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1、新课程背景下中学化学实验创新方向的研究王雪梅 胡襄均（襄阳市第一中学）摘要 本文简述了新课程背景下中学化学实验创新的三个方向。开展绿色化学实验，注重环境保护。利用多媒体技术，使化学实验更加直观。注重化学实验实用性,理论联系实际。关键词 中学化学实验创新，绿色化学，多媒体，实用性化学是以实验为基础的学科，实验是化学学科最显著的特征，也是化学的基础和灵魂，化学基本概念、原理和规律大多是由实验推导和论证的。学生对化学实验非常感兴趣，只有在课堂教学中有演示实验，学生就兴高采烈，极大地激发了学生的学习积极性。然而，在教学的过程中，老师们发现，虽然大部分演示实验能够达到预期效果，但是，部分实验却存在以下不
2、足：（1）实验现象不明显（甚至无书中所描述的实验现象）；（2） 实验操作复杂；（3）实验环保性较差；（4）实验安全性差；（5）教科书中实验无法满足课堂需要等。所以，有些老师对于这部分实验采取让学生看实验、自己讲实验，这样显然不利于学生掌握知识，提高能力。而新课程化学学科更加强调了对学生观察能力、实验能力、科学探究能力等方面的培养。而很大程度上对学生这些能力的培养要通过化学实验这个载体来实现， 所以化学实验室成了新课程改革下学生非常重要的一个学习场所。在新课程背景下中学化学实验必须要在老师和同学们的努力下得到创新，我认为应该在以下几个方向得到创新。一、 开展绿色化学实验，注重环境保护绿色化学是指
3、利用化学原理，在化学用品的设计生产和应用中消除或减少有毒有害物质的使用和生产，设计研究没有或只有尽可能少的环境副作用，是技术上和经济上可行的产品和化学过程，是在始端实现污染预防的科学手段。鉴于人类污染的问题绝大多数都与化学污染有关，我们的化学教学更应该充分关注环境的友好、能源的节约以及生产的安全性等，以便有效的防止环境进一步污染，使绿色化学真正体现在化学实验教学过程中。培养我们的学生从自身做起；树立珍惜自然，爱护环境，人人有责的思想意识。在教学的过程中要使学生树立绿色化学思想，化学教育应该从课堂上开始，改进那些经典却不适应时代发展要求的实验，设计出更合理的更创新的化学实验，教师在教学过程中应该
4、鼓励培养学生积极参加实验创新和实践精神，培养实验动手操作能力，激发他们的学习兴趣，而且可以提高学生节约能源和保护环境的意识。【1】1、 实验药品的改进：只要有可能,实验过程中应使用对人类健康和环境无毒或毒性很小的物质。例如：以往学生在做H2O2 的分解实验时，实验室提供的都是MnO2 固体，可这种强氧化剂处理不当会产生环境污染，一个学校这么多班级实验下来，污染是比较严重的。在实验过程中我们可以用生物活性酶过氧化氢酶(猪肝磨碎即可)来代替，也会取得明显的实验效果，使用这种催化剂不但可以提高催化效率，更重要的是对实验室的环境不会产生任何的污染。2、 实验仪器的改进:主要是指改用反应器、起用简单仪器
5、、重新组装常规仪器、创设新型仪器等。例如：浓硫酸的脱水性实验,烧杯中放入20 g 蔗糖,加入几滴水, 搅拌均匀。然后加入15 mL98 %的浓硫酸, 迅速搅拌。观察实验现象。此实验的缺点是: 反应放出大量有刺激气味的有毒气体如SO2等,对空气污染严重,学生咳嗽不止,甚至干扰了课堂正常秩序。改进方案:将200 mL 烧杯置于有少量水的玻璃水槽内的1 块大理石小垫块上(大理石小垫块稍微高于水面) ,再在200 mL 小烧杯上倒扣1 个大烧杯(如图一) 。 图一又如：在中学化学实验中常常用漏斗或倾倒法向反应器中加试剂，但在很多物质制备实验中，由于系统密闭或在实验进行中不能调控等原因，造成操作不便或带
6、来污染等问题，如果教师改用注射器添加药品，把针头插入橡皮塞中既利于密封，又利于控制药品的添加，这样就化解了以上矛盾。3、 发展微型化实验： 微型实验在保证现象明显的前提下,实现药品微量化及实验仪器微型化。尽可能用少的药品获取最有效的实验信息,具体讲就是药品用量少、仪器容量小、基本无污染、实验现象直观明显的化学实验。它是在绿色化学思想下,用预防化学污染的新实验思想、新方法和新技术对常规实验进行改革和发展的必然结果。尽可能少用一点试剂,是微型化学实验的核心,是一种思维方向,是绿色化学思想在化学实验中的具体体现。例如实验室进行苯的硝化的实验：（图二） （图二）又如在弯曲管内加入少量的二氧化锰，用滴管
