一、中學化學實驗改進的原則

化學實驗的改進必須從實際出發(fā)，符合中學生身心發(fā)展規(guī)律，以生為本，結合校情、學情，積極探索研究，大膽開拓創(chuàng)新，力求裝置簡單、操作方便、現象明顯、節(jié)約試劑、低碳環(huán)保、安全高效，體現“自主、合作、探究”特色。

1.“依標務本”原則。實驗的改進要緊扣化學課程標準，領悟教材編寫者的設計意圖。課程標準規(guī)定了化學教學內容的范圍和深度，化學實驗的改進應遵循課程標準要求，成為實現化學課程目標的有效手段。化學教材是教和學的主要載體，是化學課程標準的具體化。現行中學化學教材歷經多次改版、修訂，形成了系統(tǒng)化的化學學科知識體系，實驗內容是其知識體系的重要組成部分，凝聚了高校專家、一線教師、實驗人員的心血和汗水，是集體智慧的結晶。絕大部分的內容都經過了反復的論證和實踐經驗，具有較強的可行性、權威性、科學性。因此，對實驗的改進必須明確課標要求及教材編寫者的實驗設計意圖，弄清實驗在教學中的作用以及存在的問題，遵循學生認知發(fā)展規(guī)律和實驗教學規(guī)律，不違背教材編排的科學性，思索實驗改進的可能性及內在價值，使改進有利于闡釋化學原理，有助于形成化學概念。

2.“開放性探究”原則。新課改背景下，教師應指導學生探索新知，親自體驗，引導學生認識化學概念和規(guī)律。將實驗變成學生創(chuàng)造性學習的重要手段。利用開放性、探究性的試驗訓練學生科學合作方法培養(yǎng)學生的求異思維能力顯得尤為重要。應該說現行教材實驗設計探究性、開放性得到了一定體現，但在具體形式和程度上，還需作深入的思考和斟酌，精心設計，設法提升實驗的智力價值，使教學過程的啟發(fā)性與思考性更強。如近年來對于噴泉實驗的各種改進及簡易普發(fā)工容的改進裝置，還有各類尾氣吸收裝置的設計就充分體現了探究和開放，對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維大有裨益。

3.“聯系實際”原則。實驗的改進應考慮課堂教學的實際需要，切不可為改進而改進，應有利于調動學生的學習興趣和積極性，有利于完成課堂教學的三維目標。新授的實驗常以單獨實驗為主，亦可以將設計相關知識的實驗進行整合。例如，可將SO2的制備、漂白性、氧化性、還原性、尾氣的吸收等設計成系列實驗，一氣呵成，效果良好，而復習課則可增補成設計綜合性系列實驗，若能以實驗為線索引導學生復習，復習課的效率將會大大提高。

4.“簡約易成”原則。改進實驗要力求實驗裝置簡化，實驗儀器簡單易練，實驗藥品節(jié)約，可見度高，實驗結論易得。同時教師應探究實驗原理，尋找最優(yōu)化的反應條件，研究反應物的數量關系和形態(tài)，考慮影響實驗的各種因素，提高實驗成功率，使實驗準確及時完成。例如，鋁的燃燒實驗直接加熱鋁箔效果不甚明顯，改用浸濕的濾紙沾上鋁粉后晾干再行燃燒，現象就非常明顯。又如乙酸乙酯的制取實驗，改用W形管，然后水溶加熱，藥品用量少，反應迅捷，現象非常明顯；再如，現行中學教材中氫氣還原氧化剛的實驗室用氧化銅粉末在加熱條件下被氫氣還原的，現象多數較明顯，也易成功，但耗時過長，若用經灼燒完的銅絲來代替氧化銅粉末，操作更簡便，現象更明顯，大大縮短了實驗時間。

5.“安全環(huán)保”原則。中學化學教學中涉及一些易燃、易爆，有毒及腐蝕氣物質的實驗。實驗改進中要確保師生安全，防中毒、防污染。這可從改進儀器裝置、增加防護措施提高實驗技巧方面加以研究。把有毒有害物質參與或生成的敞開式、暴露式、半封閉式的化學實驗裝置進行改造，將物質的制備、多種性質實驗的反應裝置、尾氣的吸收轉化裝置進行綜合考慮，適當組合，讓整個實驗裝置處于封閉、可控的安全狀態(tài)，防止有毒有害物質的泄漏，消除易燃易爆隱患，杜絕有毒有害物質的任意排放。近年來有關溴苯的制備、SO2系列實驗的改進等在安全、環(huán)保方面均作了有益的嘗試。

二、中學化學實驗改進的途徑

中學化學實驗的改進旨在提高現行教材中規(guī)定的演示實驗、學生實驗、家庭小實驗的可操作性，可觀察性，使其在化學教育教學中的輔助服務效能更優(yōu)化，其在提高課堂教學效率、激發(fā)學生學習興趣、引導學生思維、培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力等方面的功能是眾所周知的。這就要求我們在明確化學反應原理和原有實驗設計意圖的基礎上創(chuàng)新主意，巧妙構思，廣辟途徑。

