谈创新高中化学实验教学的几点做法
◎ 河北省大城县第一中学 张志娟
“通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力。”这是高中化学新课程的基本理念之一。下面结合多年教学实践，谈几点在实施高中化学新课程的过程中，开展化学实验教学创新，发挥化学实验对提高学生科学素养的重要作用的做法。
一、立足现有教学实验仪器，创设积极化学实验情景
新课程倡导鼓励教师和实验管理人员开发实验仪器，研究低成本、少污染的化学实验。同时也鼓励学生和教师充分利用生活中的常见用品和废弃物，设计富有特色的实验和实践活动。开发的化学实验仪器应有助于激发学生学习化学的兴趣，创设生动活泼的教学情景，帮助学生理解和掌握化学知识和技能，训练学生的科学方法，培养学生的科学态度和价值观。
1、开发简单实验仪器。新课程中很多化学概念和理论的形成，一般都首先从认识具体物质的性质入手。而物质的性质，必须借助于一定的实验仪器装置，在人为控制的条件下，使物质发生物理变化或化学变化时才显露出来，被学生感知。学生从获得化学实验事实的基础上形成化学概念、认识化学理论。新教材中安排使用了许多先进的仪器设备和现代化的实验手段，为高中化学教学提供了可靠的保障。但是开发一些简单的仪器装置，在化学教学中也能发挥出独特的作用。例如，胶体电泳的实验虽经不断改进，但都没有重大突破，仍具有所需电压高，操作不便，耗时过长等缺点。改进的重点应放在控制较低的电压来实现胶体的快速泳动，以帮助学生理解胶体的电泳原理。通过查阅大量有关文献，得出以下几点可借鉴的改进思路：一是用氢氧化铁胶体比其它胶体的色差好，便于观察胶体的泳动现象；二是用氯化钾溶液作辅助液比其它电解质溶液好，阴阳离子的迁移速率与氢氧化铁胶粒的迁移速率很接近；三是电压越高实验所需的时间越短；四是电泳装置主要是U形管或H形管。解决问题的关键是通过缩短两个电极的距离来降低所需电压和缩短实验所需的时间。如果用内径为4mm、长180mm的细玻璃管弯成V形，效果很好，既缩短了两个电极的距离，而且容易形成电解质溶液与氢氧化铁胶体的清晰界面。但是寻找合适的电极材料又遇到了麻烦。经过实验，发现用长85mm的2B铅笔芯做电极，且使两电极距离缩短到30mm时，效果最佳。通16V直流电1分钟，就能观察到非常明显的界面移动现象，通电3分钟时就可看到V形管中氢氧化铁胶体的液面差接近10mm。实验表明：将V形管替代U形管就能使电泳实验化难为易，轻易地揭开了胶体电泳神秘的面纱。
2、用日常生活用品代替化学仪器。用日常生活用品替代一些化学仪器，不仅节约开支，而且实验效果很好。例如在原电池和电解实验中，用1号锌锰电池的碳棒替代石墨电极，用盛放石蕊试纸的小塑料盒替代U形管或小烧杯做电解槽效果就很好。这是因为装置中两个电极的距离比在U形管中小很多，所以省电省时。这种塑料盒长60mm，宽53mm，厚13mm，容积24mL，与小型U形管容积相当，而且材质无色透明，便于观察实验现象。使用时用双面胶固定在塑料板或木板上，防止倾倒。小塑料槽内盛放饱和硫酸钠溶液，用1号锌锰电池的碳棒做电极，通14V直流电，待碳棒上吸附少量氢气和氧气时断开直流电，连接电子贺卡或电子钟，则电子贺卡又响又亮或电子钟指针走动。实验成功率100%，有利于帮助学生理解氢氧燃料电池的工作原理。
二、创新化学实验方法，提高实验效果
化学实验方法是根据化学实验目的，通过运用实验仪器、设备、装置等物质手段，在特定的实验条件下，变革化学实验对象的状态或性质，通过实验观察获得各种化学科学事实，以探究化学问题的一种科学研究方法。新课程标准要求掌握基本的化学实验方法和技能，了解现代仪器在物质的组成、结构和性质研究中的应用。高中化学新课程中安排了丰富的实验内容，对培养学生的实验方法和技能发挥了重要的作用。但是学生实验方法和技能的提高需要教师具有高超、精湛的实验方法和技能，才能为学生做好示范和指导。
1、改进常规的实验方法。新课程积极倡导探究性实验方法。例如新教材安排了铁跟水蒸气反应的科学探究实验，让学生尝试用一支试管完成铁粉与水蒸气的反应，试管底部塞有一团潮湿的棉花，在湿棉花旁边放有铁粉，实验时用一盏酒精灯先后加热两处。教学实践表明该实验具有如下缺点：⑴实验操作不简便；⑵由于棉花吸水量不好控制，致使试管损坏率较高；⑶实验所需的时间较长；⑷实验成功率较低。实验改进的关键是设法获取稳定的水蒸气气流，而用加热硫酸铜晶体粉末的方法就能很好地解决这个难题。
2、掌握现代仪器的科学使用方法。新教材中安排了“实验测定酸碱滴定曲线”的实践活动。但该实验不仅操作难度大，而且很难绘制出标准的滴定曲线。最好的解决方法是利用传感器采集数据，边滴定边采集数据同时在电脑上获得滴定曲线。但在实验操作时经常得到的是曲曲折折的不圆滑的曲线。通过实践摸索出实验成功的操作方法是：在确保搅拌均匀的条件下，无论滴速快与慢，只要匀速滴入标准液（或待测液），就能绘制出标准美观的滴定曲线。
三、加强实验探究培养综合素质
新课程强调重视探究学习活动，发展学生的科学探究能力。因为探究学习是学生学习化学的一种重要方式，也是培养学生探究意识和提高探究能力的重要途径。教师应充分调动学生主动参与探究学习的积极性，引导学生通过实验、观察、调查、资料收集、阅读、讨论、辩论等多种方式，在提出问题、猜想与假设、制定计划、实验操作、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等活动中，增进对科学探究的理解，发展科学探究能力。科学探究能力的培养应紧密结合化学知识的教学来进行。在化学实验的探究活动中帮助学生掌握知识、技能与方法，体验科学探究的过程，在态度情感与价值观方面得到良好的发展。要按照课程内容的要求，积极开展实验探究活动。通过实验探究活动发现学习和生产、生活中有意义的化学问题；能根据具体情况设计解决化学问题的实验方案，并予以评价和优化；能通过化学实验收集有关数据，并科学地加以处理；能对实验现象做出合理的解释，运用比较、归纳、分析、综合等方法初步揭示化学变化的规律。