開(kāi)發(fā)高中化學(xué)低成本創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的探究與實(shí)踐》，這篇文章中首次提出了高中化學(xué)的低成本創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。這一研究點(diǎn)開(kāi)辟了高中化學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的新領(lǐng)域，引起了我極大的興趣。因?yàn)樵诖酥?，高中化學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的研究方向主要在微型化和環(huán)保化兩個(gè)方面下功夫。沖著這一新思路，我便著手開(kāi)始了高中低成本化學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的相關(guān)研究。

化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)是我們引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的重要手段和媒介。有學(xué)者指出，加強(qiáng)學(xué)生“雙基”的學(xué)習(xí)為開(kāi)發(fā)學(xué)生智力打下基礎(chǔ)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)，有利于學(xué)生智力開(kāi)發(fā)，尤其強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的智力具有獨(dú)特作用。在實(shí)際實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中，教師如何進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，這又是對(duì)教師的教學(xué)提出了更新，更難的要求。在此，筆者做了大量的搜索工作，結(jié)合國(guó)內(nèi)很多一線(xiàn)教師的研究作以下簡(jiǎn)單的分析，提出高中教師在進(jìn)行低成本化學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的策略，以期為有意在這個(gè)方向進(jìn)行研究的老師們提供參考。

“化學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”是指以化學(xué)學(xué)科為對(duì)象，創(chuàng)造出新的化學(xué)實(shí)驗(yàn)代替教材的示范實(shí)驗(yàn)，或者改進(jìn)和優(yōu)化教材中沒(méi)有的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，以保證化學(xué)實(shí)驗(yàn)效果優(yōu)于原有實(shí)驗(yàn)效果?！暗统杀尽焙汀皠?chuàng)新”是低成本化學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的主要兩點(diǎn)。在進(jìn)行低成本化學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，要遵循以下設(shè)計(jì)原則：

1.準(zhǔn)備充分，保障安全的原則。在對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)的方案從實(shí)驗(yàn)藥品，實(shí)驗(yàn)器材，實(shí)驗(yàn)步驟等方面考慮，都需要預(yù)設(shè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，保障實(shí)驗(yàn)的安全，以及做好相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。

2.廉價(jià)材料代替，降低實(shí)驗(yàn)成本原則。低成本化學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的研究重點(diǎn)之一就是控制成本，所以選材要盡可能節(jié)約，善于發(fā)現(xiàn)生活中的物品作為反應(yīng)的材料。

3.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)操作原則。對(duì)已有的演示實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn)，明確改進(jìn)的效果要比原來(lái)的實(shí)驗(yàn)更加簡(jiǎn)潔，化繁為簡(jiǎn)，達(dá)到越改越優(yōu)的效果。

4.改進(jìn)試驗(yàn)方案，現(xiàn)象明顯原則。改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案，要和保持原來(lái)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?jīng)改進(jìn)后能夠呈現(xiàn)出更加明顯的實(shí)驗(yàn)效果。讓學(xué)生的更加清楚的觀察更能說(shuō)明實(shí)驗(yàn)的目的。

5.減少排放，綠色環(huán)保原則。對(duì)于低成本化學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，在整體的操作過(guò)程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理方面，都盡可能的減少有害有毒物質(zhì)的排放，充分考慮環(huán)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(chǔ)上，教師在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)或是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新思考的時(shí)候，要想在低成本的限定條件下達(dá)成創(chuàng)新設(shè)計(jì)目標(biāo)，可以通過(guò)以下幾種策略進(jìn)行分析研究：

1.搜索分析策略

搜索教材或期刊論文上的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)案例，對(duì)其進(jìn)行分析，找出缺點(diǎn)和弊端，對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，或是對(duì)材料的選擇上進(jìn)行優(yōu)化。

2.矛盾分析策略

基于高中教材基礎(chǔ)，反復(fù)研究課本實(shí)驗(yàn)的缺陷，找出矛盾的關(guān)鍵，以此為突破點(diǎn)，進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。

3.目標(biāo)反推策略

要對(duì)教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新改進(jìn)，不能憑空想象，天馬行空。首先要明確教材設(shè)置該實(shí)驗(yàn)的預(yù)期目的，從結(jié)果出發(fā)，找到適合達(dá)到目的的途徑和方法，設(shè)計(jì)過(guò)程遵循設(shè)計(jì)的原則即可。

低成本化學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的研究，是微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一個(gè)發(fā)展方向，對(duì)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)起著極其重要的重用。同時(shí)，也為教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思考提供了重要的參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]石春婷，李紫薇.化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)策略在高中化學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)研究中的應(yīng)用案例[J].現(xiàn)代鹽化工，2018，45（03）：99-101.

[2]霍本斌.高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的實(shí)踐與思考[J].教學(xué)與管理，2017（01）：52-55.

[3]黃勝梅.高中低成本化學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的探究與實(shí)踐[D].廣西師范大學(xué)，2016.