中学化学创新实验如何创新

山东师范大学化学化工学院   万延岚

化学是一门以实验为基础的自然科学，“以实验为基础”是化学学科的基本特征，正如著名化学家傅鹰先生所说：“化学是实验的科学，只有实验才是最高法庭。”对于基础化学教育，化学实验对全面提高学生的科学素养有着极为重要的作用，教师不仅应引导学生掌握基本的化学实验知识和实验技能，而且也应该注重培养学生的实验创新意识和创新思维。提起实验创新，不少教师感到无从下手，对于化学实验“在何处创新，如何创新”感到束手无策。笔者结合山东省教学研究室举办的山东省第五届初中生化学创新实验成果展评活动案例，从中学化学创新实验选题视角和创新要求两方面，谈一下对“中学化学创新实验如何创新”这一问题的理解和建议。

一、中学化学创新实验选题视角

在化学教学中，教师应该具备实验创新意识，除了引导学生完成教科书中呈现的常规化学实验之外，应引领学生进行创新实验，这不仅有助于提高学生对化学学习的兴趣和热情，也能够提升学生的创新能力和批判性思维。在化学教学中，教师可以从以下几个视角切入，进行创新实验。

1.对现有实验进行改进优化

化学教科书中呈现的实验是教材编写者结合化学课程标准的要求，综合各方面需求所提供的范例实验。但是范例实验并非最佳的实验方案，教师应引导学生根据实际条件和需求对一些实验进行优化和改进。例如，“测定空气中氧气的含量”这一实验是中学化学中的一个重要实验，教科书中是利用加热铜丝（鲁教版）或红磷在空气中燃烧（人教版）来完成这个实验。有教师和学生则对其进行了改进，选择利用蜡烛在空气中燃烧来测定氧气的含量。改进后的实验安全、环保、省时，也挑战了教学中教师通常向学生强调的“只有得到的生成物为固体才不会影响测定结果”的定向思维。还有教师和学生围绕“电解水”“一氧化碳还原氧化铁”“二氧化碳的制备和性质检验”等实验进行了改进创新。

2.对常规现象进行探索验证

“墨守成规”是大多数人的思维习惯，对一些常规现象和说法很多人的反应就是接受，创新应该具有探索改革意识。因此，对常规的经验现象进行探索是创新实验选材的一个视角。例如，教科书中给出“氢气燃烧的火焰是淡蓝色”这一描述，但是在实际实验操作中氢气燃烧的火焰颜色很难被观察到淡蓝色，不少教师要求学生记住淡蓝色就行，但有教师和学生针对这一问题，设计了“氢气燃烧火焰颜色的实验探究”；还有教师和学生针对“氧气能使带火星的木条复燃”这一常规说法，探究了“氧气能使带火星的木条复燃极限”问题，得出了很多有价值的结论。这种对常规现象进行探究本身就是一种创新。

3.根据教学需要进行创新实验

教科书限于各方面因素，不可能提供教学所需要的所有实验，因此这就为教师灵活使用教科书，设置创新实验提供了很大的弹性，教师可以引导学生对教科书中的一些原理现象，通过创新实验的手段进行探索。例如，鲁教版教科书中对“燃烧的三个条件”并未给出探究活动，有教师和学生就针对这个内容设计了“探究燃烧条件”的创新实验，用更加直观的实验现象验证了原理，也激发了学生实验创新设计的兴趣。

4.联系生活实际进行实验创新

化学与人类日常生活密切相关，教师应该有意识、有准备地引导学生利用化学实验对生活中熟知的现象进行探索，如探索汽车尾气对环境的影响、酸雨对建筑物的危害、吸烟对人类健康的危害等主题；教师也可以引导学生开展生活创新实验，利用生活中的一些物品代替化学仪器进行实验创新，如自制家庭净水器、利用医用注射器（消过毒或新的）进行气体压强的验证等。

二、中学化学创新实验创新要求

对于一个具体的化学实验，我们可以从实验装置、实验方案、反应条件、实验辅助手段等方面进行创新设计。但不论是如何创新，作为中学化学重要的教学内容和学习方式，在保证内容科学性的前提下，化学创新实验还应符合以下基本要求。

1.简化

化学实验创新在精而不在多，简化是实验创新的一个目的。不少教师和学生将气体的制备和性质检验设计在一套装置中进行，简化了操作流程。

2.安全

对于学生来说，化学实验充满趣味性，但是化学药品和化学仪器操作也具有一定的危险性，从安全角度出发，不少教师和学生对一些需要高温条件或会产生、爆炸等实验进行了改进，例如面粉爆炸实验、氢气燃烧实验等，改进后的创新实验更加安全环保。

3.精确

化学实验创新可以从“定量”的角度为学生提供更加精确的证据，加深学生对相关知识的理解。例如有的教师和学生探究了“氧气使带火星木条复燃的极限”，有的教师和学生针对“一氧化碳还原氧化铜”实验，从定量的角度探究了“点燃酒精灯前一氧化碳是否充满整套装置”。

4.节约

为了体现可持续发展的理念，可以从节约的视角出发，对药品和仪器进行创新。例如有的教师和学生自制了循环使用的“二氧化锰”催化球，还有的学生利用大可乐瓶底部的五个凹槽充当酸碱反应的点滴板，节约药品的同时更加便于观察现象。

总之，创新并不是一件信手拈来的事情，化学创新实验不是一蹴而就的，需要教师和学生在化学教学和学习中善于思考，勤于积累。然而，创新也不是一件高不可攀的事情，化学创新实验不是遥不可及的，每一名学生在化学实验的过程中，都可能有所发现、有所创造。要让学生进行创新实验，教师首先要有实验创新意识，要有引导学生进行实验创新的教育观念，要将“创新”贯穿于日常化学教学，落实在每一节化学实验课中。

（《山东教育》2014年5月第15期）