淺談人教版高中化學新教材化學實驗的特點及教學模式研究

□甘肅省天水市第二中學 李 莉

化學學科實驗性很強，實驗教學不僅是對一些化學知識的解釋，更是教師教學手段和學生學習化學知識的方法。化學實驗可以幫助學生提高知識理解和掌握的程度，提升學習能力，促進化學素養的發展。時代的進步推動了教育改革創新，當前大環境對人才培養提出一個核心詞匯“核心素養”，這是國家素質教育要求的體現。化學教材也不斷創新，在舊教材基礎上對內容進行了調整和優化，進一步強調核心素養的重要性。本文基于新教材探究化學實驗的特點，尋求教學改革創新的舉措。

一、人教版高中化學新教材簡介

人教版高中化學新教材一共5 冊，相較于原教材，在整個體系結構上做了一定的改動和優化。人教版高中化學新教材更為重視立德樹人、發展素養、人才培養，希望可以通過教學培養出高素質具有化學素養的優秀人才，換言之，除了化學知識技能之外，更為重視化學素養。

首先，人教版高中化學新教材在教材結構方面針對高中學生身心特征和認知發展規律，提出了對學生正確價值觀念、品格、關鍵能力的培養要求，教材結構更加優化，加強了理論與實踐的結合，將化學實驗融入化學教學全過程中。

其次，人教版高中化學新教材在教材知識內容方面增強了功能，注重教學引導，推動了教學的改革；夯實實驗，加強探究，強調學生創新意識的培養；強化安全、設計形象，增強學生安全觀念；優化習題、突出實踐，重視素養和價值塑造。

對于人教版高中化學新教材，其結構、內容等方面都發生了一定的變化，高中化學教師以及相關科研人員也加強了研究，探究新教材下的教學新發展，以推動教學創新、提高教學質量、促進學生綜合發展。結合人教版高中化學新教材特點以及新課程標準的相關要求，教師需要重視對學生化學素養的培養。化學實驗作為研究和學習物質及其變化的基本方法，教師需充分認識化學實驗的獨特價值，設計實驗探究活動，使學生掌握化學實驗基本知識和基本操作技能，提高實驗的探究性。

二、人教版高中化學新教材化學實驗特點

（一）人教版高中化學新教材化學實驗內容

對比原教材，人教版高中化學新教材中有關于實驗部分做了很大改變。舊教材中的化學實驗主要是演示實驗，其中演示實驗有43 個，學生實驗9 個，選做實驗1 個，總共有53 個實驗。而新教材中演示實驗有30 個，學生實驗8 個，選做實驗5 個，邊講邊實驗類型有8 個，家庭小實驗有6 個，研究性課題有3 個，總共有60 個實驗。對于教材中的實驗，舊教材實驗內容主要是實驗步驟、實驗現象的描述，比較簡單。而新教材中的化學實驗內容更為全面，包括了圖表、題目、預測、實驗、結論等諸多內容。

舊教材主要圍繞內容開展實驗，也就是學習完化學知識之后再去做實驗，將內容與化學知識分離開來，成為兩個部分。而新教材將化學知識與實驗結合在一起，成為一部分，是在實驗中探究學習化學知識，在學習相關知識技能中操作實驗。比如，在“鈉及其化合物”章節教學時，教材先介紹活潑的金屬單質——鈉，對鈉進行簡單介紹之后隨之是實驗操作。【實驗2—1】簡述實驗：用鑷子取一小塊鈉，用濾紙吸干表面的煤油……注意切開鈉的表面所發生的變化。在旁邊標注了一些實驗注意事項和相關數據。教材圍繞實驗結論，對鈉物質的相關知識進行介紹，包括通過實驗可以明確鈉與氧氣會發生反應，生成氧化物，隨即引出相關方程式。然后根據【實驗2—2】加熱鈉會發生什么變化的實驗，結合實驗得出結論：鈉受熱后先熔化，與氧氣發生劇烈反應，發出黃色火焰，引出化學方程式。最后給出研究性實驗，探究鈉與水的反應。

實驗先讓學生預測鈉與水反應生成物，再介紹實驗操作，結合實際實驗讓學生對實驗現象進行描述，得出結論，即鈉的性質非常活潑、與水反應的化學方程式。

由此可見人教版高中化學新教材中實驗內容與舊教材的區別，對于任何知識點的探究都是將實驗融入其中，幫助學生加深對知識的理解和認識，還能使其結合生活現象解釋化學知識，如學習鈉的相關性質之后，明確為什么鈉要保存在煤油中、知道火災現場為什么不建議用水滅火等。

