新课程背景下的高中化学实验教学探究

[摘要]本文从探索提高化学课堂教学效率，有效利用课堂的角度，介绍了在高中化学课堂教学中利用课堂实验激发学生兴趣，加深感性认识，强化理性认识，突破教学重难点，引导学生进行探究式学习的几点经验，并借助多媒体技术对某些化学实验的方法进行了优化。

[关键词]化学 实验 课堂教学 效率

通过对近几年的高考试题研究，发现实验在试题中占有比值越来越大。中学化学实验是化学教学的重要组成部分，是化学教学的基石。新课程下的素质教育要求培养具有创新精神和实践能力的全面发展的人才，而化学实验正是培养学生创新意识和实践能力的重要途径和方法[1]。化学实验能激发学生的学习兴趣，调查结果显示，凡是有实验的课，学生总是十分兴奋，思维活跃，注意力高度集中[2]。也就是说绝大多数学生都喜欢化学实验，通过实验能使学生感受到化学现象的神奇和实验成功的喜悦，强烈地激起学生的好奇心和求知欲。然而，受传统教学或旧教材实验内容的影响，教师往往重知识，轻实验能力的发展，仅把实验作为验证化学知识和巩固化学知识的辅助手段，或认为作实验太耽误课堂时间，忽略了实验在培养学生主动参与、积极创新以及动手探索能力等方面的重要作用。而新课改背景下的高中化学实验，不仅是实验操作方式上的改变，更重要的是从鼓励参与、强调过程、突出开放的教学情境中，促使学生积极融入，主动研究，联系实际解决问题，要求教师首先改变教学观念和教学策略，重新调整自己与学生的关系，充分考虑学生的选择和意见，与学生进行平等的合作与探究，把握好特定条件下开展探究性实验教学的可行性和最佳时机，从而达到高中化学实验探究教学的最大效益[3]。为了充分发挥实验教学在学生发展方面的功能，教师应在新课程背景下的实验教学中要注意以下几个方面：

1做好演示实验，培养学生的观察能力

新教材中设计的实验很多，由于时间关系和本身条件的限制，大多只能设计成演示实验。视觉给我们的是最直观的印象。通过化学实验观察，我们可以获得真实的资料和素材，同时激发大多数学生的求知欲，调动学生学习化学的积极性，同时也可以帮助学生理解一些课本上难以掌握的知识。在做实验的同时，学生实验的操作能力和思维能力也得到一定的提高。因此，培养学生相信科学事实和敏锐的观察能力在化学实验教学中占有相当重要地位。演示实验难免受到一些因素的影响（如实验仪器大小、化学药品的用量等等），部分学生无法观察到完整的清晰的实验现象。如果有条件，最好用多媒体。我们可以借助于投影仪，把整个过程清晰地展现在屏幕上，更有利于学生真实、形象的观察。笔者在做演示试验钠与氧气的反应实验时，由于坩埚太小，很多同学看不清楚，就通过实物和投影仪，全班的学生都可以真实、清楚地观察到钠块在空气中的反应现象，如图1所示。这样既增强了观察效果，又有利于培养学生全面观察试验的能力。

2搞好学生分组实验，培养学生的动手操作能力

教师演示实验再好，给学生带来的仅是直观印象。说不如做，做不如亲自操作。现在大部分学校的实验室设施都比较完善，我们可以充分利用其资源，让学生通过亲自动手，熟练地掌握操作技能；然后巩固验证实验。做实验的过程其实就是理论联系实际的过程，加深他们对所学到的理论知识的理解。因此，一些简单的、重要的实验可以设计成分组实验，如萃取试验、钠和水的反应、酸碱中和滴定实验等，要认真组织好每一次的学生分组实验。要求学生在实验前认真阅读实验内容，明确实验目的，了解实验步骤、操作过程和实验时应注意的事项，写好预习报告。学生通过阅读思考、讨论，其实验内容便胸有成竹，避免实验操作盲目，便于克服学生边看书做实验的陋习，使之集中精力于操作，达到做实验的预期效果。学生动手实验时，教师要及时纠正在实验操作上的错误，帮助学生正确地进行操作。当学生做不出理想的实验效果时，教师就应及时地引导学生分析原因，找出操作上的错误后，有时间的话重新操作，保证实验现象明显，效果良好。事实证明，通过组织分组实验，不仅培养了学生的动手能力，还培养了实事求是的科学态度和严肃认真的工作作风。

3联系生活实际，设计趣味实验

有些学生反映，化学内容本身并不难，只是记不住课本或课堂上所学的知识，这种问题常常是由于课堂不专心听讲引起的。在学习原电池的原理的时候，笔者先设计了一般的原电池，但效果并不太好。后来把电解液换成了苹果，电流计也发生了偏转，立刻引起了学生的兴趣。接着让学生在铜片和锌片中间连接一个从废贺卡上拆下来的微型音乐喇叭，插在苹果的另一位置，美妙的音乐和奇妙的实验使学生们非常欢喜，注意力高度集中，进入了学习的最佳状态，大大地激发了学生探索科学、揭示奥秘的兴其产生的原理趣。这时再带领学生共同进行分析 ，既强化了的重点内容，又培养了学生的兴趣。如果在课堂教学中多设置一些联系生活实际的趣味性实验，效果要理想得多。

