例谈新课程背景下高中化学实验室的建设策略

例谈新课程背景下高中化学实验室的建设策略浙江省洞头县第二中学陈祥根内容摘要：化学是一门以实验为基础的科学，以实验为基础是化学教学的最基本特征，化学实验室是加强实验教学，培养学生的创新能力和实践能力重要场所。新课程实施后，大部分学校原有的实验设备不能很好的满足新课程对实验资源的要求，在新课程背景下化学实验室的建设与管理应当要及时适应新教改的需求。本文就从四方面介绍如何建设新型化学实验室，让化学实验室成为全面推进化学课程改革、实施素质教育的重要阵地。关键词：新课程；实验室；实验；建设化学是以实验为基础的学科，新课程化学学科更加强调了对学生观察能力、实验能力、科学探究能力等方面的培养。而很大程度上对学生这些能力的培养要通过化学实验这个载体来实现，所以化学实验室成了新课程改革下学生非常重要的一个学习场所。从现有的实验设施来看，一般学校都存在着实验室配备数量不足；实验教师人员少、工作量大；仪器缺乏补充维护；药品浪费严重等问题，这些问题严重抑制了新课程实施的进程。为了更好的让化学实验室成为新课程改革的前沿阵地，下面从四个方面介绍如何建设新型化学实验室，让化学实验室成为全面推进化学课程改革、实施素质教育的重要阵地。一、做好实验室的硬件、软件建设1、加强实验室硬件配置。新课程下，教材对化学实验的要求有了明显的提高，学生的课外探究性实验也明显增多，对实验设备和实验药品都提出了较高的要求。原先传统教育模式下，实验室现有的各种化学药品和实验设备已不能很好的满足新课改的要求了。我们应加强实验室的建设投入，硬件上除了供水到桌，供电到室，排气设备完善外，还应配足配齐各种新课标下新要求的实验仪器、药品等设备，确保学生的课堂实验、课外活动等实验中的需要，为学生各种实验的顺利开展提供良好的物质保证。2、加强实验室的管理。实验室中的实验器材和药品比较多，而且实验过程中往往会有损耗，因此必须要建立、健全各项规章制度，加强对实验教学管理。使实验室管理和实验教学真正能够科学、高效的运作。实验室必须有严格的实验程序才能保证实验有序进行，对于任课老师开设的实验，实验员不得随意改动，并且应提前实验，，在实验过程中实验员要严守岗位，巡视学生实验，协助管理，并指导纠正学生实验过程中操作不规范的地方，保证实验教学正常有序顺利进行。3、做好实验员的培训工作。实验室的工作是一项综合性较强的工作，对实验室工作人员的要求也相对其他实验室的要求要高。由于新课程中化学实验内容的增加，实验要求的变化，要求实验员要熟悉新课程的理念，掌握教材内容，不仅要做实验的准备员，更要做实验的探究员，努力使自己发展为化学实验的专家。所以实验员要加强自身修养，提高思想水平和专业素质。除了日常工作外，应把精力投入到实验探究上，用心收集最新实验改进和仪器改进资料，并应用到实际工作。教育行政部门要重视对实验教师的培训。要定期组织实验员的专业进修，开展实验教学的探究和创新研讨活动，学习现代教学技术和实验室的管理知识，并进行考核。要求实验员能够做到持证上岗。二、建立以探究性学习为载体的探究实验室探究性学习（inquirylearning）是一种积极的学习过程，是学生自主地获取知识和技能、体验和了解科学探究的过程和方法、形成和提高创新意识、树立科学的价值观和活动过程。《普通高中化学课程标准》的基本理念中明确提出要通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学探究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究意识，促进学习方式的转变，在实践中培养学生的创新精神和实践能力。化学实验室应成为学生进行探究性学习的一个重要场所。1、明确开展探究性学习的活动时间和组织形式。一般以7－8人组成一个探究学习小组为宜，每月活动次数不超过4次，而且活动时间一般安排在周六或周日，以免对平时正常的实验教学产生影响。2、确定实验室开放的要求和活动的内容。