淺析高中化學實驗室開放建設和管理

俞虹

摘 要：高中化學是高中教育教學體系中較為重要的學科，涉及知識面較廣，其核心素養包括“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據推理與模型認知”“科學探究與創新意識”“科學精神與社會責任”等關鍵學科。目前，根據我國對高中化學學科教育改革進程來看，“實驗+理論”教學模式已經成為重要方式，隨之而來的高中化學實驗室開放建設和管理，就成為高中化學實驗教學改革和高中生化學實驗學習的核心。為推動高中化學實驗室開放建設和管理，提高高中化學實驗教學質量，文章以高中化學實驗室開放建設和管理的價值為切入點，論述了高中化學實驗室開放建設和管理的目標，立足于高中化學實驗室開放建設和管理的途徑，探索了高中化學實驗室開放建設和管理的策略。

關鍵詞：高中化學；實驗室；開放建設；管理

高中化學學科知識含有大量化學現象、化學理論、化學概念，知識與知識之間的聯系緊密，且大部分化學現象、化學理論、化學概念都需要化學實驗進行驗證。對高中生而言，化學實驗教學的過程需要調動學生的化學思維、創新思維、觀察能力、分析能力、實驗能力以及操作能力，對培養學生核心素養具有極大優勢。為確保高中化學實驗教學適合《普通高中化學課程標準（2022年版）》要求，推動高中生學科核心素養培養，提高教學質量和教學效率，高中化學實驗室開放建設和管理成為高中化學學科教育教學改革和發展過程中的關鍵環節和核心環節。對高中化學實驗室開放建設和管理而言，實驗室建設過程中應當滿足學科教育教學的制度化、標準化、操作化、開放化、創新化要求，讓高中生能夠通過科學合理的實驗室管理，在模擬環境中掌握化學學科的知識內涵、化學學科核心素養、化學基礎知識技能等。因此，高中化學實驗室開放建設和管理構建了真實的學科教育教學環境、核心素養培養環境、合作交流探索環境，符合高中化學學科的教學定位、實驗管理、專業發展、技能教育、知識傳遞等要求。

一、高中化學實驗室開放建設和管理的價值

高中化學實驗教學過程中實驗操作、實驗探索、實驗流程等內容，與高中階段學生的邏輯思維能力、實驗操作能力、知識探索能力、思維發散能力、化學知識應用能力等有重要關聯，即與高中化學學科等核心素養關系較大。故而高中化學實驗教學可以最大限度引導高中生在實驗學習過程進行細致觀察、準確分析、客觀比較、綜合研究、抽象轉具象、理性判斷，讓學生可以對化學知識和化學現象進行合理思考、正確思考、有規律思考、有方法思考，最終實現核心素養培養。此外，根據《普通高中化學課程標準（2022年版）》要求、普通高中教育發展、高考改革趨勢來看，高中生生物學習過程的實驗能力、技術能力、專業素養、探索能力等的培養，已經成為教育教學核心所在。高中生物實驗教學成為高中生物教育教學改革的關鍵，實驗環節實驗操作又依托于化學專業實驗室。因此，高中化學實驗室開放建設和管理有效提高了高中化學學科整體教育教學質量，實現了高中化學學科教育教學的改革和創新，更好地支撐了高中化學學科教育的發展，滿足了高中化學學科建設和高中生化學學習需求[1]。

具體來說，高中化學教學改革背景之下，有了新的方向和新的需求，不僅需要化學教師引導高中學生掌握化學學科知識，熟練掌握化學實驗操作，還需要讓學生對實驗保持敏感、善于利用實驗操作、實驗觀察、實驗分析和實驗結果得出有效結論，做出科學決策。概而言之，高中化學實驗室開放建設和管理使得高中化學實驗室配備了更高標準的軟硬件，尤其是在實驗器皿、實驗器材、實驗原料和實驗操作系統等都能夠適應現階段的教育教學發展和新高考制度要求，而且可以展現出和現實環境相差無幾的實驗環境、化學現象情境，更有利于高中化學實驗教學開展和研究開展。

