在教學(xué)的不同階段有梯度的培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計能力

張艷萍

摘要：本文結(jié)合作者多年的教學(xué)經(jīng)驗，通過幾個典型的案例闡述了在中學(xué)化學(xué)教學(xué)的不同階段，如何有梯度的培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計能力。

關(guān)鍵詞：初中化學(xué)教學(xué) 不同階段 有梯度 實驗設(shè)計能力

化學(xué)是一門實驗科學(xué)，特別是在中學(xué)教育階段、實驗對于學(xué)生掌握化學(xué)知識，形成各方面的能力具有特別重要的意義，而實驗設(shè)計能力又是學(xué)生所必需具備的能力中較高層次的能力，也是化學(xué)教學(xué)中學(xué)生能力培養(yǎng)的目標(biāo)之一。在最近幾年的中考題都出現(xiàn)過有關(guān)實驗設(shè)計的考察內(nèi)容，這就要求我們在教學(xué)中一定要注 重培養(yǎng)學(xué)生實驗設(shè)計的能力。

那么，在教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計能力呢？筆者根據(jù)多年教學(xué)的實踐經(jīng)驗且結(jié)合學(xué)生的認知規(guī)律認為培養(yǎng)學(xué)生實驗設(shè)計能力是一個循序漸進的過程，在教學(xué)的不同階段應(yīng)該有梯度的培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計能力，遵循由易到難，由簡單到復(fù)雜，由實驗設(shè)計方法思路的形成到逐漸能獨立設(shè)計實驗這樣的歷程。

一、早期階段（分析實驗設(shè)計方法，提煉實驗設(shè)計思路）

在學(xué)習(xí)化學(xué)的初始階段，學(xué)生剛接觸化學(xué)不久，掌握的化學(xué)知識較少，實驗設(shè)計水平也較低，在這一階段教師 不可操之過急，先引導(dǎo)學(xué)生做好前幾章的幾個探究實驗，如”對蠟燭極其燃燒的探究”，"對人體吸人的空氣和呼出的氣體的探究"，"”氧氣的實驗室制法及其性質(zhì)的探究"等。這些雖說是探究實驗，但是實際上學(xué)生的探究就是按照教材中已經(jīng)設(shè)計好的實驗方案和步驟去操作，然后觀察現(xiàn)象得出結(jié)論。但是教師要充分的利用這些探究實驗引導(dǎo)學(xué)生認真分析這些探究實驗的設(shè)計方法，對學(xué)生進行實驗設(shè)計方法的指導(dǎo)，從而由例及類的提煉出實驗設(shè)計的一般思路即（1）要明確實驗?zāi)康?（2）理清實驗原理（3） 列出實驗所需用品（4）組合實驗裝置（5）實驗 操作步驟 （6）觀察現(xiàn)象，記錄數(shù)據(jù)（7）得出結(jié)論。

對學(xué)生進行方法指導(dǎo)和思路總結(jié)后，教師就可讓學(xué)生自行設(shè)計實驗方案了，這時對學(xué)生的要求不能太高，可以先讓學(xué)生設(shè)計一些較簡單的實驗，或者先模仿和移植教材中現(xiàn)有的實驗方案，然后對教材中的實驗設(shè)計進行改進。

[案例]

學(xué)生分組設(shè)計一些較簡單的實驗

（1）你能設(shè)計實驗證明空氣中含有水蒸氣嗎？

（2）請設(shè)計實驗測出教室中-杯空 氣的體積

在實驗設(shè)計展示課上，讓各小組派代表展示各自的設(shè)計方案，各小組方案展示完后，組織學(xué)生討論并互評方案的可行性和優(yōu)缺點，并對各組設(shè)計中的優(yōu)點給予表揚，哪怕是一丁 點的創(chuàng)新，都要給予肯定，要讓學(xué)生充分感受到成功的喜悅與創(chuàng)新的價值，但是對于實驗方案中的不足也要及時指出，這樣才能培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹求實的精神。互評完畢，各小組按自己的設(shè)計方案在實驗室完成實驗。學(xué)生在做實驗時態(tài)度比平時更認真，操作更規(guī)范，這樣不僅培養(yǎng)了學(xué)生的實驗設(shè)計能力和動手能力，更是使學(xué)生一時的欲望和興趣匯集和發(fā)展為推動學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的持久動力。

