浅谈高中化学课堂的“创新实验设计”

摘 要：由于新课改的全面展开，在高中化学教学中如何进行一些创新实验设计，是我们教师面临的问题。如果教师在课堂中能大胆将一些实验方法稍作改进，会得到意想不到的效果，更符合新课改的理念和要求。本文将结合自身的多年教学实践，探究有关化学“创新实验设计”的案例，进而培养学生创新思维，同时浅谈化学“创新实验设计”的一些原则。

关键词：高中化学创新实验设计；培养学生创新思维；化学实验创新设计的原则

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2015）16-095-02

新课程改革的核心是培养学生的创新精神和实践能力，而新课改下的老师同样应具有创新精神和实践能力，随着新课改的全面展开，在高中化学教学中教师如何进行一些“创新实验设计”，是我们教师面临的问题。如果老师在课堂中能大胆将一些实验方法稍作改进，会获得到意想不到的效果，更符合新课改的理念和要求。下面我将结合自身的多年教学实践，探究有关化学创新实验设计的案例，进而培养学生创新思维，同时浅谈化学创新实验设计的一些原则。

一、21世纪是创新知识的世纪，特别是中学教育是培养创新人才，建立创新思维的关键。

化学是一门以实验为基础的学科，化学实验是化学学科的灵魂，也是完善人才科学素质的重要载体。在化学教学中，教师要善于激发学生的兴趣与情感，通过设置新奇而困惑、充满情趣的教学情境，从而提高学生求知欲、强化学生的创新行为，最大限度地调动学生学习的积极性、主动性，使学生成为课堂的主人。“创新实验教学”一般包括实验观察、分析、操作和创新等几个阶段。作为以实验为基础的化学，实验在教学中有独特功能和作用，在培养学生创新思维能力方面有特殊功效。

1、高中化学“创新实验设计”教学方法的主要思路：在高中化学教学中，创新实验的设计、研制和实施过程对培养学生思维能力和表达能力等都具有特别重要的作用。创新实验是一种将有关信息按内在联系、抽象归纳、逻辑地概括成规律，并按此规律进行操作，进而推理和想象的思维，它是最富有生命力的思维。创新实验设计教学方法的核心是创新性思维的培养和实践能力的培养。

2、高中化学“创新实验设计”教学方法的主要目的：在教学过程中，学生们在学习过程中迸发了对实验进行改进和创新的欲望，师生们共同提出自己的观点和设想，老师则因势利导，引导学生把改进和创新实验的方法作为研究性课题进行研究实施。师生通过讨论思考后，统一认识，提出“创新实验设计”教学方法的具体目的：（1） 以化学实验为依据学习高中化学基础知识和基本技能；（2） 研究系列的化学创新实验提高课堂教学效果；（3） 变验证性实验为探索性实验，激励学生学习化学的兴趣；（4） 创新实验要简便，易操作，实验现象要明显，实验成功率高，而且实验无污染；（5） 创新实验要有科学性和真实性，培养学生的科学精神；（6） 创新实验要有发散性和开拓性，培养学生的发散性思维和开拓精神。高中“创新实验设计” 教学方法来自于课本教材，紧扣教学大纲，为教师的创新教学提供有价值的参考内容，更为重要的是让学生亲身经历创新设计的整个过程，并在研究实施中锻炼他们发现问题和解决问题的能力，使学生不仅能牢固地掌握化学基础知识，而且培养学生参与创新的意识，培养学生操作实验的实践能力。虽然我们是地处山区的一级达标中学，但是化学教研组注重民主、和谐的创新教学气氛，以全体化学教师为载体，以学生研究性课题小组为主体，开拓创新，理论研究与教学实践并重，力争使高中化学创新实验的研究成果，获得丰收。

二、在高中化学教学中，如何进行创新实验设计呢？现结合自身的教学实践，浅谈几个高中化学实验创新设计的案例。

[案例一] 化学药品功能的优化思考：例如：苏教版高二《化学反应原理》P18中使用U形管进行氯化铜溶液的电解实验，实验目的是使学生通过观察实验现象，从而理解电解池的工作原理。虽然此实验设计能达到实验目的，而且试剂也可以多次使用，但在实践过程中，存在以下缺点：（1） 溶液颜色变化不明显；（2）铜附着在碳棒底部，观察必须把碳棒拿出来；（3） 氯气的污染问题；（4） 因为都是溶质在变化，学生有了先入为主的概念，在以后的学习中，往往忘记水的电离。在能达到实验目的的基础上，为了让现象更明显，使学生对电解原理的认识更加完整，我们利用学生已有的电解水的认识，把试剂改成了饱和Na2SO4溶液，并在其中加入了紫色石蕊试剂。在电解过程中，检验氢气和氧气都比较容易，而且能看到电解液中丰富多彩的颜色变化，教学效果很好。

