高中新课程中化学实验的三变化

1、高中新课程中化学实验的“三变化”岳超国  在传统教学中，化学实验的价值取向定位有一定偏差，其培养目标是服务于、侧重于未来的化学专家。在技能训练上过于专业、刻板。在化学实验内容的设置上出现了“三多三少”：学科本位多，贴近学生生活实际和社会实际的少；验证性实验多，探究性实验少；着重于认知性实验的多，注重过程体验的少。在高中新课程实施之际，我们若能认真学习高中化学课程标准，钻研新教材，就能发现化学实验的地位及教学功能等发生了明显的变化。 1 化学实验在新课程中的地位变化  (1)从高中化学课程标准的表述来看实验目标的变化  高中化学课程标准中，多处涉及到了有关

2、化学实验的课程目标。如：“通过实验探究活动，掌握基本的化学实验技能和方法，进一步体验实验探究过程，认识实验在化学科学研究和化学学习中的重要作用，提高化学实验能力”；“获得有关化学实验的基础知识和基本技能，学习实验研究的方法，能设计并完成一些实验”；“认识化学实验是学习化学知识、解决生产和生活中的实际问题的重要途径和方法；掌握基本的化学实验方法和技能，了解现代仪器在物质的组成、结构和性质研究中的应用；了解化学实验研究的一般过程，初步形成运用化学实验解决问题的能力；形成实事求是、严谨细致的科学态度，具有批判精神和创新意识；形成绿色化学的观念，强化实验安全意识”。从上述高中化学课程标准表述的课程目标

3、可见，化学实验目标不再是单一为知识和技能而设，而是强调了实验探究能力和实验情感态度与价值观，完善了实验目标的三个维度，使之更趋全面。  (2)从设置的课程内容看实验权重的变化 从表1可见，在高中化学课程“内容标准”和“活动与探究”中实验所占权重很高，这足以说明化学实验是高中化学课程的重要内容。作为内容的化学实验除了分散在必修和选修七个模块中外，还集中体现在“实验化学”专设模块中。这种设置在以往的教材中从来没有过，也又一次证明了化学实验在高中新课程内容中占有重要位置。人教版新教材的第一章为“从实验学化学”，这一举措使“化学实验”从幕后跳到了幕前，地位发生了根本性的变化。在这章

4、引言中说：“化学是一门以实验为基础的自然科学。科学规律是通过自然现象的发现、探究和反复验证形成的。化学研究主要用的是实验方法，所以，学习化学离不开化学实验。掌握实验方法以及完成化学实验所必需的技能，是学好化学的关键。”这简明的语言又一次导出了化学实验在高中化学中地位的变化。表1 内容标准活动与探究建议合计实验%合计实验%必修34124017选修1011812244总计1353016261 (3)从倡导的学习方式来看实验设计的变化 转变学生的学习方式是课程改革的基本要求。在教学中引导学生进行自主学习、探究学习和合作学习，帮助学生形成终身学习的意识和能力。而探究学习又是转变学生学习方式的

5、重要途径。探究学习的方式主要有两种，一种是实验探究，另一种是调查、讨论等活动。在这两种方式中，实验探究是通过实验来进行的一种探究方式，且这种方式学生更喜欢、更易接受。新课程中化学实验的设计改变了以往以验证性实验为主体的做法，且新教材设置除了让学生学习有关化学知识和技能外，更注重让学生去亲历科学探究的过程，通过实验方法去领悟科学方法，通过探究活动去体验其中的情感态度和价值观。其设计变化主要有：由以实验为本向以学生发展为本变化；由以教为主向以学为主的实验变化；由固定式向开放式、开发式变化；由经典式向现代式变化；由只注重操作能力向注重实验思维能力的培养变化；由理论向注重与实际、生活生产相结合的变化；

