化學教學中的實驗設(shè)計與評價

焦　艷

化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學，實驗是化學課的基本特征，又是化學課的重要學習內(nèi)容，著名化學家戴安邦先生曾說過：“化學實驗課是實施全面化學教育的最有效的教學形式，”它高度概括了化學實驗教學在整個化學教育過程中的地位和作用，那么教學中如何進行化學實驗設(shè)計與評價呢?

一、遵循實驗設(shè)計的原則

1目的性原則

教學目標規(guī)定著教學內(nèi)容的范圍、深度和作用，也規(guī)定著實驗教學的內(nèi)容，要針對教學目標規(guī)定的知識技能要求，特別是重點、難點、設(shè)計實驗教學，以豐富學生的感性認識，啟迪學生的思維，解決常見的化學問題，從而揭示化學中的概念、原理和規(guī)律，同時通過實驗過程的前前后后，幫助形成提出問題能力、猜想假設(shè)能力、制訂方案能力、動手操作能力、收集證據(jù)的能力、分析判斷能力、交流合作能力。

2啟發(fā)性原則

通過問題啟發(fā)學生積極的思維活動，鼓勵學生自己去大膽分析、猜想、提出實驗設(shè)計方案，有意識地培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的能力，以激發(fā)學生的學習熱情，使學生在積極的思維狀態(tài)下，產(chǎn)生躍躍欲試的情緒，教師再適當?shù)亟o予點撥、指導，把學生的感性知識上升為概念和理論，從而完成“引導觀察—產(chǎn)生疑問—啟發(fā)思考—激活思維”的探究過程。

3主體性原則

學生是實驗探究教學的主體，要想有效地實施教學，探究實驗，就必須增強學生的主體意識和主動參與意識，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，通過學生親身探索、親身實驗，去認識化學概念和規(guī)律，有利于對學生進行科學方法的訓練，在強調(diào)學生主體性原則的條件下，仍然不能忽視教師的主導作用，否則就會使學生的實驗設(shè)計遠離教學目標，達不到預(yù)定目的。完不成教學任務(wù)。

4科學性和安全性統(tǒng)一的原則

首先，要學好化學專業(yè)基礎(chǔ)知識，為科學設(shè)計實驗奠定堅定的物質(zhì)基礎(chǔ)；第二，要豐富學生的課余知識，聯(lián)系生活生產(chǎn)實際，做到課內(nèi)外結(jié)合，將化學知識的學習與社會生活實踐緊密結(jié)合起來，使學生充分認識到化學來源于生活，必將服務(wù)于生活，從而激發(fā)學生學習熱情，培養(yǎng)了學生的探究興趣；第三，要掌握好化學實驗操作的基本技能，做到操作規(guī)范，許多化學藥品有腐蝕性或有毒，使用不慎會危害人體健康，教師一定要做好指導工作，確保安全使用。

二、了解實驗設(shè)計的思路與方法

1明確實驗六要素

(1)根據(jù)實驗?zāi)康囊?，弄清題給出的新信息，(2)運用恰當?shù)膶嶒炘?，即從題給的化學情景，結(jié)合元素化合物、化學基本原理等有關(guān)知識獲取，(3)選擇合理的儀器裝置和藥品，(4)確定實驗步驟，(5)完成實驗過程并記錄實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象，(6)分析實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)得出正確結(jié)論。

2理解一般的探究模式

(1)提出問題：化學來源于生活，生活中處處有化學，我們熟識的環(huán)境，身邊的事物常常有感于它們，經(jīng)過啟發(fā)或?qū)W生獨立地發(fā)現(xiàn)一些問題，從而提出問題。

(2)建立假設(shè)：通過對已有知識或經(jīng)驗的理解對假設(shè)做出初步判斷。

(3)設(shè)計實驗：經(jīng)過老師的啟發(fā)引導，鼓勵學生對做出的假設(shè)進行實驗設(shè)計，然后對設(shè)計方案進行評價、篩選。從而確定一種簡單可行的方案。

(4)實驗探究：以學生實驗為主，教師在實驗前、實驗中、實驗后作必要指導，同時要不斷巡視，為學生解答疑問，糾正錯誤，并不斷激勵學生大膽實驗，保證實驗安全有序進行。

(5)得出結(jié)論：對實驗過程中記錄的數(shù)據(jù)及現(xiàn)象進行比較、分析、歸納、概括，從而得出正確結(jié)論，使學生形成合理的認知結(jié)構(gòu)，并培養(yǎng)了學生的分析、歸納、概括能力。

(6)交流反思：比如，在探究“通風不暢環(huán)境中的空氣與新鮮空氣的區(qū)別”后，結(jié)合自己的探究過程分析，是否得到與多數(shù)同學一樣的實驗結(jié)果?如果自己結(jié)論不正確，原因是什么?應(yīng)怎樣改進?通過這種反思調(diào)動學生的探究欲望，培養(yǎng)學生的學習興趣。

3掌握實驗設(shè)計的方法

常用的實驗設(shè)計有改裝法對照法等，在探究物質(zhì)的性質(zhì)時，為增強直觀性，可根據(jù)實際需要補充一些實驗，例：在探究堿與非金屬氧化物反應(yīng)時，可補充氣球?qū)嶒灒瑢⒓瘽M二氧化碳的集氣瓶迅速倒入氫氧化鈉溶液，使瓶塞上拴著的氣球膨脹變大，讓學生分析氣球變大的原因，通過上述實驗讓沒有特征現(xiàn)象的化學變化直觀形象，使學生對二氧化碳與氫氧化鈉的反應(yīng)有了深刻地印象。

三、重視實驗評價

根據(jù)實驗探究目的對探究實驗方案的科學性和合理性進行評價是科學探究的重要目標和體現(xiàn)，探究方案的優(yōu)劣不僅影響實驗的開展，而且會影響探究結(jié)果的重要性，一個好的實驗設(shè)計方案能揭示化學變化的現(xiàn)象和規(guī)律，激發(fā)學生的學習熱情，培養(yǎng)學生的發(fā)散性思維能力及創(chuàng)造性思維能力，使學生充分體驗到成功的愉悅感，同時一個科學、簡單而可行的實驗方案既能節(jié)約藥品，又能節(jié)省時間，在考慮消除污染或處理尾氣等問題的處理時培養(yǎng)學生的環(huán)保意識，在對探究性實驗方案評價時，必須牢牢抓住探究目的，結(jié)合相關(guān)化學原理、實驗條件及實驗操作技術(shù)，以及“綠色化學”實驗的要求等，對給出的實驗方案進行分析評價。

總之，化學實驗設(shè)計與評價是新課程理念下科學探究的重要組成部分，素質(zhì)教育新形式下更要求我們化學教師關(guān)注學生的成長動態(tài)，注意學生的思維發(fā)展，在實驗教學中，注重化學實驗的設(shè)計與評價，以培養(yǎng)全面發(fā)展的人才和創(chuàng)新型人才。