中学化学实验室现代化建设探讨

福建省莆田市第二中学（351131）姜亚

1引言

化学是以实验为基础的科学，它的发生与发展和实验息息相关，化学现象的发生和发展是很复杂的，文字叙述往往不易透彻地讲清和理解这些复杂变化的实质，而对一些实验现象的观察、分析，有助于认识变化的实质，加深对教学内容的理解，从而达到提高教学质量的目的。在新课程大力倡导化学课堂改革的背景下，新教材为学生提供了更多的探究、实践等自主学习的机会，探究性实验和设计实验大大增加，让学生去体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣。走进化学实验室既是对教学的要求，也是学生学习化学的兴趣来源。搞好化学实验室的组织与管理是开展良好的实验教学的前提。随着课程改革的不断推进，实验环境和条件也要不断改进，跟上教学需要，实验教师更要提升自身的专业技能和管理水平，让实验室切实成为学生感兴趣并能提高动手能力和思维能力的场所。本文结合我校的实际情况对实验室的硬件设施和人才队伍的现代化建设进行探讨并提出一些建议。

2实验室硬件设施实现现代化

2.1实验室原有条件的改善

我校的新实验室建于2005年，其规格按照福建省一级达标校的标准建设。学生分组实验室有10间，准备室2间，仪器室4间，药品室2间，基本满足日常教学需求。但是在日常工作中我们发现实验室仍有一些需要改进的地方，从走访参观其它周边学校的实验室情况看，也有相似的问题：准备室与仪器室、药品室并没有连通在一起，这样在准备实验过程中，取拿仪器药品会浪费一定的时间，同时仪器药品使用完毕不能做到及时归位，而准备室中的酸碱可能对这些仪器造成损坏，例如铁架台、天平等，如果仪器室能与准备室毗邻，并有连通的门，那仪器归位会更及时，管理、维护更方便。化学实验室试验桌边没有设立药品仪器存放的区域。化学实验的药品一般比较多，药品仪器一般由实验教师提前摆放在实验桌台上面，同时化学试验台都设有内嵌式水槽，占用较大面积，提供给学生动手操作的空间就略显不足，学生容易打翻打破一些药品瓶，实验中药品仪器摆放混乱。我们采取的办法是采购一批仪器盘，把实验所需的药品仪器按组装好，这样在实验中学生会把仪器药品自动摆放于盘内，实验的整洁度大大提高，实验环境得到改善。最好的办法是对实验室的面积进行扩展，使个人的使用面积扩大，在实验桌边上设立药品摆放台，根据需要取拿药品仪器，这样有利于提高实验的安全性和学生活动空间。如果条件允许，每间实验室都应该安装多媒体，方便化学教师根据需要灵活安排上课地点，化学实验室也可以是教室，给学生更多的动手的机会。

2.2新型化学实验室的兴建

学校在2014年兴建了一间化学数字化探究实验室，使得化学实验的教学形式更为丰富，学习方式也有一定的转变。数字化探究实验室主要是将手持技术与化学实验相结合，手持技术又称掌上技术，是由数据采集器、传感器和配套的软件组成的定量采集和处理数据的系统，与计算机连接完成各种实验后期处理。与中学化学实验结合的手持技术主要可用来测pH、电导率、色度、浊度、二氧化硫、氧气、氧化还原等。目前已经开发了不少的实验可以运用到中学课堂上。在传统的化学实验中，学生可能只是简单的操作重复，对实验只有表面的认识，在量上没有清楚的认识。手持技术实验中，可以非常直观地对图形进行观察，然后做出判断或预测，发现隐藏在数据背后的化学规律。实验操作中学生能秉持科学严谨的态度，体现了新课程思想。例如，通过pH传感器探究盐酸与氢氧化钠反应原理实验，数据采集器得到实验数据，反映出实验中酸和碱的浓度变化，并能在电脑上作图绘制滴定曲线，可以直观看到溶液pH值的变化，了解中和滴定的变色原理是溶液中酸碱浓度的变化，数据准确。这一实验过程也对培养学生数据分析能力有所裨益。