6、由单体实验向合作实验变化。这些变化更有利于学生学习方式的转变。由于这些变化使化学实验在新课程中的“身价”倍增。 2 化学实验在新课程中教学功能的变化  以化学实验为基础是化学学科的重要特征之一。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。高中化学课程标准对其教学功能的主要表述是：引导学生通过实验探究活动来学习化学。重视通过典型的化学实验事实帮助学生认识物质及其变化的本质和规律。利用化学实验史实帮助学生了解化学概念、化学原理的形成和发展，认识实验在化学学科发展中的重要作用。引导学生综合运用所学化学知识和技能，进行实验设计和实验操作，分析和解决与化学有关的实际问题。由此

7、可见新教材中化学实验的教学功能是大有潜力可挖的。  (1)化学实验有助于激发学生的探究兴趣  利用化学实验来激发化学学习兴趣是最现实最有效的方法。化学学习兴趣是指学生对化学学习的一种带有情绪色彩的特殊的活动倾向，这种兴趣对学生学习化学能产生较高的积极性。在初中化学中教师比较注意的是在感知和操作两个水平层次上的兴趣，通过化学实验让学生明确学习目的，逐步深入地观察、分析变化发生的内在原因，掌握有关的基本概念、理论和元素化合物知识。另外，在满足学生亲自做实验的欲望的同时，将学生动手操作的积极性引导到规范操作、仔细观察、积极思考、分析研究变化的实质、概括得出结论上。但高中学生仅仅有

8、感知兴趣和操作兴趣是不够的，广大教师更要在激发学生的探究兴趣上下功夫。探究兴趣是指学生通过探究物质及其变化产生的原因和规律而形成的一种兴趣。这种兴趣不仅是学习化学的基础，而且是学生形成和提高科学探究能力、发展个性的重要因素。教师可根据学生兴趣的变化来积极引导他们采取多种形式来满足学生的心理需求。如有条件的学校可开放实验室，鼓励学生自立选题，做一些探究性、研究性实验，以此逐步培养学生的创造性，进一步提高学生的科学素养。如选修1科学探究“不同条件下铁钉的锈蚀”，这是一个开放性、探究性极强的实验，学生还可根据各自不同的兴趣爱好来设置研究的深度及广度。  (2)化学实验有助于创设生动活泼的教

9、学情景  教学情景是指教学中能够激起学生学习积极性的各种景物。教学情景的创设可有多种，如新闻报道、化学实验、问题、科学史实、模型、课件、音像等。而化学实验是创设情景最基本的形式。如选修5中的科学探究：“葡萄糖是醛糖，具有还原性。果糖是酮糖，是否也像葡萄糖一样具有还原性?请你设计实验，探究果糖是否具有还原性。”为学生创设一个以化学实验为背景的问题情景，通过化学实验来得出果糖具有什么性质。又如选修1的实践活动：“用瓜果(土豆、南瓜)制一点淀粉，并试验它的性质。”用日常生活中学生熟悉的瓜果来制作淀粉，在制作中亲历过程，为学生创设了真实的实验情景。再如必修2中：“用2mL3mL约5H2O2来

10、探究温度、催化剂等物质对化学反应速率的影响。”这些生动活泼的教学情景的创设将大大提高学生的学习效率。  (3)化学实验有助于培养学生的科学探究能力  高中化学新课程“倡导以科学探究为主的多样化的学习方式”，要求学生从原有的读化学、听化学中解脱出来，在做化学、探究化学中培养学生的创新精神和实践能力，落实培养科学素养的目标。化学实验是进行科学探究的主要方式，是发展科学探究能力的重要途径。如必修2中：“取一块鸡皮，置蒸发皿中，滴加35滴浓硝酸，在酒精灯上微热，观察并记录现象。”这一实验的设计既激发了学生的学习兴趣，又锻炼了动手能力，更重要的是科学探究能力在参与、亲历的过程中得以提