比如：高中化學“配制一定物質的量濃度的溶液”的實驗教學過程，借助高中化學實驗室開放建設和管理，首先針對實驗操作涉及的燒杯、膠頭滴管、容量瓶、濾紙、托盤天平、氯化鈉、蒸餾水等實驗器材，化學實驗室的軟件涵蓋了“動畫”“視頻”“圖片”等進行實驗器材的用法操作說明，讓學生對實驗器材的具體使用做到了然于心。其次“配制一定物質的量濃度的溶液”涉及的實驗器材、實驗方式等借助實驗室可以進行組合。最后“配制一定物質的量濃度的溶液”的實驗操作強化了實驗操作、實驗分析、實驗對比、實驗觀察、實驗計算，實驗教學質量整體得到了保障。

二、高中化學實驗室開放建設和管理的目標

（一）創建真實化學研究氛圍

高中化學實驗室開放建設和管理過程中需要符合《普通高中化學課程標準（2022年版）》要求，即建設制度化、標準化、職業化、專業化的實驗室，依托科學合理的建設和管理，讓高中生能夠通過實驗室在模擬環境中，掌握化學學科的知識體系、實驗技能、實驗操作等。所以，高中化學實驗室開放建設和管理的首要目標是實驗室具有“環境模擬性”“設備先進性”“學科專業性”，且需要滿足高中化學實驗教學和學生實驗操作的基本需求。這樣，高中學生置身于接近真實的化學研究氛圍中，對化學知識、化學理論、實驗技能的學習就實現了拓展和延伸，也實現了深度學習。

（二）提高學生實驗操作能力

依托高中化學實驗室開放建設和管理，教師可以科學合理規劃高中化學實驗教學方案，引導學生積極主動參與到實踐中。這樣，高中學生的實驗操作能力和實驗創造能力都能有效得到提高，進而提升高中生實驗學習質量，為高中化學實驗教學價值的發揮奠定基礎。

根據《普通高中化學課程標準（2022年版）》內容來看，教師要想通過化學實驗教學優化推動學生核心素養培養，還需要將化學思維構建、實驗探索引導、基礎知識鞏固作為重要策略。高中化學實驗室開放建設和管理將化學實驗作為關鍵，引導學生在實驗室的實驗過程多思、多想、多做、多看、多分析，并通過思考和分析逐步完成化學學習思維的搭建，進而讓高中生學會采取多元化的方式解決化學難題，尤其是采取靈活簡單的解題技巧解答化學習題。具體來說，高中化學實驗室開放建設和管理過程中，管理人員和高中化學教師務必充分研讀教材內容、明確實驗教學方向，歸納總結實驗教學的元素，并尋找高中化學實驗室開放建設和管理的切入點。這樣，借助高中化學實驗室開放建設和管理，高中化學實驗教學過程中學生才能在教師引導之下進行實驗操作、接受知識傳遞，并在這一過程接受核心素養培養[2]。

（三）提供行業發展標準參考

高中化學實驗室開放建設和管理是高中化學學科體系教育教學改革的關鍵，也是高中化學學科的教研基礎。因此，依托高中化學實驗室開放建設和管理，一些化學實驗室、化學研究基地等在進行實驗室建設和管理中有了相對應的參考標準，尤其是成為同類高中學校或者教育行政部門對實驗室檢查和評估提供依據的目標。這樣，高中化學學科涉及的科研、教研、實踐、教學等都得到了不同程度的發展。

