，讓學生發現化學實驗的樂趣的同時產生一定的探究興趣，還可以讓學生將良好的情感、靈感形成，在將科學研究方法獲取到的同時形成相應的技能。

三、通過加強探究實現創新教學

新課程明確提出，課堂教學的主體是學生，所以在進行實驗教學的時候要遵循這項原則，要讓學生自主地進行探究，要讓學生通過實驗培養、提高自身的綜合素質、綜合能力，要讓學生全方面發展[4]。

（一）探究金屬導線是否能夠替代鹽橋

在化學教材中，蘊含著鋅銅原電池裝置，并且這一裝置中有鹽橋。在進行教學的時候，教師通常會重點講解有關于鹽橋的知識，告訴學生在這一裝置中鹽橋占有多么重要的作用。但是在講解完這些知識后，學生會產生一定的疑惑，即：金屬導線是否能夠替代鹽橋。為了解決自己的疑問，有學生用銅導線進行了實驗，并且發現銅導線能夠使裝置產生電流，而且其作用比鹽橋大。

由于銅導線隸屬于金屬導線，所以學生們默認為金屬導線是可以代替鹽橋的。但是教材中的每一個知識點都是前人們經過不斷的探究總結出來的，是不可能沒有理論支撐的。而教材中之所以提到的是鹽橋而不是金屬導線，是因為金屬導線在這個實驗中所起到的運用僅僅只是導體，并不能讓陰陽離子靠近兩個半電池，也就是說沒有辦法使電解質溶液呈現出電中性。但是怎樣才能讓學生明白這一點呢？教師就需要通過探究性實驗進行教學。在實際教學中，教師可以讓學生分別利用銅絲、鐵絲、鋅片進行實驗，用其去探究是否金屬導線能夠代替鹽橋。在實驗過程中可以發現，銅絲和鋅片擰在一起，并且沾一些硫酸銅溶液，進行實驗的時候是沒有電流的。那么怎樣去解釋某些金屬導線可以代替鹽橋進行實驗并且產生了電流這一現象呢？其實這個現象的原理很簡單，銅導線、鋅片、硫酸鋅溶液這三個物質在一起無意間起到了原電池的作用，銅片、硫酸銅溶液、銅導線在這里起到的是導體作用，因為這時的電阻要小于鹽橋，所以可以產生較大的電流。但是這時如果把鋅片拿來進行實驗，讓其代替鹽橋，便只有銅片、鋅片、硫酸鋅溶液起到了原電池作用，鋅片和硫酸鋅溶液僅僅只是導體;如果把鹽橋換成了鐵絲，那么就會形成串聯作用，自然也會產生電流。

（二）探究在弱酸性環境下鋼鐵發生的吸氧腐蝕

金屬的電化學腐蝕幫助學生打開了新的世界，學生獲取到了新的知識，但是在學習完之后，有學生提出了這樣的問題：在弱酸性環境下，鋼鐵會發生析氫腐蝕嗎？受到慣性思維的影響，很多學生在聽到這一問題后會直接回答：會發生析氫腐蝕。

這時教師就可以進行實驗，讓學生看看結果是否如自己想象的那樣。但是在做完實驗之后，很多學生都驚呆了。因為實驗結果與其猜測的完全相反。鐵釘在1：2的鹽酸里浸泡過后銹會脫落。然后將其放到了具支試管里，按學生的想象導管里的硫酸銅液面應該下降，但是學生卻發現其上升了，而且其的高度與鐵釘的高度幾乎相同。為什么會發生這樣的現象呢？教師就可以引導學生進行思考、分析、探究。通過交流探討，學生可以得出這樣的結論：鐵釘表面雖然有著一定量的鹽酸，但是在具支試管里氯化氫會揮發，其導致水膜酸性變弱了，哪怕有一些氫離子得到了電子，形成了氫氣，其主要溶解的物質也是氧氣，最后呈現出來的化學現象為氣體體積減小了。通過這樣的實驗，學生可以發現，在弱酸性環境里，鋼鐵也是會發生腐蝕反應的，不過其是吸氧腐蝕，而不是析氫腐蝕。通過這樣的實驗教學，學生對知識進行了深入的探究，親眼看到了化學物質的變化，探究了其過程，體驗到化學實驗的樂趣，可以學會基本的探究方法，探究能力也能得到有效地提高。

實驗教學在化學教學中發揮著重要作用，可以對學生今后的學習與發展產生極大的影響。所以在新課程的不斷推進下，教師需要將實驗教學重視起來，要將其進行創新。上述提供了幾種簡單有效的創新化學實驗教學的方法：通過開發儀器實現創新教學、通過改變方法實現創新教學、通過加強探究實現創新教學，教師可以將其運用于實際教學中。這樣一來，學生就能切實地走進化學世界，就能發現其樂趣所在，就能獲得一定的化學知識，并形成一定的化學技能，而且還能學以致用，運用學習到的知識解決問題，就能獲得全新的化學體驗，就能形成化學實驗探究能力，可以提高自身的化學實驗素養，并為今后的學習與發展奠定良好的基礎。

參考文獻

[1]楊慧.高中化學實驗教學創新方式探究[J].亞太教育，2016，000（011）：138-138.

[2]王興.淺談新課標下的高中化學實驗教學[J].文理導航·教育研究與實踐，2015，000（001）：35-35.

[3]葉德智.淺析高中化學實驗教學的現狀與創新方法[J].數理化解題研究，2018，000（012）：87-88.

[4]張宏玉.新課標理念下的高中化學實驗教學方法探析[J].讀與寫（上，下旬），2019，016（019）：194.

本文是2019年南平基礎教育課程教學研究課題“基于核心素養下的高中化學實驗創新性研究”（課題立項批準號：NJYKT2019–029）階段性研究成果