首页 -> 2008年第8期
化学实验教学资源的开发利用
作者：吴俊军
[关键词]化学实验 教学资源 开发 利用
《全日制义务教育化学课程标准（实验稿）》对化学课程资源的开发和利用提出了一些建议，这是化学课程观念的更新和完善，也是现代化学教育发展和化学教学改革的必然。
化学实验教学资源就是指有利于实现化学实验教学目标，在实验教学设计、实施和评价过程中可利用的各种资源的总和。化学实验教学资源主要有：化学教材、化学实验室、多媒体信息技术、本地区的自然资源等。
（一）化学教材
化学教材既是教师开展实验教学活动的基本素材，也是学生进行实验探究学习活动的主要材料，主要包括教科书、教师教学参考书等。其中，化学教科书是化学实验教学资源的核心部分，但不是教材的全部。新课程理念提倡教师由过去的“教教科书”转变为“用教科书”，围绕教科书设计开发丰富多彩、形式多样的实验教学内容，要充分体现化学新课程目标和理念，突出实验在科学探究中的独特作用，让学生去 “做化学”，而不是 “背化学”。
新教材设有“资料”、“阅读”、“讨论”、“家庭小实验”、“研究性课题”等栏目。教师不能因担心浪费课时而舍弃这些内容，而要充分利用它们来实现新课程的教学目标。例如，在进行“环境保护”一节的教学时，笔者充分利用选做实验“天然水的净化”创设实验情境：1959年，美国人维瑞尔与妻子罗娜和六个孩子去沙漠远行。他们不在人们经常往来的道路上行驶，却铤而走险，插到一条小路上。他们的去向事先没有通知任何人，汽车走出600米就无路可寻了。维瑞尔在试图拐弯时撞到一块带有尖棱的石头上，碰坏了水箱，水开始向外流，行驶了16公里，水箱的水就开始沸腾了。这一家人既无饮用水又无食品，仅有水箱里残存的一点混有防冻剂的冷却水，一人一口就喝完了。正当这时，他们发现不远的地方有一条小河，但是水是浑浊的。这时提出问题让学生思考：如何才能获得较干净的水？这样既有利于开拓学生的视野，又有效地培养了学生的科学探究能力
（二）实验室的建设和投入
化学实验室是进行化学实验教学的重要资源，是化学教师开展化学实验教学的重要阵地，也是学生进行实践探究活动的重要场所。新课程大力倡导促进学生学习方式的转变，化学实验室在这一方面起着不可替代的作用。加强和重视化学实验室的建设，对改变学生的学习方式、培养学生的创新精神和实践能力、全面提高学生的科学素养都有重要意义。
化学实验室的建设，除各级教育行政管理部门投入资金外，教师也可以充分利用日常生活中的材料和废弃物代替实验仪器和药品，解决实验仪器和药品的短缺问题。同时，也可以增强学生的节约意识、环境保护意识和生活废弃物的利用意识，如，蛋壳可以代替实验室中的石灰石，食碱代替碳酸钠，饮料瓶代替反应器等。
（三）多媒体课件在化学实验教学中的开发利用
1．多媒体课件可以代替某些因严重污染环境、危险等而不能实际操作的实验。例如，一氧化碳燃烧的实验。由于一氧化碳有剧毒，人在一氧化碳达到总体积的0.02%的空气中，持续2～3小时就出现中毒症状。在做一氧化碳燃烧的实验时，在开始点燃一氧化碳和实验结束时都会有一部分一氧化碳不燃烧，在燃烧过程中也不能保证一氧化碳完全燃烧。因此，在做一氧化碳燃烧的实验中会污染空气，而且略有疏忽就有一氧化碳中毒的危险。再如，用一氧化碳还原氧化铜的实验。在玻璃管中放入氧化铜，通入一氧化碳赶走玻璃管内的空气后，加热观察现象。做这个实验时，应先用一氧化碳把玻璃管中的空气赶走。此时，尾气是空气与一氧化碳的混合气体。如果不点燃，容易造成空气污染，甚至中毒；如果点燃尾气，又可能爆炸。所以，做一氧化碳还原氧化铜的实验存在很大危险。像这样的实验，就可以充分利用多媒体课件模拟完成。
