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高中化學(xué)實驗教學(xué)和新教材實驗的幾點改進(jìn)論文
摘要：在新課程背景下，實驗教學(xué)不僅可以使學(xué)生獲得科學(xué)知識和技能，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)探究的動機和行為，而且有利于學(xué)生科學(xué)方法的培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的實驗探究能力和創(chuàng)新精神，使之養(yǎng)成良好的科學(xué)態(tài)度，進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。但是，由于實驗條件、課堂時間、考試等諸多因素的影響，使得實驗教學(xué)仍然是高中化學(xué)教學(xué)中最薄弱的環(huán)節(jié)之一，實驗教學(xué)的現(xiàn)狀令人擔(dān)憂。本文從新課程中化學(xué)實驗的設(shè)置談起，論述了實驗教學(xué)的方法，以及高中化學(xué)實驗教學(xué)的基本原則，并對高中化學(xué)新教材部分演示實驗進(jìn)行了改進(jìn)。
關(guān)鍵詞：新課程、實驗教學(xué)、實驗原則、實驗改進(jìn)
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實驗是科學(xué)研究的重要方法，也是學(xué)生學(xué)習(xí)研究科學(xué)知識的重要方法。在高中化學(xué)教學(xué)中，許多化學(xué)概念、原理、規(guī)律的引入都是從實驗探究展開并最終由實驗加以驗證的。《新課標(biāo)》立足于現(xiàn)代生活和未來發(fā)展，著眼于提高21世紀(jì)公民的科學(xué)素養(yǎng)，積極倡導(dǎo)以實驗為主的多種探究活動，使學(xué)生體驗科學(xué)研究的過程。所以，采用實驗教學(xué)是高中化學(xué)教學(xué)的必由之路，其中的必要性和目的有諸多專家和學(xué)者都已論述過，這里不再贅述，這里就實驗教學(xué)中應(yīng)該注重的原則和教材部分演示實驗的改進(jìn)作進(jìn)一步論述。
1.新課程中化學(xué)實驗的設(shè)置情況
化學(xué)實驗在新課程的高中化學(xué)課程中是以兩種方式來加以組織的。一種是分散的方式，即將化學(xué)實驗分散在《化學(xué)1》和《化學(xué)2》及《化學(xué)與生活》、《化學(xué)與技術(shù)》、《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》、《化學(xué)反應(yīng)原理》、《有機化學(xué)基礎(chǔ)》等相應(yīng)的模塊課程內(nèi)容中；另一種是集中的方式，即將化學(xué)實驗單獨作為一個課程模塊——《實驗化學(xué)》，以此來強化化學(xué)學(xué)科特征，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)實驗?zāi)芰Γ瑥亩岣咚麄兊目茖W(xué)素養(yǎng)。
2、實驗教學(xué)的原則
教學(xué)實驗和科研實驗生產(chǎn)實驗有相似性又有差異性。相似性：他們都必須遵循相同的科學(xué)原理和科學(xué)的實驗方法。差異性：目的不一樣，科研生產(chǎn)實驗有具體的科研目的生產(chǎn)目的。而教學(xué)實驗主要是要學(xué)生掌握化學(xué)的基本科學(xué)原理和實驗探究的方法。所以教學(xué)實驗受教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)場地、教學(xué)時間、教學(xué)課堂、教學(xué)效果、考試等條件的限制，與普通科研實驗又本質(zhì)的區(qū)別，需要遵循以下原則。
2.1科學(xué)性
教學(xué)實驗必須遵循科學(xué)性原則，教給學(xué)生的實驗原理和方法都必須具有科學(xué)性。教給學(xué)生實驗原理實驗方法必須經(jīng)過多次檢驗并證明確實可行的，這樣才能提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，促使學(xué)生掌握科學(xué)原理和科學(xué)方法。
2.2實驗教學(xué)方法的多樣性
在長期的教學(xué)實踐中產(chǎn)生如下的實驗教學(xué)的方法，這些方法各有長短，具體如下：
老師課堂演示實驗：優(yōu)點是實驗效果明顯，節(jié)約時間，直接交給學(xué)生正確的實驗原理實驗方法。缺點是學(xué)生參與性弱，有部分基礎(chǔ)差的學(xué)生趁機開小差，坐在后面的學(xué)生可能看不到實驗現(xiàn)象。