三、高中化學實驗室開放建設和管理的途徑

（一）加強實驗室軟硬件建設

根據高中化學實驗室開放建設和管理的價值和目標來看，高中化學實驗室開放建設和管理，需要解決的是軟硬件的問題，這是保障實驗教學開展和實驗研究開展的基礎。高中化學實驗室開放建設和管理過程中應當科學合理規劃實驗室的軟硬件配置，完善實驗器材和實驗教具的優化，著重加強設備更新、器材保養、器材損耗、資源管理等方面的建設。比如：化學實驗室根據實驗教學的需求，需要采購專業性更強、應用性更廣、操作性更便捷的實驗室管理軟件。同時，經常性和長期性進行實驗器材、實驗原料、實驗教具等進行更新，確保實驗室開放建設和管理能夠和學科教學發展相匹配；依托信息技術發展、網絡技術發展、AI技術發展等，建立實景化多樣性的化學實驗模擬室，確保高中化學實驗教學過程中更接近于實際情況，研究過程更接近于化學學科體系本質、凸顯化學現象內核[3]。

（二）提高教師隊伍水平

化學實驗室的軟硬件加強之后，教師隊伍水平也應當和化學實驗室的軟硬件發展相匹配，這就要求高中化學實驗室開放建設和管理過程中教師、管理員通力合作，全面掌握高中化學實驗室開放建設和管理的關鍵點，并精通化學實驗操作相關的專業知識。例如：高中化學實驗室開放建設和管理過程中，可以聘請一些專業能力強和技術能力高的教師開展實驗室管理；經常性和長期性開展學術交流、學術研討、學術考察，以確保教師和管理人員的水平能夠符合化學實驗教研開展的要求。

（三）加強實驗室資源整合

高中化學實驗室開放建設和管理除了依托于軟硬件投入、教師隊伍水平提高以外，最為重要的便是加強化學實驗室的資源整合，在提高化學實驗室使用率的同時，讓各類教研資源合理配置，發揮出化學實驗室的最大價值。例如：將高中化學學科知識中聯系密切、通用性強的實驗器材進行整合，化零為整，建立規模較大的綜合性化學實驗室。在滿足各板塊的實驗教學需求之外，還可用于科學研究和學科發展，提高教師和學生的專業知識應用能力，使高中化學實驗教學與化學學科研究發展相適應，提高實驗室的利用效率，增強實驗室的規模。這樣，高中化學實驗室開放建設和管理過程中融合了學科知識的發展規劃，展現了化學實驗室的綜合性、現代性、開放性，更符合高中化學實驗室開放建設和管理要求。

四、高中化學實驗室開放建設和管理的策略

（一）完善設施設備建設

完善設施設備建設是高中化學實驗室開放建設和管理的首要策略，也是高中化學實驗室開放建設的基礎。所以，普通高中學校應當盡可能調動人力物力財力等資源，逐步完善普通高中學校化學實驗室。具體來說，高中化學實驗室設施設備建設的完善主要集中在兩個維度[4]。

第一，完善高中化學實驗室裝備的建設。這是因為普通高中學校化學實驗室的儀器設備、實驗工具等是開展實驗教學、實驗操作的基礎，也是實驗室最為基礎的物質條件，更是實驗室綜合水平的衡量標準。因此，在實驗用具、實驗裝備、儀器設備的建設過程中，普通高中學校應當加大資金投入力度，確保相應硬件裝備能夠滿足學生實驗操作。比如：高中化學實驗室除了需要具備實驗操作所需的儀器和設施以外，需要同時增設實驗工具、3D打印機等設備。為滿足實驗教學、實驗操作的多樣化需求，還應當增設其他相關儀器設備，盡可能模擬出與化學工作室、化學工廠如出一轍的實驗環境。此外，高中化學實驗室需要根據實驗教學和實驗操作需求，采購專業性更強、應用性更廣、操作性更便捷的化學實驗設備。同時，經常性和長期性進行實驗設備和實驗工具更新。信息技術發展、網絡技術發展、AI技術發展的大背景之下，建立實景化多樣性的高中化學實驗室，確保實驗教學過程中更接近于實際情況，研究過程更接近于化學學科本質。