3管理手段信息化系统化

随着现代化教育技术向学校迈进，学校的各项工作都越来越多地采用信息化管理技术，实验室的管理手段也进行了较大的改革。以前的实验预约通知单，仪器报损报废，材料消耗领用记录都是采取填写纸质版的单据。现在全市的中小学实验室统一采用装备配备自动化软件来管理实验室的设施及实验开展情况，实验教师为管理员，任课教师通过网络开出通知单给实验教师，实验教师在自己的工作电脑上审核该实验是否具备开出条件，并可以提出修改建议，将不能顺利进行的实验返回给任课教师，任课教师进行修改直至符合开出条件。这样就解决了实验通知单混乱、丢失缺失的问题，每个教师所开展的实验内容、数量在自动化平台上可以查阅，间接促进了教师开展实验课的次数的提升。另外在这一自动化平台上，实验教师可以对所在学校实验室的资产进行清点统计，每个实验所消耗的数量以及库存都能够及时更新，方便教师了解实验室的仪器药品的数目、存放位置、购置时间及金额，当某一物品数量不够时，系统会自动提醒，避免了临时找不到仪器药品等问题。

4实验教师队伍的专业化

加强实验教师队伍建设是促使新一轮课改取得实效的重要元素之一。在不同的学校里，实验教师队伍往往不如任课教师的队伍稳定，其中实验室工作的琐碎、繁杂是一方面，另一方面是实验室工作不受重视，实验教师处于老龄化、非专业状况的较多。为了解决这一问题，使得实验室的工作进入专业化、常态化，学校从2011年开始，着手招聘新实验教师，其中最低学历为专业本科。现如今学校实验室的教师队伍处于年轻化、专业化的状态，大家分工明确，实验室有专人对管理制度、实验室系统网络自动化平台进行管理，有问题可以及时解决。学校及管理部门鼓励实验教师在工作中处处留心，利用自身的专业和环境优势积极参与实验改革创新，对优秀的教师在各方面给予奖励。实验创新及科技创新成为实验教师的工作新目标。化学实验的绿色化创新成果，不管是本校创新成果还是文献中查阅到的，都能及时应用到教学中。这样一来，不仅减轻了实验教师的工作负担，也给教师上实验课提供了更安全的环境。例如，硝酸和金属铜反应，以前按照课本，首先要组装反应装置，实验中还要有尾气吸收装置。防止一氧化氮、二氧化氮、硝酸等过度的排放对学生呼吸系统造成的伤害，所以一般只能是教师进行演示。现在只要将带控制滴速的活塞连带一小段输液管代替针头连接到针筒上，就能成为很好的反应装置，反应现象也十分明显，产生的气体及尾气及时导入到浓氢氧化钠的溶液中，基本上可以做到无气体逸出到空气中，安全环保，学生可以自己动手操作。这样的小创新，不仅体现了绿色化学的思想，也将这样的思想更直观地转达给学生，起到了事半功倍的效果。

科学发展日新月异，有许多新的实验技术也逐渐被应用到高中化学实验中，但还没有普及，主要原因是因为这些先进的实验技术还没有被大部分的教师掌握，数字化传感技术、显微技术、远程实验室等在中学化学实验中运用的成熟性案例还不太多，需要不断地去探索与实践。这些实验技术的应用是未来化学实验的必然趋势。化学实验教师作为实验室的管理者，更需要好好掌握信息，了解这些前沿技术，将应用中的问题有效解决，将新实验技术与传统实验统筹结合，引进到中学课堂，使实验室不断突破旧的传统实验，更新升级，创造实验室和化学课堂的生机。

5结语

中学化学实验室是学生接触化学实验的第一个重要场所，也是培养严谨求真的科学态度的摇篮。实验室的现代化建设具有重要的意义，不仅仅是依靠学校，依靠实验教师，也需要国家和全社会加大投入。目前中学化学实验基本是按照两人一组进行配备，实验时经常是动手能力强的去操作，动手能力弱的自动去观察记录。若能在改善实验室建设上加大投入，使得学生实验室满足一人一套实验设备的条件，将有助于学生的动手能力和理解能力的提高。很多农村中学没有配备数字化手持技术实验室，也应该投资改善，缩小农村与城市之间教学条件的差距。总之，中学实验室现代化的建设是一项长远的任务，要随着教学需要不断改进。

收稿日期：2015-04-22