众所周知，化学是一门建立在实验基础之上的自然学科。“实验”不仅是学习化学课程知识，也是学生理解化学、学会用化学的重要方式。在日益强调培养学生学科核心素养的背景下，需要高度重视高中化学实验教学的全面优化和完善，力争达到更好的教育教学效果。作为高中化学教师，我时刻关注实验改进的最新成果，并且在实验改进方面积累了一些有针对性的优化经验和完善建议，希望对实验教育工作能起到指导作用。

一、基于核心素养导向的实验改进

“核心素养”是素质教育改革又一新的里程碑，在现行的教育改革中具有举足轻重的地位。化学教科书中的实验虽然相当成熟了，但是科学认识是不断前进的，为达到更好的教学效果，我们可以通过不断探索和改进来使整个实验更科学。我的相关想法和具体做法如下：

1.化学试剂种类的调整

化学试剂是化学实验的重要组成部分，化学实验的结果、现象，甚至实验装置，都取决于化学试剂的用量和性质。我们在选择实验所用的化学试剂时，应当根据“核心素养”所要求的技能和知识，将有毒、易燃、易爆、有污染、不易获得的化学试剂调换为更安全、环保、价格低廉、易于采购的化学试剂。比如将卤代反应中的“CH4和Cl2”替换为“甲苯和Br2的CCl4溶液”，避免使用易燃、易爆的CH4和有毒的氯气。而在氢气和氯气见光爆炸实验中，使用电解法代替原教材装置制取气体，试剂用饱和食盐水代替，简单易得，避免了原实验方案中产生大量氢气和氯气的污染和危险。

2.化学试剂用量的调整

微型化实验是指在微型仪器中用微量的化学试剂进行反应，在进行化学探究性实验改进中对实验条件进行优化。比如液溴和苯的取代反应是有机化学中经典的实验，但由于其污染严重、反应控制难等问题，一直未能在实际教学中充分发挥其功能。通过组装微型反应装置，将液溴用量降低至1.5mL即可观察到明显实验现象，不仅极大地减少了试剂的消耗，还保障了实验的安全性和可控性。微型化实验中常会对一些常规仪器进行微型化设计，使用W型管、Y型管、试管、滴管等取代原有的反应器材，从而减少实验化学试剂的用量。

3.化学实验反应条件的调整

化学反应条件直接决定了化学反应的方向、现象、速率和安全性。在“核心素养”背景下对化学探究实验进行改进时必须充分考虑实验的反应条件。对于实验的关键反应条件如加热、冷却、点燃、振荡、溶解、蒸发等应该进行科学的设计和前期的准备。比如，MnO2与浓盐酸制取氯气的反应中用10mol/L 的盐酸替代原来浓度的浓盐酸，即可使实验在35℃～40℃的水浴条件下发生，取代了原来较为烦琐和危险的加热反应。

二、基于数字化手持技术的实验改进

随着信息化时代的高速发展，手持技术数字化实验已成为信息技术赋能化学教学的重要抓手，能帮助教师解决传统实验教学难点、拓展实验教学活动形式，帮助学生突破化学知识认知难点、提升概念认知发展水平，有效满足了中学化学的教学需求。

对于手持数字化实验，我也积累了一些经验。例如，针对化学能与热能，课本中安排了铝条与稀HCl反应、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应等实验。实验目的在于让学生认识和感受化学能可以转化为热能。在实验中用温度计和手触摸的方式来测量和感受反应体系的温度变化，进而判断化学反应的热效应。这两种方法的灵敏度都比较低。尤其是一些化学反应因能量变化不大或因为反应速率较慢，仅凭用手触摸或一般的测量方法，不易观察吸热或放热现象。为此，我们可以改用手持技术中的温度传感器进行测量，可以方便快捷地测量化学反应过程中的温度变化。这样不仅增强了检测的灵敏度，而且计算机可以实时显示化学反应时的温度-时间曲线，使学生在观察实验现象的同时，能够以直观、可视的方式对实验数据结果进行观察，有利于学生对物质变化过程的了解。

再如，在“离子反应”教学中，离子反应的对象是离子，由于微粒很小，肉眼观察不到，学生学习起来很费力，虽然课本中通过演示实验帮助教学，可是演示也只能看到宏观现象，微观粒子之间反应本质还是不够清楚，学生难以接受。教师可以改用手持技术实验，利用pH计探头和电导率探头，深入到氢氧化钡溶液中，后以相同的速率滴入等物质的量浓度的硫酸溶液，此时溶液的电导率和pH变化规律呈现在监测图像中，当学生观察到pH值约等于7的图像变化规律时，氢离子和氢氧根离子恰好完全反应；当电导率接近零时，钡离子和硫酸根离子也完全反应。通过分析溶液电导率和pH的变化曲线，学生就会形成正确的离子反应概念，更加容易理解溶液中某些离子浓度的减小是离子反应的实质。

总之，教师要在日常的化学实验教学中引导学生对化学实验进行思考，观察与分析是否还有待改进和创新的地方，促进对学生创新能力和探究能力的培养，让学生在实验操作中获得更多的化学知识，从而有效实现学生对化学这门学科的深度理解。

（作者单位：江苏省平潮高级中学）