(重慶市涪陵高級中學(xué)校,重慶 408000)
教師在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新改進(jìn)時,首先要遵循科學(xué)性原則,實(shí)驗(yàn)原理和操作程序必須符合科學(xué)依據(jù)。例如,有些實(shí)驗(yàn)操作對藥品的使用量有明確的比例規(guī)定,在改變藥品配比的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的時候,教師要通過對多組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)對比,最終確定科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)藥品數(shù)量。例如,在利用雙氧水制備氧氣的時候,雙氧水的濃度和使用催化劑的種類直接影響著實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象、用時,這就要求教師根據(jù)教學(xué)需要靈活把握。
安全性是化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的重要前提,要保證在化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中教師和學(xué)生的人身安全,絕對不允許任何對師生造成傷害的事情發(fā)生。教師在對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新教學(xué)時,要避免出現(xiàn)危險性操作。例如,在乙醇的氧化實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,有些教師可能會考慮使用酒精燈直接加熱試管,這樣的操作中不確定因素較多,具有一定的危險性。因此,教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教學(xué)時,要避免對有機(jī)物進(jìn)行明火直接加熱。
多數(shù)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是在教室中進(jìn)行的,尤其是演示實(shí)驗(yàn),均是教師帶著實(shí)驗(yàn)器材在教室操作,這就要求教師在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教學(xué)中要遵循簡約性原則,設(shè)計的實(shí)驗(yàn)裝置要便與攜帶。例如,在檢驗(yàn)氯氣的性質(zhì)部分的實(shí)驗(yàn)中,多是教師攜帶多瓶氯氣,直接在教室進(jìn)行檢驗(yàn),這樣攜帶起來非常不方便。為了能夠解決這一問題,可以進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計,將氯氣的產(chǎn)生和檢驗(yàn)放到同一個密閉的容器中進(jìn)行,這樣既便于操作,也便與攜帶。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一個重要作用就是讓學(xué)生直觀的觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,總結(jié)實(shí)驗(yàn)規(guī)律,因此,直觀性原則是化學(xué)創(chuàng)新教學(xué)的重要目標(biāo)。很多傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)按照教材的設(shè)計,學(xué)生很難觀察到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,教師就需要通過實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新將不容易觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能夠明顯的展現(xiàn)出來。例如,在焰色反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中,教材上設(shè)計的實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象就不容易呈現(xiàn),教師通過小型噴霧器來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新,能夠讓學(xué)生更加明確的觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
綠色性原則是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教學(xué)中的一個要求,要求進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教學(xué)不能夠威脅到師生的健康,也不能夠污染大氣,這是很多時候進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的一個重要因素。例如,在二氧化硫的性質(zhì)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中,二氧化硫會刺激人的呼吸道,危害人的健康,就需要教師在實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教學(xué)中能夠合理設(shè)計實(shí)驗(yàn)。
銅與硝酸反應(yīng)是高中化學(xué)的一個重要演示實(shí)驗(yàn),其目的是通過演示實(shí)驗(yàn)來讓學(xué)生直觀的了解硝酸的氧化性,從而加深學(xué)生的印象。在教材中這樣來設(shè)計銅與硝酸的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)存在一定的不當(dāng)之處,實(shí)驗(yàn)中將銅片、濃硝酸和蒸餾水放在試管中進(jìn)行反應(yīng),由于硝酸被稀釋過,導(dǎo)致稀硝酸與銅片的反應(yīng)現(xiàn)象不明顯。另外,學(xué)生觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后,也無法立即停止實(shí)驗(yàn),只能夠等到銅片與硝酸完全反應(yīng)完后才能停止,具有很強(qiáng)的不可控性。這些都會導(dǎo)致寶貴的課堂教學(xué)時間流失,不利于高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)的有效開展。
氯氣的制備及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)是高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要組成部分,通過該實(shí)驗(yàn),學(xué)生能夠更加清晰地了解氯氣的實(shí)驗(yàn)室制取方法和原理,加深對氯氣性質(zhì)的理解。但是在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不難發(fā)現(xiàn),氯氣的制取非常不好控制,往往制取的量較大,會造成一定程度的大氣污染。另外,整套實(shí)驗(yàn)裝置組裝較為繁瑣,不便于攜帶,且多次的拆裝組合會導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)裝置氣密性不足。
目前現(xiàn)行的教材中已經(jīng)不再設(shè)計碳酸鈉與碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)的對比實(shí)驗(yàn),有的版本教材僅僅是設(shè)計了碳酸鈉溶液與濃鹽酸的反應(yīng)試驗(yàn),這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計 并不能夠很好的說明碳酸鈉溶液與鹽酸發(fā)生的分步反應(yīng)問題。正因如此,很多學(xué)生會在該部分的學(xué)習(xí)中存在困惑,他們認(rèn)為以前學(xué)過“鹽和酸反應(yīng)生成新鹽和新酸”,那么向碳酸鈉中加入鹽酸會產(chǎn)生氯化鈉和二氧化碳。為了幫助學(xué)生認(rèn)識碳酸鈉溶液與鹽酸的分步反應(yīng),很多教師不得不選擇通過實(shí)驗(yàn)來向?qū)W生直觀的展示這一過程,但是實(shí)驗(yàn)效果并不理想。主要存在以下問題:教師在向碳酸銨溶液中滴加鹽酸至過量的過程中,溶液中開始會出現(xiàn)微量的小氣泡,隨后氣泡逐漸增多,這個過程中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并不很直觀,不便于學(xué)生的觀察,也不能夠通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來判定實(shí)驗(yàn)過程是否產(chǎn)生了碳酸氫鈉,教師只能夠生硬的套上反應(yīng)原理理論。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為高中化學(xué)教學(xué)的重要組成部分,部分實(shí)驗(yàn)在設(shè)計上可能不是教學(xué)需求,這就需要化學(xué)教師,能夠利用自己的專業(yè)知識去進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教學(xué),進(jìn)而提升自身的化學(xué)教學(xué)能力。