学生进行的探究性学习课题一定要经过指导师的审核，在进实验室之前，一定要上交探究计划和探究方案，并逐一罗列实验过程中所需的仪器和药品等。实验员对学生的方案进行审核，并在活动前进行适当讲评，对于不能在实验室正常开展的探究实验要进行删除或改进。学生探究性学习的内容主要以下列内容为主：学生实验中由于种种原因实验效果不理想或没有成功的；结合课堂学习中“活动与探究”的内容进行实验或开展趣味实验活动；对教材中“调查与探究”中有关内容进行实验；学生在习题中碰到的实验习题，需要验证的；对演示实验或学生实验的装置需要改进的。3、加强实验指导。探究实验室，以学生自己动手实验为主，强调学生的主体作用，但不能忽略实验教师的指导，教师在活动中应对学生的探究进行指导，并能协助学生处理探究过程中可能出现的意外问题。三、改进实验，建设“绿色”实验室《普通高中化学课程标准(实验)》中规定必修课程的设计要“体现绿色化学思想”，要让学生了解“在化工生产中遵循‘绿色化学’思想的重要性”，还将“树立绿色化学思想”作为《实验化学》选修模块“化学实验基础”主题的第三条“内容标准”，并将“形成绿色化学的观念”作为《实验化学》选修模块的课程目标之一。而化学实验室是成为实施绿色化学的一个重要场所。1、推广使用微型化学实验，节约药品，减少污染。微型化学实验(microscalelaboratory简写为M.L.)是一种在微型化的条件下对化学实验创新性变革的新技术和新方法，就是尽可能用少的药品来获取最有效的实验信息。微型化学实验具有减少污染、现象明显、快速、节约、安全等优点。学生在实验过程中，我们要严格督促学生按量取用试剂，纠正学生取用药品“多多益善”的错误思想。比如在化学实验中试管是我们用到最多的实验仪器，我们可以用12×70mm的小试管来代替常规试管，以减少试剂在器皿上的附着量。2、寻找新试剂来替代有污染、有毒的试剂。绿色实验室旨在从源头上消除污染，而不是对污染物的处理，所以我们尽量寻找替代品，来替代化学实验中的一些有污染、有毒的试剂。以往学生在做H2O2的分解实验时，实验室提供的都是MnO2固体，可这种强氧化剂处理不当会产生环境污染，一个学校这么多班级实验下来，污染是比较严重的。在实验过程中我们可以用生物活性酶——过氧化氢酶(猪肝磨碎即可)来代替，也会取得明显的实验效果，使用这种催化剂不但可以提高催化效率，更重要的是对实验室的环境不会产生任何的污染。3、妥善处理好化学实验中的废弃物。化学实验室产生的废水、废气、废渣等都会对周围环境造成不同程度的污染。如果我们对这些废弃物进行合理利用，不仅可以减少对环境的污染，还可以变废为宝。实验室应建有专门的废酸槽和废碱槽；对于含贵重金属的废液，要经化学处理回收后再排放，严禁废液的随意胡乱倾倒；对于废气的处理要做好尾气的吸收或回收再利用。四、注重现代教育技术，打造数字化实验室以多媒体为代表的现代教育技术是当今教育装备的热点，现代教育技术能使我们实验教学现代化，它对实验过程的控制以及收集的数据进行处理等方面都有其不可比拟的优越性。数字化实验室就是现代教育技术在实验教学中应用的典型例子。数字化实验室，是在传统的实验室仪器设备的基础上，发挥数字技术优势，借助各种传感器采集记录实验数据，经过计算机数据处理，实现实验数据测量、传输、记录和分析，这样一种新型的理科实验室。实行新课程以外，提倡绿色化学，课本上原来的一些有用到剧毒的、有污染的药品的实验大大减少，这些实验的减少，使学生对某些物质的性质只能从理论上得以掌握，缺少了直观形象，数字化实验室可模拟这些实验，使实验者在充分享受实验乐趣和体验成功喜悦的同时不会受到臭、腐蚀、有毒等有害物质的危害。数字化实验室还有助于学生对微观世界的观察，对于化学反应学生可以观察现象，也可以从表面上解释原因，但只是知其然，不知其所以然，我们可以通过数字化实验室模拟实验，让学生从微观角度了解反应的原理，更进一步巩固对化学反应的认识。尽管数字化实验室有着许多优点，但也存在着不少显而易见的缺点，如缺乏实验的真实感、缺少动手的机会等等。