中學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)步驟改進(jìn)方案化學(xué)實(shí)驗(yàn)是中學(xué)生建構(gòu)化學(xué)概念、發(fā)展科學(xué)思維的核心載體。然而，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)步驟在安全性、操作性、環(huán)保性等方面存在優(yōu)化空間。本文結(jié)合中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)際，從典型實(shí)驗(yàn)的痛點(diǎn)分析入手，提出可落地、有實(shí)效的改進(jìn)方案，助力實(shí)驗(yàn)教學(xué)提質(zhì)增效。一、過氧化氫分解制氧氣：從“粗放催化”到“可控探究”（一）原步驟痛點(diǎn)教材中采用二氧化錳粉末催化過氧化氫分解，存在三方面問題：安全隱患：粉末易隨氧氣流進(jìn)入導(dǎo)管，造成堵塞或膠塞彈出；反應(yīng)速率快，誤加催化劑易導(dǎo)致裝置壓強(qiáng)驟增。環(huán)保缺陷：二氧化錳回收需過濾、烘干，步驟繁瑣，不符合綠色化學(xué)理念。探究局限：反應(yīng)速率難以調(diào)控，學(xué)生難以直觀理解“催化劑用量、種類對反應(yīng)速率的影響”。（二）改進(jìn)方案設(shè)計(jì)方案1：**催化劑載體化+分液漏斗控速**將二氧化錳粉末與少量水混合成糊狀，均勻涂覆在石棉網(wǎng)上（厚度約1mm），干燥后剪成2cm×2cm的小塊。實(shí)驗(yàn)裝置采用帶支管的錐形瓶（支管接分液漏斗，內(nèi)裝過氧化氫溶液），將石棉網(wǎng)塊放入錐形瓶，通過分液漏斗活塞控制過氧化氫滴加速度，從而調(diào)控反應(yīng)速率。方案2：**生物催化劑替代**取新鮮土豆塊（或胡蘿卜塊），切成1cm3左右的小塊（增大接觸面積），放入錐形瓶中，通過分液漏斗滴加過氧化氫溶液。土豆中的過氧化氫酶可溫和催化分解，反應(yīng)后固體塊狀物可直接作為生物垃圾處理。（三）改進(jìn)優(yōu)勢安全可控：分液漏斗控速避免反應(yīng)失控，固體催化劑無粉末飛濺風(fēng)險(xiǎn)。環(huán)保經(jīng)濟(jì)：石棉網(wǎng)塊可重復(fù)利用，土豆塊天然降解；生物催化產(chǎn)物僅為水和氧氣，清潔無污染。探究深化：學(xué)生可對比二氧化錳、土豆、氧化銅等催化劑的效果，或改變土豆塊大小、過氧化氫濃度，探究反應(yīng)速率的影響因素。二、粗鹽提純：從“反復(fù)失誤”到“精準(zhǔn)過濾”（一）原步驟痛點(diǎn)過濾操作是粗鹽提純的核心環(huán)節(jié)，但中學(xué)生常因?yàn)V紙折疊不當(dāng)（三層與一層銜接處未貼合）、引流失誤（玻璃棒未靠在三層濾紙?zhí)帲?、液面失控（高于濾紙邊緣）等，導(dǎo)致過濾速度慢、濾液渾濁，甚至濾紙破損。（二）改進(jìn)方案設(shè)計(jì)方案1：**濾紙預(yù)成型+區(qū)域標(biāo)注**教師提前按“一貼二低三靠”標(biāo)準(zhǔn)折疊濾紙，用水潤濕后固定在漏斗中，用紅筆標(biāo)注玻璃棒引流的“安全區(qū)域”（三層濾紙側(cè)的漏斗內(nèi)壁）。學(xué)生只需將預(yù)成型濾紙的漏斗安裝在鐵架臺，即可直接引流，減少折疊失誤。方案2：**液面控制+磁性漏斗架**使用帶刻度的燒杯（刻度線低于濾紙邊緣2mm）承接待過濾液，學(xué)生只需將液面控制在刻度線以下；同時(shí)，用廢舊磁鐵和塑料漏斗制作磁性漏斗架，吸附在鐵架臺金屬桿上，調(diào)整漏斗角度至60°（最佳引流角度），加快過濾速度。（三）實(shí)踐效果效率提升：預(yù)成型濾紙和磁性漏斗架使過濾耗時(shí)從15分鐘縮短至8分鐘，濾液渾濁率從30%降至5%以下。規(guī)范養(yǎng)成：標(biāo)注的引流區(qū)域和刻度線，幫助學(xué)生直觀理解操作規(guī)范，培養(yǎng)精準(zhǔn)操作意識。