中學生設計化學實驗方案的能力培養

新課程改革以后高中化學以“重視基礎、突出能力、關注探究、聯系實際、促進發展”為指導思想，以知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個維度為化學教學目標。根據教學目標來看現在的化學教學特別注重學生的實驗探究能力，而學生要具有很好實驗探究能力除了要具有化學實驗基本操作能力和實驗現象的描述能力以外，更重要的是學生具有設計實驗方案和實驗步驟的能力。這就要求教學中注意培養學生的綜合實驗探究能力和探索、創新精神。而一個實驗成功的關鍵除了有規范的實驗操作外，更重要的是要有一個正確、合理、完整的實驗方案。經過這幾年的化學教學發現，從學生對高中化學的掌握情況來看，學生對實驗的認識都比較差，特別是實驗設計存在問題更為突出。所以在化學實驗教學中學生設計實驗方案能力的培養顯得尤其重要?，F對化學教學中對學生設計實驗方案能力的培養與提高簡要總結分析如下。

1基礎知識和實驗技能是化學實驗設計的基本要求

1.1在化學教學中要讓學生深刻理解化學基本理論是實驗設計的基礎。任何理論（或假設）的提出、發展和完善，都有一定的實驗事實作根據，如原電池原理的實驗根據是銅—鋅原電池實驗；某些有機物之間反應機理的確定是在實驗中利用了示蹤原子等。類似的實例道出了以下規律：實驗事實→理論的建立（或假設的提出）→再實驗→理論的發展和完善。

1.2要讓學生熟練掌握常見元素及其化合物的物理性質、化學性質的實驗事實以及中學階段典型單質、化合物的制備原理和方法?；瘜W實驗是證實某物質是否具有某種性質的唯一手段。中學階段的大部分化學實驗都是定性實驗，這些實驗雖然簡單，但確實可以培養學生透過實驗現象看清反應實質，進而推斷物質的微觀組成、結構與實驗結果的相互關系。物質的制備原理是以物質的性質為基礎的，某一物質的制備方法不止一種，但教材上采用的方法則是實驗室中最常見的最好方法，熟悉了這些實驗，在設計實驗時就能夠靈活選擇實驗原理。

1.3要讓學生掌握中學化學常規實驗手段，熟悉常見儀器的規格、用途及使用注意事項。常規實驗手段是化學實驗的基礎，綜合實驗是常規實驗的綜合運用，即使那些高、精、尖的實驗也離不開常規實驗，因而教材中所有實驗都要盡可能地讓學生在課內或課外一絲不茍地完成。通過動手，一方面達到對常規實驗操作的熟練掌握，同時熟悉常見儀器的應用范圍和使用注意事項。

2設計實驗必須有化學實驗總體觀

任何一個化學實驗都包含以下內容：實驗目的、實驗原理、實驗設計、實驗藥品、儀器、裝置、實驗操作及操作規程和實驗結果的處理。這就是化學實驗的六要素。中學階段一般一個實驗的整套裝置應該包括以下幾個方面：發生裝置，根據物質本身的性質來決定；凈化裝置，根據實驗中可能出現的雜質進行分析，選擇合適的除雜試劑；干燥裝置，根據制備氣體本身的性質選擇合適的干燥劑；收集裝置，根據氣體的密度和溶解性來判斷采用什么收集方法；尾氣處理裝置，

如果制備氣體是有毒氣體，必須進行尾氣處理，一般采取洗氣法或者點燃的方法。實驗目的是核心，實驗原理是達到實驗目的的理論根據。實驗程序是能否完成實驗的關鍵，它的設計以實驗原理為基礎。藥品、儀器、裝置是物質保證，這些物質條件的選擇是由實驗原理和實驗程序決定的，同時對實驗程序也起著制約作用。實驗操作及注意事項是實驗得以順利、安全進行的保證，它的制定要由實驗程序和實驗用品來決定。實驗結果的處理是對實驗是否達到預期目的所進行的檢驗，在解釋實驗現象、處理所測得的數據、分析實驗誤差等項工作中必須對各要素進行綜合分析。

3創造性是實驗設計的靈魂

學生在設計時，首先要學會通過模仿、移植現有的實驗方案，然后通過獨立思考、探索逐漸在設計中體現自己的個性，具有一定的創造性。教師在組織學生開展課外活動時，可引導學生閱讀、查找一些實驗小竅門、實驗藥品及儀器的代用品、實驗裝置的改進等有關資料，以開闊學生的視野，啟迪學生進行創造性思維。同時也應經常提出一些能激發學生創造欲望和創造興趣的問題，盡量給學生一些動手的機會，讓學生在手腦并用的活動中迸發出創造的火花。

4培養學生設計實驗能力教師起主導作用

化學實驗教學中的實驗設計練習更加突出學生的主體地位，強調學生的積極參與，但如果缺乏教師的主導作用，仍不會有好的教學效果。在以“教師主導，學生主體”的教學思想指導下，要充分發揮

教師的能動性和創造性。具體來說，教師的主導作用主要表現在以下幾個方面：

4.1精心設計實驗計劃

要使實驗教學中獲得較好的效果就必須在事前進行精心計劃。教師應制定明確的探究目標，使學生既能掌握教學大綱所規定的教學內容，又能發展各種探究能力，形成探究精神和態度。教師要選擇或補充恰當的教學內容，使它們適應學生的興趣、知識水平、理解力等。對于哪些內容讓學生探究，開展哪些探究活動，教師要心中有數，而不能盲目或隨意而為。

4.2做好教學組織安排

教學組織的成功與否決定著教學所取得效果的好壞。教師必須學會確定在什么時候進行演示實驗，什么時候進行學生實驗，什么時候進行討論，什么時候讓學生個人發表意見，什么時候進行結論總結等等。并且教師要根據教學進程及時調整教學組織形式。

4.3指導教學過程

在教學中，教師對學生實驗設計探究過程的控制與指導至關重要。要求教師能做出各種決斷，例如，應該在什么時候改變討論方向，當學生考慮問題的思路出現偏差時，如何引導學生回到正確的思路上來，以及如何抓住機會發展科學技能、培養科學情趣等。教師還要解決好既要讓學生對某個題目作更深一層的探討，又要及時地把教學活動轉移到有待學習的新內容上。教師還應針對學生在實驗設計中碰到的各種問題及時進行個別指導。

總之，化學實驗設計是化學學科的一個知識升華，只有在掌握好基礎知識等各方面能力后才會有所提高進步，學生必須從日常的課本知識上下功夫，教師應對學生進行一些科學的探究方法指導，如在課堂教學中，多采用啟發探究的教學模式，培養學生探究的興趣，結合具體的教學實驗，給學生作分析示范，組織化學課外興趣小組，模擬科學家進行實驗探究的情景，對學生進行科學研究方法的訓練等，使學生在實驗過程中避免失誤，提高學習效率。另外，加強理論與實踐的聯系，提高學生素質。理論聯系實際是在實踐中獲得理論的好方法，讓學生有更多獲得知識的方法，這樣學生才會將化學各方面知識駕馭于化學實驗中。