二、中期階段（充分挖掘教材資源，創(chuàng)造實驗設(shè)計機會）

到了教學(xué)的中期，學(xué)生累計的化學(xué)知識逐漸增多經(jīng)過前期實驗設(shè)計方法的引導(dǎo)和初步設(shè)計的實踐，學(xué)生的實驗設(shè)計能力有了一定的提高，這時教師要充分的挖據(jù)教材中的資源，多給學(xué)生創(chuàng)造實驗設(shè)計的機會。讓學(xué)生通過不斷的實踐，逐步掌握實驗設(shè)計的要領(lǐng)，體會實驗設(shè)計的嚴(yán)謹，那么如何挖掘教材中的資源，給學(xué)生創(chuàng)造機會呢？

1.利用物質(zhì)的性質(zhì)，讓學(xué)生設(shè)計實驗驗證其性質(zhì)

在這個階段，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了一些物質(zhì)的性貢.有些性質(zhì)在教材中安排了實驗進行了驗證，而有些物質(zhì)的性質(zhì)，教材是直接呈現(xiàn)的，并沒有經(jīng)過實驗的驗證這時.教師要抓住機會讓學(xué)生設(shè)計實驗探究某些物質(zhì)的性質(zhì)。

2.利用某些物質(zhì)的性質(zhì)，設(shè)計實驗解決生活中實際問題

學(xué)習(xí)化學(xué)的目的就是用所學(xué)到的化學(xué)知識解決生活中的實際問題和解釋生活中的化學(xué)現(xiàn)象，并為人類和社會服務(wù).所以教師要善于挖掘這方面的資源，多讓學(xué)生利用所學(xué)到的化學(xué)知識設(shè)計實驗解決生活中實際問題。

[案例]

（1）在學(xué)完金屬的性質(zhì)后教師可趁熱打鐵，讓學(xué)生設(shè)計實驗驗證一金黃色的戒指 是黃金還是黃銅，黃銅是銅鋅合金，外觀與黃金極為相似，俗稱黃銅），提示學(xué)生可用物理方法，也可用化學(xué)方法。

（2）學(xué)完溶液后，可讓學(xué)生設(shè)計實驗區(qū)分一杯飽和食鹽水和一杯蔗糖水（用物理，化學(xué)，生物的方法都可以

（3）學(xué)完Na2C03的性質(zhì)后，讓學(xué)生設(shè)計實驗鑒別廚房中的一杯白糖水和一杯純堿溶液。

通過這些實驗設(shè)計的訓(xùn)練，不僅培養(yǎng)了學(xué)生從多角度，多方位設(shè)計實驗的能力，還讓學(xué)生認識到物理，化學(xué)及生物三門學(xué)科的聯(lián)系是非常緊密的，更是使學(xué)生認識到化學(xué)知識在生活中的重要作用，從而提高學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

三、后期（復(fù)習(xí)階段） ：提高實驗設(shè)計的難度，挑戰(zhàn)綜合性實驗設(shè)計

到了教學(xué)的后期，新課已結(jié)束，進人復(fù)習(xí)階段，這時要讓學(xué)生設(shè)計一些綜合性強 ，靈活度大，較復(fù)雜的實驗，以備戰(zhàn)中考。在這幾年的教學(xué)中通過與學(xué)生談話，初步調(diào)查出大多數(shù)學(xué)生都對諸如”混合氣體的除雜及混合氣體中各成分的檢驗”之類的綜合性的實驗設(shè)計感到棘手，但是這種類型的實驗設(shè)計題在中考中時有出現(xiàn)，所以，在教學(xué)的后期，有必要提高實驗設(shè)計的難度，讓學(xué)生設(shè)計-些綜合 性的實驗設(shè)計。

綜合性實驗設(shè)計的關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生從解決問題的方法.規(guī)律和思維等方面進行多角度的總結(jié)，力圖從實驗設(shè)計中找出些普遍適用的規(guī)律，有了這個規(guī)律，在遇到類似的新的情景或新的題型時，就能正確的解決問題了。

當(dāng)然，教學(xué)有法而無定法。培養(yǎng)學(xué)生實驗設(shè)計能力的方法很多，但沒有固定的模式，不同的教師可以根據(jù)學(xué)生的實際情況采用不同的方式。但是目的都是把學(xué)生帶進一個 與教學(xué)任務(wù)和教學(xué)內(nèi)容相適應(yīng)的情景中去設(shè)計實驗，從而調(diào)動學(xué)生積極的思維，激發(fā)他們學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力，最終使學(xué)生的實驗設(shè)計能力有一“質(zhì)”的 飛躍。

參考文獻：

1.新課程學(xué)科培訓(xùn)教材：新課程教學(xué)設(shè)計-首都師范大學(xué)出版社

2.議中學(xué)化學(xué)實驗設(shè)計能力的培養(yǎng)佛山市惠景 中學(xué)（林建輝）