三、酸堿中和滴定：從“主觀判斷”到“數(shù)字化輔助”（高中拓展實(shí)驗(yàn)）（一）原步驟局限傳統(tǒng)滴定依賴指示劑變色判斷終點(diǎn)，存在半滴操作難、終點(diǎn)判斷主觀（如酚酞淺紅程度因人而異）、讀數(shù)誤差大（滴定管估讀精度低）等問題，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差較大。（二）改進(jìn)方案設(shè)計(jì)方案1：**簡易電子滴定器+pH曲線判定**利用廢舊注射器、Arduino開發(fā)板、壓力傳感器和舵機(jī)構(gòu)建電子滴定裝置：注射器固定在支架上，舵機(jī)控制活塞推動(dòng)速度，壓力傳感器監(jiān)測液面高度，手機(jī)APP實(shí)時(shí)顯示滴定體積（精度0.01mL）；錐形瓶中插入pH傳感器，實(shí)時(shí)繪制pH變化曲線，曲線突變時(shí)自動(dòng)停止滴定。方案2：**顏色傳感器輔助終點(diǎn)判斷**用手機(jī)攝像頭配合“ColorGrab”APP，對準(zhǔn)錐形瓶設(shè)置終點(diǎn)顏色的RGB閾值（如酚酞淺紅的RGB值），溶液顏色達(dá)標(biāo)時(shí)APP提示，減少主觀誤差。（三）改進(jìn)價(jià)值精準(zhǔn)度提升：電子滴定器體積精度達(dá)0.01mL，pH曲線突變點(diǎn)更客觀，避免指示劑視覺誤差。素養(yǎng)培養(yǎng)：學(xué)生融合化學(xué)、物理、信息技術(shù)知識，體會(huì)“定量實(shí)驗(yàn)”的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，深化對“滴定終點(diǎn)”的理解。四、實(shí)施建議：從“方案落地”到“素養(yǎng)生長”（一）教師層面：建立“改進(jìn)資源庫”開展專題培訓(xùn)，確保教師掌握改進(jìn)原理和操作要點(diǎn)（如電子滴定器的程序調(diào)試、生物催化劑的活性保持）。（二）器材準(zhǔn)備：“低成本+創(chuàng)新性”結(jié)合基礎(chǔ)改進(jìn)（如預(yù)成型濾紙、磁性漏斗架）可自主制作（濾紙成本可忽略，磁性漏斗架用廢舊材料改造）。數(shù)字化改進(jìn)（如電子滴定器、pH傳感器）可申請專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)，或利用創(chuàng)客空間資源，鼓勵(lì)學(xué)生參與制作。（三）學(xué)生指導(dǎo)：“微課+反思表”雙驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)前，通過微課演示改進(jìn)原理和操作細(xì)節(jié)，讓學(xué)生明確“為什么改、怎么改”。實(shí)驗(yàn)中，設(shè)置“改進(jìn)反思表”，要求學(xué)生記錄改進(jìn)前后的操作難度、誤差變化、環(huán)保效益，培養(yǎng)批判性思維。（四）評價(jià)體系：“過程+創(chuàng)新”并重將實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的參與度、創(chuàng)新點(diǎn)納入評價(jià)，鼓勵(lì)學(xué)生提出新方案（如用菠蘿酶替代土豆、設(shè)計(jì)更簡便的電子滴定裝置），形成“改進(jìn)—實(shí)踐—再改進(jìn)”的良性循環(huán)。結(jié)語：實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，為素養(yǎng)生長賦能化學(xué)實(shí)驗(yàn)步驟的改進(jìn)，不是對傳統(tǒng)的否定，而是在傳承基礎(chǔ)上的創(chuàng)新。通過貼近學(xué)生認(rèn)知、契合教學(xué)實(shí)際的改進(jìn)方案，讓實(shí)驗(yàn)真正成為培