學(xué)生直接實驗：優(yōu)點是學(xué)生參與性強，缺點是實驗準(zhǔn)備工作量大，消耗時長，錯誤的操作方法不能及時更正。
學(xué)生課堂演示實驗：優(yōu)點是學(xué)生參與性強，錯誤的操作方法能及時更正。缺點是實驗效果可能不明顯，消耗時間長，坐在后面的學(xué)生可能看不到實驗現(xiàn)象。
學(xué)生課堂實驗：具體做法是，學(xué)生按座位分成幾個組，一般七八個人為一組，每一組給一套實驗，按照老師講解的原理和方法進(jìn)行實驗探究。優(yōu)點是學(xué)生參與性強，效果明顯，缺點是實驗準(zhǔn)備工作量大，消耗時間長。
靈活運用以上實驗教學(xué)方法，有利于實驗教學(xué)的開展，不能一味節(jié)約時間，都采用老師課堂演示，甚至直接講解實驗。
2.3操作簡易性，現(xiàn)象明顯性
教學(xué)實驗必須操作簡單并且有明顯的實驗現(xiàn)象，這樣才能有良好的教學(xué)效果。 下面我將高中化學(xué)新教材中幾處實驗現(xiàn)象不明顯的地方作如下改進(jìn)，改進(jìn)后效果非常明顯。
2.3.1《化學(xué)1》47頁，實驗3-2，“把一小塊金屬鈉放在坩堝里，加熱。”
缺點：1、只有坩堝周圍的幾個人看得見鈉的燃燒，大部分學(xué)生都看不到鈉燃燒的現(xiàn)象。
缺點：2、坩堝容易炸裂，實驗成本太高。
改進(jìn)：用老教材的方法，用石棉網(wǎng)代替坩堝，一是燃燒現(xiàn)象便于觀察，效果明顯，二是不會炸裂坩堝，成本低廉。
2.3.2《化學(xué)1》50頁，科學(xué)探究“鐵粉與水蒸汽的反應(yīng)”，用圖3-8的方法是很難做出現(xiàn)象，肥皂泡很難點燃起來。
改進(jìn)：用還原鐵粉與熟石灰1：1混合物代替純還原鐵粉再來做實驗，效果非常明顯。原理：Ca(OH)2在加熱的條件下分解產(chǎn)生水蒸氣加大了水蒸氣與還原鐵粉的接觸，從而使反應(yīng)更容易進(jìn)行，肥皂泡很容易被點燃。
2.3.3《化學(xué)選修5》54頁實驗3-4：“向盛有少量苯酚稀溶液的試管里逐滴加入飽和溴水，邊加邊振蕩，觀察并記錄實驗現(xiàn)象。”
缺點：由于生成的三溴苯酚要溶解在苯酚中，所以如果苯酚溶液濃度稍大一點，即使加了很多溴水也很難看到白色沉淀現(xiàn)象。
將原實驗改進(jìn)為：向盛有2-3ml溴水的試管里逐滴加入苯酚稀溶液，邊加邊振蕩，觀察并記錄實驗現(xiàn)象。
優(yōu)點：效果非常明顯，加一兩滴苯酚溶液就能看到大量的白色沉淀，而且還能看到白色沉淀逐漸減溶解在苯酚溶液中的過程。
2.4高效快速性
教學(xué)實驗不象科學(xué)探索實驗，可以花大量的時間去探索，甚至常年累月的進(jìn)行實驗。而教學(xué)實驗只需要學(xué)生達(dá)到掌握知識和原理，學(xué)會實驗方法的目的，再加上課堂時間的限制，所以教學(xué)實驗應(yīng)該具有高效快速性。
如《化學(xué)1》51頁，實驗3-4，“在2支小試管里分別加入5ml鹽酸和5mlNaOH溶液，再分別放一段鋁片。觀察實驗現(xiàn)象。過一段時間后，將點燃的木條分別放在2支試管口，你看到什么現(xiàn)象？”
缺點：由于鋁表面有致密的氧化膜，實驗往往要等40分以后才能看到鋁片上產(chǎn)生大量的氣泡，很難完成40分鐘的課堂教學(xué)任務(wù)。
改進(jìn)：在2支小試管里分別加入5ml鹽酸和5mlNaOH溶液，再各加入2滴CuSO4溶液，再分別放一段鋁片。觀察實驗現(xiàn)象。
優(yōu)點：Cu2+在鋁表面被還原成銅單質(zhì)，形成電化學(xué)腐蝕，實驗只需2-3分鐘能看到大量的氣泡，節(jié)約時間效果明顯。
2.5環(huán)保無毒性
在環(huán)境問題日益嚴(yán)重的今天，化學(xué)教學(xué)實驗更應(yīng)該重視環(huán)境保護(hù)，在實驗過程中，盡量做到零污染零排放，這也是保護(hù)學(xué)生和老師的健康的基本要求。
如《化學(xué)1》83頁，實驗4-3，“在空氣中點燃H2，然后把導(dǎo)管緩緩伸入盛滿氯氣的集氣瓶中。觀察現(xiàn)象。”
缺點：產(chǎn)生大量的鹽酸酸霧，飄在教室，嚴(yán)重影響學(xué)生和老師的身體健康。
改進(jìn)：用裝置2代替教材的裝置1，現(xiàn)象明顯，實現(xiàn)零污染。鐘罩由截去底的大塑料瓶或大試劑瓶加打孔橡皮塞做成。
新教材的實驗教學(xué)實踐還有許多東西都值得大家去探索，我這里只起一個拋磚引玉的作用，不科學(xué)之處還需要各位專家及教學(xué)同仁指正。
參考文獻(xiàn)：
1、普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書《化學(xué)1》《化學(xué)2》《化學(xué)選修5》人民教育出版社
2、《新課程改革背景下的高中化學(xué)教與學(xué)》
3、《走進(jìn)高中新課程》華中師范大學(xué)出版社
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