（二）人教版高中化學新教材中化學實驗特點

結合人教版高中化學新教材化學實驗，相較于舊教材，其特點有以下幾點：

首先，實驗內容的增多。上述對比了新舊教材的實驗數量，可以發現實驗從舊教材中的53 個增加到60 個，數量得到了增加。結合其具體的實驗內容設計，發現新教材在教學內容上有了減少，降低了實驗難度，更好地發揮了實驗教學的優勢，為學生提供更多觀察實驗和動手實踐的機會，有利于學生在實踐操作中學習化學知識、理解化學知識、掌握實驗方法，提升其實驗操作能力、探究能力。新教材中化學實驗的增加也充分體現了對實驗教學的重視，認識到化學實驗對化學學科學習的重要性，充分發揮了化學實驗教學的優勢，提升了教學質效。

其次，實驗形式多樣。舊教材的實驗主要有演示實驗、學生實驗和選做實驗，其中主要為演示實驗，實驗形式比較簡單，缺乏多樣性。而新教材中的實驗做了很多改變，減少了舊教材中演示實驗的數量，增加了選做實驗的數量，此外還增加了邊講邊實驗、家庭小實驗、探究性課題三個方面的實驗。多樣化的實驗形式給學生創造了更多參與實踐的條件與空間，進一步促進學生主動學習、探究學習，有利于拓展學生思維，促進其創新。

再次，實驗設置更加科學化。在傳統教學中，教師常常忽視學生的主體性，該問題不僅體現于教學模式和教學方法方面，更體現于教材。比如，教材對于實驗的設置，以學生為主體的實驗只有10 個，其中一個還是選做實驗。而新教材對實驗設置做了新的改變，讓其更加科學合理，演示實驗和學生操作實驗基本各占一半，學生成為實驗的主體，而且還增設了一些趣味性的學生實驗、家庭實驗和探究性話題，將實驗與實際生活密切聯系起來，在促進學生掌握基礎知識之外，還能提升學生的知識運用能力。

最后，新教材充分體現了實驗的綠色化特征，滿足當前時代發展要求，符合大環境下的“綠色”“環保”發展理念。綠色化學是環境無害化學，化學實驗和生產的綠色化關系著人類和環境發展的大問題。新教材設置污染少的實驗，引入有關環境性的課題，體現了新教材實驗的綠色化和環保化教育理念，綠色化實驗可以增強學生的綠色意識和環境意識。

三、新教材化學實驗教學模式創新

（一）探究式實驗教學模式

新教材化學實驗圍繞新課程標準以及核心素養培養要求增設探究式實驗。探究式實驗教學模式是高中化學實驗的主要教學模式，強調實驗的探究性，讓學生在探究過程中實現核心素養的培養。

1.引導探究式實驗活動。

在實驗教學中，學生在教師的指導下對實驗進行探究，掌握相關化學概念、反應以及規律的實驗活動。這種引導式探究實驗是為了完成教材任務而設計的。在實驗教學中，教師指導學生實驗探究，可以培養學生的觀察能力，促進其抽象思維的發展。具體的操作順序為教師設計疑問，激發學生實驗興趣；引出實驗，進行實驗探究；從實驗中進行概念抽象，總結規律；引用鞏固，解決疑惑。

案例：在學習“鈉的幾種化合物”內容時，教師可以采用引導探究式實驗活動開展教學。

第一步：在學習完有關鈉與氧氣、水的相關反應之后學習“鈉的化合物”知識，教師可以結合知識點提出疑問，通過疑問激發學生探究興趣，如把過氧化鈉加入酚酞溶液會有什么反應和現象？

第二步：針對問題引發討論。學生可能會第一時間回答問題，但教師不必急于探討答案對錯，而是引導學生用實驗證明自己的預測或猜想。

第三步：在完成實驗之后，學生抽象出實驗事實，并記錄結果。學生需要自主思考、實驗、討論，進而獲得相關結論，知道過氧化鈉具有強氧化性、漂白性等性質。

第四步：進行知識鞏固總結。

2.設計探究式實驗活動。

設計探究式實驗活動，使學生從實際生活出發—發現問題—提出假設—設計實驗方案—自主實驗—獲得結論。這一教學模式充分體現了學生的主體性，讓學生成為實驗的主人，使其自己去發現、觀察、驗證、結論。該教學模式的操作程序為先提出課題，明確要求，引導學生發現課題，再圍繞課題提出假設，制定出方案驗證假設，接著合作操作實驗，最后得出結論，針對課題做總結。

