開發高中化學低成本創新實驗設計的原則和策略

趙冰

偶然的一次研究中，閱讀了2014年黃勝梅在碩士論文《高中低成本化學創新實驗的探究與實踐》，這篇文章中首次提出了高中化學的低成本創新實驗。這一研究點開辟了高中化學創新實驗的新領域，引起了我極大的興趣。因為在此之前，高中化學創新實驗的研究方向主要在微型化和環保化兩個方面下功夫。沖著這一新思路，我便著手開始了高中低成本化學創新實驗的相關研究。

化學是一門以實驗為基礎的自然科學。化學實驗是我們引導學生學習化學的重要手段和媒介。有學者指出，加強學生“雙基”的學習為開發學生智力打下基礎，對學生進行啟發式教學，有利于學生智力開發，尤其強調實驗教學對培養學生的智力具有獨特作用。在實際實驗的教學中，教師如何進行創新設計，這又是對教師的教學提出了更新，更難的要求。在此，筆者做了大量的搜索工作，結合國內很多一線教師的研究作以下簡單的分析，提出高中教師在進行低成本化學創新實驗設計的策略，以期為有意在這個方向進行研究的老師們提供參考。

“化學創新實驗”是指以化學學科為對象，創造出新的化學實驗代替教材的示范實驗，或者改進和優化教材中沒有的化學實驗，以保證化學實驗效果優于原有實驗效果。“低成本”和“創新”是低成本化學創新實驗的主要兩點。在進行低成本化學創新實驗設計時，要遵循以下設計原則：

1.準備充分，保障安全的原則。在對實驗進行設計時，設計的方案從實驗藥品，實驗器材，實驗步驟等方面考慮，都需要預設實驗結果，保障實驗的安全，以及做好相應的應對措施。

2.廉價材料代替，降低實驗成本原則。低成本化學創新實驗的研究重點之一就是控制成本，所以選材要盡可能節約，善于發現生活中的物品作為反應的材料。

3.改進實驗裝置，簡化實驗操作原則。對已有的演示實驗裝置進行改進，明確改進的效果要比原來的實驗更加簡潔，化繁為簡，達到越改越優的效果。

4.改進試驗方案，現象明顯原則。改進實驗的設計方案，要和保持原來的實驗目的，經改進后能夠呈現出更加明顯的實驗效果。讓學生的更加清楚的觀察更能說明實驗的目的。

5.減少排放，綠色環保原則。對于低成本化學創新實驗的設計，在整體的操作過程和實驗結果處理方面，都盡可能的減少有害有毒物質的排放，充分考慮環保原則。即便遇到一定有排放的情況，也要做好排放處理工作。

在遵循以上原則的基礎上，教師在設計實驗或是引導學生進行創新思考的時候，要想在低成本的限定條件下達成創新設計目標，可以通過以下幾種策略進行分析研究：

1.搜索分析策略

搜索教材或期刊論文上的創新實驗案例，對其進行分析，找出缺點和弊端，對其進行改進，或是對材料的選擇上進行優化。

2.矛盾分析策略

基于高中教材基礎，反復研究課本實驗的缺陷，找出矛盾的關鍵，以此為突破點，進行改進和優化。

3.目標反推策略

要對教材實驗進行創新改進，不能憑空想象，天馬行空。首先要明確教材設置該實驗的預期目的，從結果出發，找到適合達到目的的途徑和方法，設計過程遵循設計的原則即可。

低成本化學創新實驗的研究，是微型化學實驗的一個發展方向，對學生化學學科核心素養的培養起著極其重要的重用。同時，也為教師實驗教學的思考提供了重要的參考。

參考文獻：

[1]石春婷，李紫薇.化學實驗設計策略在高中化學創新實驗研究中的應用案例[J].現代鹽化工，2018，45（03）：99-101.

[2]霍本斌.高中化學實驗創新的實踐與思考[J].教學與管理，2017（01）：52-55.

[3]黃勝梅.高中低成本化學創新實驗的探究與實踐[D].廣西師范大學，2016.