1.從“反應條件”上著手改進實驗。化學反應的發(fā)生與進行受到諸多因素的影響與制約，反應條件的研究與控制是實驗成敗的關鍵因素之一。影響化學反應的速率與程度實驗中，常見的客觀條件有：反應物的濃度，用量的配取、溫度、純度、反應物間的接觸面積，反應體系及外界的壓強、溫度、光照，反應介質的pH，實驗的順序，溶劑的種、電流強度、電壓等。從這些方面進行研究與探索對提高化學教學質量具有十分重要的現實意義。例如，銅氨纖維制備的實驗改進可從不同濃度的氨水溶解脫脂棉的影響、不同溫度的硫酸對銅氨纖維制備的影響、不同濃度的硫酸對銅氨纖維制備的影響等方面進行探究，從而選擇了最簡單的實驗方案服務于教師課堂教學和學生實驗。

2.從反應原理上著意改進實驗。受制于中學化學實驗的條件，中學化學很多實驗成功率不高，是因為反應原理欠妥。如用亞鐵鹽溶液與燒堿溶液反應制備氫氧化亞鐵，雖然采取多種措施，諸如：溶液表面覆蓋植物油、加熱溶液除去氧氣、長滴管伸到溶液中滴加等，但還是很難得到白色沉淀，若采用電解實驗即可解決此問題。

3.從實驗裝置上著眼改進實驗。改進實驗裝置是為了更好地發(fā)揮其在“教”與“學”中的作用，而不是為改而改，標新立異，只新不優(yōu)。改進實驗裝置應從以下幾個方面重點考慮：在不影響實驗效果的前提下，簡化實驗裝置；根據日常用品、本校儀器配備、本地常用器具特點，更換實驗器材；針對現象不明顯、可見度不高的實驗，改進實驗裝置；增加必要的裝置，減少對環(huán)境的污染。近年來的實驗技能大賽中很多優(yōu)秀參賽作品在這方面都作出了有益的探索：在進行過氧化鈉與二氧化碳反應的實驗時，用“百事可樂”碳酸飲料或泡沫滅火器制取二氧化碳；在進行燃料電池的實驗時，把兩根碳棒平行插入硫酸鉀的溶液中，用導線將碳棒和干電池連成閉合電路，進行充電，充電時產生氧氣和氫氣，再把碳棒連接在音樂卡片上，音樂響了；又如模擬酸雨使植物變得枯萎的實驗，用植物的汁液作出的不同酸堿度下的顏色的溶液，用做標準比色卡等。改進后的裝置簡易性、材料的廉價性、性能的可靠性方面收到了普遍好評。尤其是部分一線教師在注重改進科學性的同時，因地制宜采用代用品，自己動手設計制作簡單、方便、實用、美觀、廉價的化學實驗儀器，既節(jié)約了經費，又提高了學生的實驗興趣，廢舊利用、變廢為寶，還培養(yǎng)了學生的環(huán)保意識，符合建設“兩型”（資源節(jié)約型和環(huán)境友好型）社會的理念。如注射器、青霉素瓶、礦泉水瓶等經過改造或直接運用到化學實驗中，安全可靠、操作簡便、污染小、取材廣，深受追捧。

4.從實驗方法上著力改進實驗。從實驗方法上對化學實驗加以改進，從而達到相同的實驗或更好的實驗效果，充分體現新課程所倡導“自主、合作、探究”的學習方式及開放的思維方式。例如，中學化學中的氨的噴泉實驗可利用減小壓強的方法，也可以改用增大壓強的方法形成噴泉；還可用物質反應減小壓強；亦可采用熱敷法排出氣體減小壓強從而形成噴泉。

5.從其他學科上著想改進實驗。當代科學技術的發(fā)展，使得新知識、新技術、新理念層出不窮，學科之間相互滲透、相互借鑒、相互促進已成為科學技術進步的明顯特征。化學實驗教學也應該走出傳統(tǒng)的自我封閉體系，借鑒相關學科的實驗方法和儀器，根據化學實驗設計與改進的原則和方向，引入一些新的儀器或電子元件，使實驗操作更直觀、更形象、更便捷，從而收到事半功倍的效果。近年來華南師大附中將手持技術、數據采集器、pH傳感器引入中和滴定實驗和溶液中離子濃度的比較實驗等教學中，實驗現象明顯，說服力強，開拓了學生視野，提升了學生能力。

三、中學化學實驗改進的發(fā)展趨勢

現今中學化學實驗的改進研究應該說是異彩紛呈、亮點迭出，但更多的是使學生獲得更直觀的感性認識，其科學教育的功能發(fā)揮上有較大欠缺。伴隨著科學實驗的科學思維過程是更有教育價值的教學內容，而化學實驗教學要力爭能幫助學生形成理性思維，讓學生通過實驗教學明確思維方向、形成思維依據、體驗思維過程，能對事物或問題進行觀察、比較、分析、判斷、內化、綜合與概括。筆者認為今后一段時期內，中學化學實驗改進的發(fā)展趨勢將主要表現在以下幾個方面：

1.更加符合“綠色化學”理念，更能體現以人為本思想；

2.將簡單試管實驗進行整合，更能體現科學思維；

3.引入正交試驗，更重視對數據、圖表、圖像等信息的采集、復合、整理、收集、利用，更注重科學方法的培養(yǎng)；

4.增加探究性、開放性實驗，培養(yǎng)學生的求異思維能力和創(chuàng)新意識；

5.增加合作要素，強調就地取材，培養(yǎng)學生交流、合作、表達能力，適應環(huán)境、因時因地制宜開展研究的能力。

作者：梁六珍 彭傳寬 黃長亮單位：湖北省孝感市教科院 湖北省安陸一中