开发高中化学低成本创新实验设计的原则和策略

赵冰

偶然的一次研究中，阅读了2014年黄胜梅在硕士论文《高中低成本化学创新实验的探究与实践》，这篇文章中首次提出了高中化学的低成本创新实验。这一研究点开辟了高中化学创新实验的新领域，引起了我极大的兴趣。因为在此之前，高中化学创新实验的研究方向主要在微型化和环保化两个方面下功夫。冲着这一新思路，我便着手开始了高中低成本化学创新实验的相关研究。

化学是一门以实验为基础的自然科学。化学实验是我们引导学生学习化学的重要手段和媒介。有学者指出，加强学生“双基”的学习为开发学生智力打下基础，对学生进行启发式教学，有利于学生智力开发，尤其强调实验教学对培养学生的智力具有独特作用。在实际实验的教学中，教师如何进行创新设计，这又是对教师的教学提出了更新，更难的要求。在此，笔者做了大量的搜索工作，结合国内很多一线教师的研究作以下简单的分析，提出高中教师在进行低成本化学创新实验设计的策略，以期为有意在这个方向进行研究的老师们提供参考。

“化学创新实验”是指以化学学科为对象，创造出新的化学实验代替教材的示范实验，或者改进和优化教材中没有的化学实验，以保证化学实验效果优于原有实验效果。“低成本”和“创新”是低成本化学创新实验的主要两点。在进行低成本化学创新实验设计时，要遵循以下设计原则：

1.准备充分，保障安全的原则。在对实验进行设计时，设计的方案从实验药品，实验器材，实验步骤等方面考虑，都需要预设实验结果，保障实验的安全，以及做好相应的应对措施。

2.廉价材料代替，降低实验成本原则。低成本化学创新实验的研究重点之一就是控制成本，所以选材要尽可能节约，善于发现生活中的物品作为反应的材料。

3.改进实验装置，简化实验操作原则。对已有的演示实验装置进行改进，明确改进的效果要比原来的实验更加简洁，化繁为简，达到越改越优的效果。

4.改进试验方案，现象明显原则。改进实验的设计方案，要和保持原来的实验目的，经改进后能够呈现出更加明显的实验效果。让学生的更加清楚的观察更能说明实验的目的。

5.减少排放，绿色环保原则。对于低成本化学创新实验的设计，在整体的操作过程和实验结果处理方面，都尽可能的减少有害有毒物质的排放，充分考虑环保原则。即便遇到一定有排放的情况，也要做好排放处理工作。

在遵循以上原则的基础上，教师在设计实验或是引导学生进行创新思考的时候，要想在低成本的限定条件下达成创新设计目标，可以通过以下几种策略进行分析研究：

1.搜索分析策略

搜索教材或期刊论文上的创新实验案例，对其进行分析，找出缺点和弊端，对其进行改进，或是对材料的选择上进行优化。

2.矛盾分析策略

基于高中教材基础，反复研究课本实验的缺陷，找出矛盾的关键，以此為突破点，进行改进和优化。

3.目标反推策略

要对教材实验进行创新改进，不能凭空想象，天马行空。首先要明确教材设置该实验的预期目的，从结果出发，找到适合达到目的的途径和方法，设计过程遵循设计的原则即可。

低成本化学创新实验的研究，是微型化学实验的一个发展方向，对学生化学学科核心素养的培养起着极其重要的重用。同时，也为教师实验教学的思考提供了重要的参考。

参考文献：

[1]石春婷，李紫薇.化学实验设计策略在高中化学创新实验研究中的应用案例[J].现代盐化工，2018，45（03）：99-101.

[2]霍本斌.高中化学实验创新的实践与思考[J].教学与管理，2017（01）：52-55.

[3]黄胜梅.高中低成本化学创新实验的探究与实践[D].广西师范大学，2016.