学生实验过程中动手能力的培养是多媒体代替不了的，数字化实验室应是传统实验室的辅助品，但绝不能取代传统的化学实验室，只有让两者有机结合，才会让化学实验更加精彩，更加有效。化学实验室的建设任重而道远，我们应遵循新课程理念，以一切为了学生的全面发展为目的，加强实验教学环节，保证紧密配合教学工作，结合新课程要求，不断完善化学实验室的硬、软件建设，让化学实验室成为培养学生创新精神和实践能力的一个重要场所。1、定义化学实验室是进行化学科学活动与探究的场所。可分为演示实验室、分组实验室两种类型，其中分组实验室又可分为有机、无机实验室；也可根据学生实验台规格及排列方式的不同分类。根据教学需要及学校条件的不同，以上这些类型的实验室可全设或兼用。2、分类普通中小学化学实验室装备建设的要求分为两类，即“基本要求”和“规划建议”。“基本要求”是学校应达到的最低要求，“规划建议”是在达到“基本要求”的基础上，为有较高实验室装备能力的地区和学校提出的要求。学校可以根据实际情况，创建更有利于培养学生创新精神和实践能力的实验室，满足基础教育课程改革对实验教学的要求。3、功能与要求（1）能够满足实验教学要求，方便学生熟悉并接触一些实验仪器设备，学习掌握基本实验技能，充分感受现代科技发展对化学实验技术手段的影响；（2）应努力为方便学生查阅相关资料，方便学生制定实验计划和设计实验方案，进行探究性学习和学科实验活动创造条件；（3）实验产生的气体排放和污水处理应达到国家环保要求的指标。表1：功能与要求室别类别主要功能要求备注实验室基本要求学生进行实验操作和探究活动的场所水到桌间数与排布根据学校要求设计准备室基本要求进行实验的准备和简单的仪器维修应邻近所属实验室，有水、电的总控制阀有条件的学校可在每一间实验室的旁边设置一间准备室基本要求实验员室实验员办公的场所应配备资料柜、办公设施、维修工具等可与准备室合并仪器室基本要求存放实验仪器仪器柜应统一规范，满足教学仪器存放需要应临近实验室药品室基本要求存放实验药品应采取防潮、通风等措施。可与准备室合并使用，危险药品柜基本要求存放危险实验药品。应采取防潮、通风及必需的安全措施。危险药品室规划建议存放危险实验药品。宜设计在地下或半地下，应采取防潮、通风及必需的安全措施。演示室规划要求教师单方演示装备较齐全的信息传送设备宜设计成阶梯式有条件的学校可设1间，一般学校可不设。关键词：化学实验室实验室规划设计方案收藏分享评分去年冬天技术财富个人资料加为好友给他留言帖子合集沙发只看作者回复于：2011-4-2520:08:30回复本贴回复主题编辑举报管理4、规划与设计化学实验室的“面积与间数”、建筑要求、环境要求、等按照《中小学理科实验室装备规范》（JY／T0385—2006）的要求进行规划与设计。5、工作条件（1）电源：三相四线，电源电压220×（1±10%）V，电源频率50Hz（2）水源：2×105Pa（3）环境温度：0℃－40℃（4）相对湿度：不大于90%（5）连续工作时间：不小于8h6、固定设施（1）基本要求a)书写板：书写板下沿与讲台面的垂直距离宜为l000mm～llOOmm；b)讲台：两端与书写板竖直边缘下延长线的水平距离不应小于200mm，宽度不应小于650mm，高度宜为200mm；c)电源：实验室电气线路应采用防火要求的暗敷配线方式，安装自动断电保护器，应有可靠的接地措施；d)水源：各室应设给排水设施，宜设水槽和拖把池，排水口应有水封装置。（2）规划建议a)气源：可根据需要设置气源，并应有一定的安全措施；b)通讯：可根据实际情况设一处或多处网络接口；c)教学电视：实验室内设置电视机时，应符合GB8772的有关要求。观看距离以座椅前缘至电视屏幕垂南面间水平距离为电视机屏幕尺寸的4倍～ll倍为宜。观看的水平斜视角不宜超过450，仰角不宜超过300；d)教学屏幕：实验室内安装屏幕时，屏幕下沿距讲台面不应低于1lOOmm，屏幕的宽度宜为屏幕垂直面至最后一排座椅距离的1／6。7、实验室布局a)化学实验室宜布置在实验楼的第一层，实验台可按教室的方式成排布置，也可