7、滴加几滴浓盐酸，进行氯气的半微量制取，利用这套装置还可以进行亚硫酸氧化成硫酸的实验等等。 二、利用多媒体技术，使化学实验更加直观以多媒体为代表的现代教育技术是当今教育装备的热点，现代教育技术能使我们实验教学现代化，它对实验过程的控制以及收集的数据进行处理等方面都有其不可比拟的优越性。数字化实验室就是现代教育技术在实验教学中应用的典型例子。数字化实验室， 是在传统的实验室仪器设备的基础上，发挥数字技术优势，借助各种传感器采集记录实验数据，经过计算机数据处理，实现实验数据测量、传输、记录和分析，这样一种新型的理科实验室。开展数字化手持实验技术在高中化学实验创新的应用。例如：物质的溶解过程是一复杂的
8、化学过程,物质溶解平衡是中学化学平衡中常见的化学平衡。物质的溶解度反映了物质的溶解性能。让学生动手进行物质溶解度的测定,不仅能够激发学生的学习兴趣,而且能够帮助学生掌握溶解平衡。对于溶解度大的物质,饱和溶液中浓度较大可以通过滴定等方法测出溶解度。但对于难溶电解质,由于饱和溶液浓度较小,通过滴定方法很难测定其溶解度。手持技术由数据采集器、传感器及其软件等组成。手持技术主要通过各种传感器快速测定包括温度、PH值、电导率等在内的实验数据,节约实验时间,提高实验效率；通过数据采集器记录实验数据,提高数据的准确度,避免了人为误差；通过计算机连机处理分析实验数据,自动生成表格、曲线等多种形式反映变化动态过
9、程,并能连接投影把实验的变化过程和结果显示在大屏幕便于学生观察。手持实验技术实现了信息技术与理科课程、手持技术与计算机技术的整合。 三、注重化学实验实用性,理论联系实际新的化学课程倡导从学生和社会发展的需要出发， 发挥学科自身优势， 通过化学实验拉近学生与化学的科学间的距离，让学生体验到知识的实用性和价值性。1、创新趣味性实验，培养学生的探究能力。趣味化学实验往往是以学生已有的知识为背景，以学习、生活、科技知识为素材展开的。趣味实验多是一些探索性实验，这些实验为学生想象力、观察力、思维能力、操作能力的充分施展提供了广阔的天地。趣味实验不仅是培养学生创新能力的一条有效途径，而且是促进学生素质全而
10、提高的重要手段。是课堂实验教学的有利补充，不仅能调动学生学习的积极性，提高学生学习化学的兴趣，而且可以复习巩固化学知识，提高教学效率。增加一些与学生生活紧密相连的趣味小实验，可以使学生认识到同常生活和生产都用到化学知识，从而使学生了解化学的应用价值。围绕教学内容，创设具有情趣的实验，使得学生对课堂所学的化学知识印象更加深刻，掌握更加牢固。【2】例如：大气中雾的形成(1)制作方法：取一只矿泉水瓶，在瓶内滴入几滴酒精，再将一个橡皮塞和一个玩具打气筒安装在一起，(2)使用方法用打气筒向瓶内打气，使瓶内的气压增大，当瓶内的气压增大到一定程度时，拔下橡皮塞，“嘭”的一声，瓶内立即形成乳白色的雾这是因为在
11、瓶内气压较高时。瓶内形成了酒精饱和气，一旦拔下瓶塞，瓶内气体突然膨胀，压强降低，温度也降低，酒精饱和气变成过饱和状态，因而形成许多微小的酒精液滴，使瓶内空气变成乳白色。这和大气中雾的形成是一样的道理。在瓶内的雾还没有消失的时候，塞上瓶塞，在瓶内打气。瓶内的雾很快就消失了。2、创新实验要结合生活实际，培养学生综合能力。化学与人们生活息息相关，从日常生活中可以积累很多的化学知识，从而加深学生对所学知识的理解，提高对化学学习的兴趣。为了更深一步使学生感受到化学与生活紧密相连，增强学生学以致用的意识和能力，可以生活应用为题材，创设一些应用性强，具有可操作性的实验。例如：司机酒后驾车测量仪的化学原理及制
12、作：在小试管中加入重铬酸钾。滴加硫酸，然后逐滴加入酒精，观察溶液颜色的变花。将盛有重铬酸钾饱和溶液的蒸发皿浸入冰水中冷却，然后慢慢的注入浓硫酸，即有红色的三氧化铬晶体出现。静置后，小心的倾倒出上层液体。在盛有三氧化铬的晶体的蒸发皿中加入适量的硫酸，使之溶解，然后加入无色硅胶使之充分吸附。烘干后即可用作检验酒精蒸气。在新课程背景下的化学实验创新能激发学生的学习兴趣，变被动学习为主动学习，能优化知识结构，加深理解和运用知识能力，能改变教师的观念，在教学过程中注重知识的形成过程， 注重对学生创新能力的培养，注重使学生学会学习方法，为学生走向社会和终身发展奠定基础。参考书目：1、王祖浩，王程杰主编中学化学创新实验南宁：广西教育出版社，： 2、黄红梅,娄珀瑜,严海林等1 化学教育,2009 ,30 (6) :43244
新课程背景下中学化学实验创新方向的研究
