關于高中化學實驗新體系的構建研究

摘要：隨著社會的不斷發展，自然科學取得了長足的進步，我國化學科學體系也得到了一定的豐富。在這樣的背景下，我國的化學教育也要跟隨社會的進步，及時更新我國高中化學教學體系。本文從我國高中化學實驗教學的發展現狀出發，結合我國化學科學的發展現狀，提出高中化學實驗新體系的構建，以期促進自身教學的進步，也為有需要的人士提供一點幫助。

關鍵詞：高中化學 實驗新體系 構建

經過前期的研究工作，我們認為，我國的高中化學實驗內容體系已趨于老化，存在的主要問題有以下幾點：體現現代科技發展水平的實驗內容太少；聯系生產與生活實際的實驗內容不多；驗證性實驗比例過大，探究性實驗比例過小；定量化學實驗安排甚少；一些對實驗室造成嚴重污染的實驗仍然保留；實驗內容知識性太強，趣味性不濃。為此，我們整理和歸納了國內外20多部中學化學實驗專著和教材中的實驗，并形成實驗目錄，主要目的是構建高中化學實驗新體系。仔細分析這些實驗的內容特點，我們認為，自20世紀80年代以來，隨著國內外高中化學課程改革的不斷深入，化學實驗改革也迅速發展。盡管在不同時期，高中化學實驗改革的側重點不同，但總的說來，為配合課程改革的要求，國內外高中化學教材都對實驗內容進行了一些較為明顯的調整，改革的思路主要有以下幾個方面。

1、注重聯系生產與生活實際

近年來，化學實驗的改革正朝著生活化的方向發展。例如，美國《社會中的化學》里的部分實驗：牛奶分析，維生素C的分析，食物中鐵含量的測定等；又如，《今日化學》（實驗手冊）中的部分實驗：弄清呼吸器是如何工作的（選做），制備碘酒，弄清白酒中含有多少酒精（選做），測試清潔劑的性質，制取肥皂并測試其性質，比較肥皂清潔劑和非肥皂清潔劑，實驗室制備并測試漂白粉，我們的食物里有什么，找出合適的添加劑防止蘋果變成棕色，用化學的觀點比較抗酸性藥片等。這些實驗選材廣泛，設計新穎，貼近社會、貼近生活，將化學變化原理寓于生產與生活實際之中，較好地發揮了實驗的動機功能，有利于激發學生的學習興趣，必然會收到良好的教學效果。在高中階段，學生接觸社會的機會有限，通過實驗來了解化學在實際中的運用，可以說是一條很好的途徑。

2、引入定量化學實驗

定量化學實驗是科學研究的主要手段之一，它對于學生科學態度和科學方法的培養尤為重要，是訓練學生科學研究能力的有效手段。國外化學教材中定量化學實驗的比例較大。例如，美國的《現代化學》中就引入了大量的定量化學實驗：測定氧化鎂的實驗式，化學反應中質量與物質的量的關系，化學計量與重量分析，測定二氧化碳三相點的壓力，比色法與物質的量濃度，測定蛋殼中碳酸鈣的含量，食醋中醋酸的百分含量，化學反應速率，測定醋酸的Ka值等。這些實驗要求學生測量各種數據，并在定量觀察的基礎上做出計算和推論。我國由于經濟條件的限制，現行教材中涉及的定量實驗相當少，高中能開設的定量化學實驗也特別稀少，因此引入定量化學實驗任重道遠！

3、發展微型化學實驗

微型化學實驗（microscopic chemical experiment或microscopic laboratory），崛起于美國80年代的一些大學，它是指在一些專門設計的微型化的儀器、裝置中所進行的化學實驗，在不影響實驗效果的前提下，將實驗藥品的用量減少到最低限度（其試劑用量通常比相應的常規實驗節省90%以上）。微型化學實驗具有2個最基本的特征：一是儀器微型化；二是試劑微量化。由于具有現象明顯、操作簡便、節省經費、減少污染、安全等優點，微型化學實驗發展很快，并在國外中學得到了一定程度上的推廣，例如，美國《現代化學》的“實驗計劃”中列出了22個可供選擇的微型化學實驗（Microscale Experiments）。微型化學實驗特別適合我國的國情，可以將一些微型化學實驗進行改進和完善，引入到我國的高中教材中來。

4、增強實驗的探究性

探究性實驗主要是針對驗證性實驗而提出的，探究性實驗是由學生自己運用實驗手段，探索未知的現象或數據，并在獲得的現象或數據的基礎上概括出實驗結論的一類實驗形式。一些發達國家對探究性實驗的研究比較深入，例如，美國《現代化學》的“實驗計劃”中就列出了22個技術創建者與問題解決實驗（Technique builder and problem-solving ex-periments），這些實驗強調科學探究，給學生提供解決實際問題的機會。目前，我國的教材編寫者們也對探究性實驗的開發做了一些嘗試，采取將驗證性實驗與探究性（研究性）實驗相結合的編寫方法：（1）增加探究性實驗的比例。要求高中化學實驗中的探究性（研究性）實驗都能體現科學實驗的全過程是有一定困難的，但是，體現科學探究的某一過程或一些過程，如實驗現象探究、實驗結果探究、實驗方案探究等，同樣可以起到引導學生主動探究的作用。（2）在驗證性實驗中融入探究性實驗的成分，增強驗證性實驗的探究性和研究性。（3）將驗證性實驗作為探究活動的一種活動形式，配合思考與分析，以達到探究的目的。

5、強調實驗的趣味性

化學實驗作為增強學生化學學習興趣的一種重要手段是其他學科無法比擬的。我國以往的高中化學實驗在內容上存在較強的學術味，加上過分強調規范的操作，造成化學實驗沒有充分發揮其趣味性功能。近年來，我國的教材編寫者們對這一問題進行了一些反思和探索，例如，《高中化學》中設置了趣味實驗、家庭小實驗等，供感興趣的教師和學生選做。但是，由于受考試、課時等因素的影響，這樣的實驗往往會被忽視，而且，沒有條件的學校根本不能做這些實驗。因此，有待于進一步開發出融知識性和趣味性于一體的實驗內容。

6、開發綠色化學實驗

針對化學誤用給人類賴以生存的環境帶來了諸多負面影響，人們提出了綠色化學（green chemistry）的新理念。如今，綠色化學的理念，已經成為國內外化學課程改革的重要指導思想。因此，開發綠色化學實驗就成了化學實驗改革的新課題。綠色化學實驗是指實驗所用試劑、實驗進行的條件、實驗產物對環境的負面影響很小或根本沒有影響。目前，綠色化學實驗尚處于開發和試驗階段。如能在高中階段開設一定數量的綠色化學實驗，既能減少化學實驗室污染，又能降低危險事故的發生幾率，減輕學生對化學實驗的恐懼感，還有利于改變社會對化學科學的錯誤認識。

綜上所述，高中化學實驗內容改革已經呈現出多樣化的發展趨勢，力圖滿足不同水平、不同層次和不同興趣愛好的學生的需要。我們認為，為配合高中化學課程改革的需求，構建出適應時代發展需求的、有中國特色的高中化學實驗新體系勢在必行。

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