第二，實驗室環境的規范化管理。除了實驗室實驗裝備、實驗儀器之外，普通高中學校還應當注重化學專業實驗室的實驗環境優化和管理，盡可能體現化學學科特色、學科核心素養為學生建設一個積極向上的實驗室環境，充分凸顯出學科專業的人文特色。

（二）建立健全規范制度

實驗室規章制度是高中化學實驗室開放建設的基礎，也是高中化學實驗室管理的關鍵。建立健全高中化學實驗室規范制度，不僅可以保障實驗室的工作效率和教學質量，還能確保普通高中學校化學實驗室規范化建設全過程有章可循。因此，在高中化學實驗室應當依托《實驗室設備使用條例》《學生實驗守則》《實驗室管理制度》等建立健全高中化學實驗室規范制度。其中，實驗室的實驗設備、實驗器材等保管制度的建立是第一步。普通高中學校化學實驗教學涉及的器材裝備龐雜多樣，管理難度較大。所以，應當根據實驗室實際情況建立實驗器材登記冊，并根據不同器材設備的特點和功能進行分類化管理，以便于使用和查找。經常性和長期性對實驗器材、實驗裝備進行維保，確保其使用正常。

此外，高中化學實驗室應當建立健全設施設備的使用和賠償制度。實驗室開展實驗教學和實驗演示之前，實驗室的管理人員需要根據教學計劃準備相對應的實驗器材，確保完好無損并能夠用于教學。針對一些精密設備和儀器，使用之前務必做好記錄，準確記錄使用人、使用時間等。在實驗教學和實驗演示過程中出現損壞的器材，應當依據實際價值進行賠償，進而增強師生對化學實驗室相關設施設備的保護意識。同時安全管理制度規范的建立也非常重要，實驗室安全管理還直接影響到師生的生命安全。因此，實驗室應當將安全管理、安全教育放在日常管理的首要地位，加強師生防范意識的建立，盡可能避免實驗室安全事故發生。

（三）加強規范化管理

高中化學實驗室的規范化管理是最為核心和最為關鍵的部分，而規范化管理過程中實驗室管理人員又發揮了重要作用。因此，高中化學實驗室的規范化建設就是實驗室管理人員的規范化管理。一方面普通高中學校應當加強實驗室管理人員的理論水平和管理知識。對高中化學實驗室的管理人員而言，持續性和經常性了解和掌握學科專業新動向和新知識，才能了解最新的實驗教學方法、實驗教學器材、實訓教學手段以及實訓教學走向，進而滿足日益變化的化學實驗教學需求。比如：普通高中學校應當積極組織實驗室的管理人員、化學教師到化學研究院、化工廠等進行進修和觀摩，將實驗室建設、實驗室管理和社會工廠緊密結合一起；舉辦化學學科專業學術交流會，不斷提高高中化學實驗室管理人員理論知識和管理水平。另一方面實驗室管理人員還應當全方位多角度了解化學實驗室教學操作項目內容，不斷提高自身對儀器設備的操作使用水平。為此，普通高中學校化學教研組應當針對實驗室管理人員進行定期培訓和定期考核，培訓和考核的內容不僅包括儀器使用、實驗操作，還需要考慮到實驗室管理人員的管理素養。

（四）開放實驗室使用

高中化學實驗室開放建設和管理目標是通過實驗教學開展推動高中生化學學科核心素養培育，適合《普通高中化學課程標準（2022年版）》具體要求。所以，提升高中化學實驗室的功能，提高高中化學實驗教學質量，高中化學實驗室開放建設和管理還離不開科學合理開放實驗室的使用權限。這是因為實驗演示、實驗教學的時間有限，一些學習能力稍弱的學生無法在短時間內完全熟悉操作技術和操作理論。即便學習水平較高的學生，也無法深度了解和深度探索實驗。開放實驗室的使用，可以讓學生靈活利用時間參與到課外實訓和延時實驗。最為重要的是，實驗室使用權限開放之后，學生可以在實驗室管理人員的引導下一同參與到實驗室器材和設備的維保過程，進一步提升高中化學實驗室開放建設和管理成效。