4做探究试验，培养创新能力

在新教材版本中，都安排了一定的科学探究试验。而在教科书里，对探究的问题没有给出明确解释和结论，学习者只有通过自身的亲自探究，才能寻找问题的答案，才能完成探究任务。人教版教材在必修二第70页有两个探究试验：①用食醋浸泡有水垢的暖瓶可以清洗其中的水垢。这是利用醋酸的什么性质？通过这个事实能比较出醋酸与碳酸的酸性强弱吗？这个实验不需要做，大部分学生都了解这一常识。但是原因未必都知道。既然除水垢了，肯定发生反应了，笔者让学生试着写出化学反应方程式，又让学生回忆二氧化碳气体的制取，学生很容易想到强酸和弱酸盐反应生成弱酸和强酸盐的原理，这两个反应原理类似，学生大多能总结出醋酸酸性比碳酸酸性强。一步步分析，问题也自然而然地解决了，并且为第二个实验探究作了铺垫。②设计一个比较醋酸与碳酸的酸性强弱的试验，以验证你上面所得的结论。 让学生分组讨论，很容易可以得出原料醋酸与碳酸钠溶液或碳酸氢钠溶液。接下来是实验验证，可以在实验室实验，最好进行分组试验，这样效果可能更好些。在强调学生动脑、动眼、动手的同时，还要强调学生动笔记下来。

5借助多媒体技术

由于中学化学实验技术的局限，很多实验我们看到的都只是宏观的现象，那么微观变化只能由教师理论分析，并引导学生进行推测和想象，但是这往往很难在学生肉脑中建立起对微观变化的正确理解。这时，我们如果借助计算机多媒体技术，把微观运动形象化，把微观现象以生动的画面、鲜明的色彩逼真地表现出来，有利于学生将宏观现象和微观变化有机地统一起来。例如，常规的电解饱和食盐水实验，只能通过对阴极和阳极的电解产物的检验来推测和想像电解过程中各种离子的移动情况。为了形象地展示电解过程中的微观变化，我们可以利用多媒体技术，设计三维动画模拟电解饱和食盐水时溶液中Na+、Cl-、H+、OH-离子的运动情况，从微观本质上加深对电解过程的理解。

另外，像分子结构、晶体结构以及化学反应历程等一些不能用真实实验来表现的微观概念和理论，利用计算机的三维图像与动画模拟功能，直观、形象、生动地加以展现，把难以想像的微观世界形象化，能达到其他教学技术无法达到的效果。

再者，有些化学实验中涉及的试剂有毒、易燃、易爆，实际做起来危险性较大。对于这样的实验则可以利用计算机进行模拟，不但让学生观察到了实验现象，而且还节省了药品和时间。另外，化学实验中的一些危险操作，只能由教师口头讲述其错误的原因和可能造成的后果，却不能通过真实的实验来演示。而利用计算机的动画模拟可以让学生“亲自感受”错误操作带来的危害，给学生以深刻的印象。例如，氯化氢气体制备的学习，教师可以让学生根据实验原理首先在电脑实验室中模拟HCl的制备，由于学生没有想到HCl在水中的溶解性很大，因此在吸收多余的HCl时，将导管直接插入水中。这时教师不必立即指出他的错误，而是“将错就错”让计算机模拟进行实验。这时，学生亲眼观察到烧杯中的水由导管流到集气瓶进而进入圆底烧瓶，引起圆底烧瓶炸裂的现象，给学生以深刻的感性认识。这不但有利于学生理解在水面倒扣一个漏斗防止倒吸的原理，而且强化了学生规范操作的意识。但是必须明确，各种媒体呈现给学生的现象只是物质运动变化的“影像”或模拟，它不能代替真实可信的具体实验，让学生亲自做实验，观察实验，研究实验，是学生获得化学知识，全面提高科学素养的最重要的途径。

总之，在化学学科发展的不同时期，化学实验的作用是不相同的，化学实验研究的方向也有所不同。让学生关注环境问题从学习化学开始，如今实验室开始现代化学进入到高速发展及普遍应用阶段，新课程化学教材也提供了丰富的实验内容，只要在教学实践中认真开发实验素材，在化学实验教学中注重引导，正确创设研究氛围，注重实验教学的启发性、扩大实验教学的自主性，鼓励学生勇于探索，并通过亲自实验，体验到成功的乐趣，特别是一些探究性实验，让学生在自主探究的学习气氛中，真正感受到自己是学习的主人，真正让学生成为课堂教学的主体，就会大大激发学生主动、积极参与的热情，培养和发展学生的综合能力，全面提高学生的学习能力和综合素质。

[参考文献]

[1]王磊. 理解与实践高中化学新课程――与高中化学教师的对话. 北京：高等教育出版社，2007.

[2]王祖浩. 普通高中课程标准实验教科书化学（必修）. 南京：江苏教育出版社，2005.

[3]马志成. 化学实验探究教学研究与实践. 武汉：华中师范大学优秀硕士论文， 2001（6）.