[案例二] 探究乙醛或葡萄糖溶液与新制银氨溶液的银镜反应：在演示银镜反应实验时，根据以往的教学看，如果反应条件不妥当，溶液配制不合理，经常导致实验失败或现象不直观。现通过我的教学实践，摸索一个更快演示银镜反应的方法，实验不需要加热，效果好且节约药品，成功率极高。

1、配制银氨溶液： （1）在一个容量瓶内加水300毫升； （2）分别称取硝酸银5克和氢氧化钠3克，各放入两个烧杯中，再分别加水50毫升，用玻璃棒搅拌，使其溶解；

（3）用量筒量取10毫升浓氨水加入盛有硝酸银的烧杯中，振荡澄清后，倒入容量瓶内，然后倒入氢氧化钠溶液，最后往容量瓶内加水直至刻度线，摇匀备用。若外界环境温度较高，氢氧化钠用量略少，而浓氨水略多。

2、配制还原性溶液： 称取葡萄糖粉10克，放入烧杯里，加水150毫升溶解即可或配制5%乙醛溶液，备用。上述两种溶液配制完成后，取一支洁净的试管，倒入2毫升银氨溶液，再用胶头滴管滴入2滴还原性溶液，不需要加热，静置片刻，就出现光亮的银镜。这样快速直观的实验，使学生对于含有醛基的物质性质有了更深入的认识，也让老师做演示实验简练多了。

[案例三] 苏教版高二《化学反应原理》P43 演示NH4Cl晶体与氢氧化钡Ba（OH）2・8H2O的吸热反应： 实验方案优化设计如下：每实验小组自备一个矿泉水瓶，瓶盖钻两个小孔。向干燥的矿泉水瓶中加入约20gNH4Cl晶体，再向其中加入约20g氢氧化钡晶体。套上小气球后，用手拿稳矿泉水瓶，用力上下摇动，使固体充分混合反应，感受瓶子在摇动前后的温度变化，片刻后，观察气球体积的变化。学生在摇动矿泉水瓶的过程中，就能直接感受到矿泉水瓶反应前后温度的明显差异，通过气球的胀大，可知有气体放出，现象直观，让学生心悦诚服，体会自然科学的奥秘，有利于后面相关知识的讲解，激发学生的学习兴趣，一切尽在实验之中。该创新实验对比课本原实验相对而言好得多，克服原来实验的锥形瓶口窄小，不易搅拌的缺点。

[案例四] 简化装置，一器同时多用：例如：在铜和浓硫酸反应制取二氧化硫，并检验二氧化硫的性质实验中，我们可采用一根长玻璃棒和几张试纸来代替一系列的检验装置，只需一个发生装置和一个尾气处理装置就可解决问题。随着实验手段的不断发展，实验仪器的日益先进，为我们进行实验创新提供了良好的条件。通过设计可以一器多用，使用所需试剂少量的试纸和点滴板等，很好地贯彻化学实验的简约性原则。

三、在“创新实验设计”时，需要遵循一些原则：

1、化学药品要简约，更要科学和安全。在以上的实验改进案例中，我们不少是从简约的角度出发改进设计的，但不能忽视实验的科学性和安全性。

2、实验力求成功，更要实事求是。在化学教学实践中，我们都有这样的体会，一旦准备的实验失败了，经常会惊慌失措，甚至手忙脚乱。其实有的时候，实验失败也是很正常的，例如喷泉实验，银镜反应等，失败的可能性大，这为我们的创新实验提供了改进的题材，也为教师引导学生进行探究实验设计，创造了绝佳的契机。

3、创新实验设计要注重实践验证。通过本人多年对高中化学创新实验设计的探究，已初步形成了一套成功的实验方案，取得了显著成果。

总之，在高中化学教学中，通过我们教师进行一些创新实验设计，并认真收集汇总典型的实验案例，使我们教师的教研意识和能力都得到加强，新的课程观、教学观逐步形成，起到良好的促进作用，同时，使我们教师取得比较成熟的教育方法和理论体系，能更深入地培养学生创造性思维能力、分析综合能力，能提高我们的实验教学水平，进而提升化学教学质量，最终使我们成为具有教研能力的、智慧型的合格中学化学教师。