2．多媒体课件可以模拟化学变化的微观本质或物质的微观构成。有关初中化学微观知识的教学内容是一个难点。在现有教学条件下，学生无法真正亲自深入微观世界去学习。通过多媒体课件模拟演示，可以变抽象为直观。例如，氢气与氯气反应的微观本质，电解水反应的微观本质和氧化汞分解的微观本质等。通过多媒体课件把“化学反应过程中分子分解成原子，原子再重新组合成新分子的过程”直观地展现在学生的面前，使学生容易接受、理解化学变化的本质，从而对“分子是保持物质化学性质的最小微粒和原子是化学变化中的最小微粒”的知识有深刻的认识。再如，通过多媒体演示，使学生对“电子围绕原子核不停地运动，原子核由质子和中子组成，每个质子带一个单位的正电荷，中子不带电”的知识容易理解。同时还可激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性和主动性。
3．多媒体课件可以模拟化学实验错误操作后产生的后果。义务教育阶段的化学课程体现基础性，主要让学生掌握未来发展需要的最基础的化学技能，以此培养学生运用化学知识和科学方法分析和解决简单的问题。在化学实验操作教学过程中，要特别强调学生操作的规范性。例如，铝箔在氧气中的燃烧实验。在实验前应在瓶中铺一层细沙，否则生成物融化后溅落下来可使瓶底炸裂。为了让学生充分认识铺细沙的作用，可以用多媒体课件演示错误操作的后果。
4．多媒体课件可以模拟学生不便现场观察的化工生产流程。新教材的教学内容着力求使学生通过化学学科的学习，了解化学的应用价值，初步树立科学、技术、社会的观念，建立社会可持续发展的意识。教材在内容上引入了环境、资源、人类健康等一系列的问题。有的实验学生根本无法操作，许多学生没有去工矿企业、化工厂参观的机会。多媒体课件可以模拟化工生产流程，如“石油和煤的综合利用”、“自来水厂净水过程”等。利用多媒体课件演示，既可以让学生了解生产过程，还可以培养学生的节约意识。
总之，多媒体课件在化学实验中起着重要作用。那些学生原本无法操作、观察的实验，通过多媒体课件可得到补充。多媒体课件在化学实验教学中的应用，调动了学生学习化学的积极性、主动性，激发了学生的学习兴趣，能收到较好的教学效果。但需要注意的是，多媒体课件毕竟是一种模拟手段，不具有事实的特点。不能用多媒体课件代替化学实验事实。
（四）充分结合当地实际开展化学实验教学
《全日制义务教育化学课程标准（实验稿）》要求“注意从学生已有经验出发，让他们在熟悉的生活情景中感受化学的重要性，了解化学与日常生活的密切联系，逐步学会分析和解决与化学有关的一些简单的实际问题”。由于学校处在农村，农民大多数采用分户式燃烧农作物秸杆取暖做饭。河北省正在开展“农村生态工程”建设，在此项工程中大力提倡农民建设沼气池，改变燃烧秸杆取暖做饭的传统方式。为了体现新课程理念，在学习“使用燃料对环境的影响”一课题时，笔者布置了一个小调查：调查家庭使用的不同燃料的性质、价格、对环境的影响以及如何改进，写出调查报告或小论文。学生分组进行调查研究。通过学生的调查、收集资料、统计分析，对不同燃料对环境的影响有了深刻的认识，并根据现状提出自己的改进意见。通过这个实践活动，学生体验到化学与日常生活的紧密联系，体会到利用化学能解决一些生活中的问题，激发了学生学习化学的兴趣，培养了学生学习的主动性、创造性，让学生体会到成功的喜悦。
（五）化学实验教学资源的开发利用原则
1.针对性原则。根据化学实验教学目标开发利用化学实验教学资源，使学生体验到生活中处处有化学，增强学生学好化学的信心。
2.开放性原则。 只要有利于学生掌握所学知识或能够体现所学知识的，就可以纳入化学实验教学资源。
3.个性化原则。化学实验教学资源的开发利用可从本地区寻找与教学内容相关的资源，这样的教学资源存在于学生生活中，有利于学生理解。即便是同一教学内容，在不同的地区会有不同的教学资源。如在城市，由于工厂较多，学习“使用燃料对环境的影响”一课题时 ，就可以调查工厂使用不同燃料的性能、价格、对环境的影响。而农村则可以调查：家庭使用燃料的性能、价格、对环境的影响。
4.经济性原则。用最少的开支达到最理想的效果。主要是利用生活中的废弃物补充化学实验仪器不足，利用生活中常见的便宜的物品补充化学实验室的药品短缺。如利用吸管代替实验室中的导管等。
总之，化学实验教学资源的开发利用过程是学生亲身体验化学实验探究的过程，是培养学生科学素养的过程，它体现了学生的学习方式的转变，对全面实现化学新课程目标起着积极的推动作用。