（五）實施多樣化管理

高中化學知識點較多，涉及需要開展實驗教學的內容較多。因此，高中化學實驗室開放建設和管理不僅需要滿足實驗器械設備的正常運維，還應當滿足不同板塊知識實驗教學的具體要求。因此，高中化學實驗室開放建設和管理過程中，實驗室管理人員務必結合高中化學實驗室管理要求、高中化學課程的教學目標、師生的教學需求等實施多樣化管理、靈活化管理。具體來說，高中化學實驗室開放建設和管理的過程中，既要避免同質化實驗課程的器材頻繁更換，也要滿足不同板塊知識實驗課程教學的個性化需求。

比如：高中化學實驗室開放建設和管理的過程中，高中化學教師、高中化學實驗室管理人員還需要積極轉變自身傳統實驗室的管理理念，摒棄以往單一、乏味、流程化的管理模式。在管理過程中，以實驗教學為導向，以學生實驗操作為核心，結合學生實際進行實驗室管理的創新，展現化學知識的多維度，讓化學實驗室能夠將高中學生的注意力吸引到化學實驗操作過程，潛移默化中完成高中學生化學思維的拓展和延伸，推動核心素養的培育。具體來說，高中化學實驗室的開放建設和管理過程，是高中化學教師需要將化學理論、化學知識、化學實驗等賦予設備管理、器械整理等過程，形成有條理、有步驟、有技巧的管理模式。這樣，學生在進入化學實驗室之后才能進行思維提升和發展。

（六）低成本運維和建設

高中化學實驗室的日常運維和建設是保障高中化學學科有效開展實驗教學的基礎，也是高中化學實驗室開放建設和管理的根本。隨著化學技術的發展和成熟，尤其是化學應用范圍的增加，高中化學實驗室開放建設和管理已經成為重要趨勢。傳統的化學實驗室運維和建設往往受到化學實驗室地理位置的制約，運維成本和建設成本較高。故而，高中化學實驗室的開放建設和管理過程中，高中化學教研組應當組織教師隊伍和管理人員，以節約成本、環保運營為理念開展低成本運維和建設，凸顯高中化學學科核心素養[5]。

結束語

高中化學實驗室的開放建設和管理是普通高中化學學科核心素養培育的關鍵，也是學生將實驗操作和理論學習融會貫通的保證。高中化學實驗室開放建設和管理構建接近于真實的化學操作的“實驗情境”，為學生的學習水平、化學素養、實驗創造能力、實驗探索能力等提高創造了一個科學合理規范的實驗環境，是學生訓練操作能力、鞏固學科理論知識、培養化學探索能力的重要陣地。因此，普通高中學校不僅需要認識到高中化學實驗室開放建設和管理的價值，還需要在認清高中化學實驗室開放建設和管理原則的基礎上，通過實驗室基礎設施設備完善、實驗室規范制度建立健全、實驗室規范化管理加強、實驗室開放使用實施，以及加強實驗室資源整合等維度開展高中化學實驗室開放建設和管理。

參考文獻

[1]程紅霞.基于綠色化學理念的高中化學實驗教學研究[J].現代鹽化工，2022，49（4）：125-127.

[2]惠彥虎.談高中化學實驗教學中學生實踐能力的培養[J].才智，2020（18）：50.

[3]孔維琴.淺談高中化學實驗室規范化管理[J].科技風，2020（11）：218.

[4]譚玲玲.提升高中化學實驗室利用率的策略探討[J].科學咨詢（教育科研），2020（4）：119.

[5]周蕾，孫曉春，王潔，等.云南省高中化學實驗教學情況的調查[J].西部素質教育，2020，6（5）：227-228，250.