案例：在學習“硫酸”內容時，濃硫酸具有很強的吸水性和脫水性性質，能夠吸收存在于周圍環境中的水分，可以將蔗糖、紙張等有機物中的氫元素與氧元素按水的組成比脫去。這其中涉及濃硫酸與蔗糖的反應實驗，也被稱為“黑面包”。這一探究實驗在教材中并沒有詳細介紹，只是圍繞幾張圖片對其進行簡單說明。因此，教師可以針對這一實驗提出相關課題，讓學生以小組為單位制定探究方案，并且進行實驗操作，得出結論。整個過程中以學生為中心，關注學生的體驗與收獲。

（二）趣味自主性實驗教學模式

化學與我們的生活息息相關，教師可以從社會生活、生產中挖掘相關素材，設計趣味性實驗，鼓勵學生獨立完成實驗操作，得出結論。

比如人教版高中化學新教材中增加了家庭實驗，家庭小實驗具有一定趣味性和自主性，教師參與少，完全以學生為主體。這樣的實驗模式可以拉近化學與實際生活生產的聯系，激發學生興趣，提高其探究積極性，同時也能充分培養和提升學生獨立設計實驗和操作實驗的能力。家庭趣味小實驗操作是教師布置的實驗任務，有明確的實驗要求、完成時間，并且給予了實驗前的指導（實驗注意事項、安全問題）等。這一過程需要學生自行設計方案、做好實驗準備、操作實驗、記錄實驗過程與結論，最后驗收實驗成果，使其對實驗原理和實現現象產生深層次理解。

案例分析：

第一步：教師提出相關話題——在一些諜戰劇中，我們經常看到情報員傳遞的信息是白紙，而只有信息接收人才能通過相關操作讓白紙的字顯示出來，以此話題引發學生討論，激發學生探究興趣。為此，教師可以布置“白紙顯字”課題任務，開展碘與淀粉顯色反應的趣味性實驗。

第二步：學生自行回家進行實驗設計和操作。整個過程學生獨立完成，記錄過程并生成實驗報告，包括實驗方案、材料、步驟、結論等。在具體的生活家庭小實驗中，學生可以用淀粉溶液和碘來完成實驗。

第三步：驗收實驗成果并總結。學生在課堂上對本次實驗成果進行展示，然后針對該實驗進行討論評價，最后得出結論——淀粉在冷、熱水中的溶解性，碘在水、有機溶劑中溶解性。

此外，對于趣味自主性實驗，教師應引導學生主動思考和探究，勇于嘗試，但需要在安全的情況下進行。比如，網絡上的一些趣味性實驗——30%過氧化氫和液體肥皂混合，加入一些食用色素，再加入碘化鉀作為催化劑。少量的過氧化氫就可以產生大量氧氣，在肥皂作用下形成泡沫涌出。這一實驗存在一定危險性，如果要實施，教師應該指導學生掌握相對安全的操作——用低濃度（3%—6%）過氧化氫，用干酵母作為催化劑，則反應沒有那么劇烈，但仍需要師生一起參與，確保實驗的安全性，提前做好安全防護措施。

（三）技能訓練式實驗教學模式

技能訓練式實驗教學強調技能訓練，重點是訓練學生的實驗操作和技能，提升學生的實驗操作能力。然而提升學生的實驗操作能力并非通過反復語言強調就可以實現的，即使學生對實驗步驟、方法和注意事項熟記于心或者倒背如流，但在實踐操作中仍然存在很多不確定因素。所以，在高中實驗教學中，教師還需要重視對學生實驗技能訓練，提升其實驗操作經驗和能力，使其在面對實驗的時候能從容應對，熟練操作，減少誤差、錯誤的發生。

在技能訓練式實驗教學時，教師的參與性比較強，需要詳細地講解操作細節和方法，并且認真、規范演示，確保學生對實驗操作流程有明確的方向。在學生進行反復練習時，教師需對學生的實驗進行觀察，及時糾正一些錯誤。

在“配置一定物質的量濃度的溶液”實驗教學時，實驗中涉及容量瓶的使用、容量配置的方法和相關儀器的使用、實驗步驟、注意事項等，教師需要針對相關實驗內容進行詳細講解，強調實驗的嚴謹性，明確在實驗操作中可能存在誤差的因素，使學生在安全的情況下反復實驗，確保實驗的完成。

這一過程非常考驗學生的實驗技能，因為如果未能及時發現天平砝碼粘有其他物質則可能導致誤差，濃度偏高；如果對于刻度線沒有平視讀取也能導致誤差，該實驗過程可以促使學生養成嚴謹的實驗態度和習慣。

四、結語

通過上文研究，我們認識到實驗教學的目的是讓學生進一步提升自身的化學能力。在這個基礎上，作為現代化教育理念下的高中化學教師，應該認識到化學實驗的重要性，基于新教材的特點采取多樣化的教學方式開展實驗教學，為提升學生化學實驗能力奠定堅實基礎。