11、高。 3 化学实验在新课程中实验内容的变化 根据新课程理念，高中化学新课程积极倡导以学生发展为本，面向全体学生，使每一名学生的科学素养都能得到主动、全面的发展，在化学实验内容的呈现方式上凸现“四化”： (1)内容设计凸现生活化  “从生活走进化学，从化学走向社会”是新课程倡导的理念之一，高中化学实验内容设计就顺应了这一点。如选修5中：“生活中你一定有这样的体会：在吃米饭和馒头等富含淀粉的食物时，长时间的咀嚼就会感觉到甜味。这是由于淀粉在唾液酶的作用下，发生了水解反应。请你设计实验，探究用化学方法水解淀粉的条件。”这一科学探究选取了学生日常生活中的物质，要

12、求学生来自行设计实验，让学生感悟到生活中处处有化学，化学处处都有用。必修2中实验是要求学生在干海带中提取碘，做碘遇淀粉的特性反应。是完全用身边的物质取代了实验药品单质碘，让学生在提取过程中锻炼动手能力，感知“碘”的来之不易，在这种过程中不仅是知识和技能，而且过程与方法、情感态度与价值观三维目标都得到了有效的渗透。必修1中的实践活动是要求学生收集本地区的一些雨水，用pH试纸来测酸度，连续测一周，将得到的pH列表或作图，确定你所在地区雨水的平均酸度。若是酸雨，请分析地区酸雨产生的原因，并提出减轻酸雨危害的建议。这一课题的选取是现实生活中的有关社会问题，既学习了化学知识，又增强了学生关注社会、关注生

13、存环境的意识。  (2)方法设计凸现探究化  新教材改变了传统的“照方抓药”式的现状，在方法设计上力求做到探究化，更好地发挥化学实验的探究功能，为发展学生的探究能力，促进学生科学素养主动、全面的发展作了不懈的努力。新教材中化学实验的呈现均是以探究的口吻及形式出现，极易让学生接受，既能学习科学知识，又能培养学生的科学素养。  (3)理念设计凸现绿色化  化学造福于人类，这是有目共睹的。是化学物品丰富了人类的物质生活，提高了人类的生活质量。不仅如此，它还在控制疾病、延缓生命、发展科技等方面起着不可替代的作用。然而，化学是一把“双刃剑”，随之而来的问题是人类能

14、否保持可持续发展的问题。所以，这就要求能“设计对环境没有或只有尽可能小的负面作用，并且在技术上和经济上又可行的化学品过程。”符合这一要求就称之为绿色化学。绿色化学体现了化学科学、技术与社会的相互联系和相互作用，是社会对化学科学发展的新要求。化学实验设计的绿色化遵循着五条原则：原料的绿色化；催化剂的绿色化；溶剂的绿色化；化学反应的绿色化“原子经济性”反应和提高反应的选择性；产品的绿色化。作为化学课程其设计理念符合了这一要求，这对于保护人类生存环境，实现人类的可持续发展都有极为重要的意义。如在必修2和选修1中分别设有“化学与可持续发展”、“保护生存环境”两个章节来谈绿色化学的问题。还有在“实验化学

15、”中充分体现出来，通过学习可让学生形成绿色化学的观念、树立绿色化学的思想、强化绿色化学的意识。  (4)手段设计凸现现代化  实验现代化是体现课程现代化的一种必然途径。化学实验现代化手段可大大提高学习、工作效率，同时也体现了我国社会主义现代化的不断推进及经济、科技的飞速发展。在高中新教材中实验手段的现代化较过去相比是向前跨人了一大步，这可从一些较为现代化的仪器中反映出来。如：光谱类红外光谱(选修5未知物A的红外线光谱图)、原子吸收光谱、比色法、核磁共振仪(选修5未知物A的核磁共振氢谱)；色谱类气相色谱；质谱类质谱仪(选修5未知物A质谱图)；电化学类电化学分析法。对于现代化仪器，如红外光谱仪、原子吸收光谱仪、核磁共振、质谱仪等只要求学生知道它们是现代分析仪器，在物质的组成和结构的测定中具有重要的作用。有条件的学校可适当增添一些现代化仪器，以此来让学生感受教育设备的现代化气息，拓宽知识视野。而比色法、气相色谱法、电化学分析法等，则要求能在具体的化学实验中加以运用。  综上所述，化学实验