中學(xué)生設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的能力培養(yǎng)

新課程改革以后高中化學(xué)以“重視基礎(chǔ)、突出能力、關(guān)注探究、聯(lián)系實(shí)際、促進(jìn)發(fā)展”為指導(dǎo)思想，以知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)維度為化學(xué)教學(xué)目標(biāo)。根據(jù)教學(xué)目標(biāo)來看現(xiàn)在的化學(xué)教學(xué)特別注重學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，而學(xué)生要具有很好實(shí)驗(yàn)探究能力除了要具有化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作能力和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述能力以外，更重要的是學(xué)生具有設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)步驟的能力。這就要求教學(xué)中注意培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)探究能力和探索、創(chuàng)新精神。而一個(gè)實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵除了有規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作外，更重要的是要有一個(gè)正確、合理、完整的實(shí)驗(yàn)方案。經(jīng)過這幾年的化學(xué)教學(xué)發(fā)現(xiàn)，從學(xué)生對高中化學(xué)的掌握情況來看，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)都比較差，特別是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)存在問題更為突出。所以在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案能力的培養(yǎng)顯得尤其重要?，F(xiàn)對化學(xué)教學(xué)中對學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案能力的培養(yǎng)與提高簡要總結(jié)分析如下。

1基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能是化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本要求

1.1在化學(xué)教學(xué)中要讓學(xué)生深刻理解化學(xué)基本理論是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。任何理論（或假設(shè)）的提出、發(fā)展和完善，都有一定的實(shí)驗(yàn)事實(shí)作根據(jù)，如原電池原理的實(shí)驗(yàn)根據(jù)是銅—鋅原電池實(shí)驗(yàn)；某些有機(jī)物之間反應(yīng)機(jī)理的確定是在實(shí)驗(yàn)中利用了示蹤原子等。類似的實(shí)例道出了以下規(guī)律：實(shí)驗(yàn)事實(shí)→理論的建立（或假設(shè)的提出）→再實(shí)驗(yàn)→理論的發(fā)展和完善。

1.2要讓學(xué)生熟練掌握常見元素及其化合物的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)事實(shí)以及中學(xué)階段典型單質(zhì)、化合物的制備原理和方法?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)是證實(shí)某物質(zhì)是否具有某種性質(zhì)的唯一手段。中學(xué)階段的大部分化學(xué)實(shí)驗(yàn)都是定性實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)雖然簡單，但確實(shí)可以培養(yǎng)學(xué)生透過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象看清反應(yīng)實(shí)質(zhì)，進(jìn)而推斷物質(zhì)的微觀組成、結(jié)構(gòu)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的相互關(guān)系。物質(zhì)的制備原理是以物質(zhì)的性質(zhì)為基礎(chǔ)的，某一物質(zhì)的制備方法不止一種，但教材上采用的方法則是實(shí)驗(yàn)室中最常見的最好方法，熟悉了這些實(shí)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)就能夠靈活選擇實(shí)驗(yàn)原理。

1.3要讓學(xué)生掌握中學(xué)化學(xué)常規(guī)實(shí)驗(yàn)手段，熟悉常見儀器的規(guī)格、用途及使用注意事項(xiàng)。常規(guī)實(shí)驗(yàn)手段是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，綜合實(shí)驗(yàn)是常規(guī)實(shí)驗(yàn)的綜合運(yùn)用，即使那些高、精、尖的實(shí)驗(yàn)也離不開常規(guī)實(shí)驗(yàn)，因而教材中所有實(shí)驗(yàn)都要盡可能地讓學(xué)生在課內(nèi)或課外一絲不茍地完成。通過動(dòng)手，一方面達(dá)到對常規(guī)實(shí)驗(yàn)操作的熟練掌握，同時(shí)熟悉常見儀器的應(yīng)用范圍和使用注意事項(xiàng)。

2設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)必須有化學(xué)實(shí)驗(yàn)總體觀

任何一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)都包含以下內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)藥品、儀器、裝置、實(shí)驗(yàn)操作及操作規(guī)程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理。這就是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的六要素。中學(xué)階段一般一個(gè)實(shí)驗(yàn)的整套裝置應(yīng)該包括以下幾個(gè)方面：發(fā)生裝置，根據(jù)物質(zhì)本身的性質(zhì)來決定；凈化裝置，根據(jù)實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的雜質(zhì)進(jìn)行分析，選擇合適的除雜試劑；干燥裝置，根據(jù)制備氣體本身的性質(zhì)選擇合適的干燥劑；收集裝置，根據(jù)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(jìn)行尾氣處理，一般采取洗氣法或者點(diǎn)燃的方法。實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖呛诵?，?shí)驗(yàn)原理是達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡睦碚摳鶕?jù)。實(shí)驗(yàn)程序是能否完成實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵，它的設(shè)計(jì)以實(shí)驗(yàn)原理為基礎(chǔ)。藥品、儀器、裝置是物質(zhì)保證，這些物質(zhì)條件的選擇是由實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)程序決定的，同時(shí)對實(shí)驗(yàn)程序也起著制約作用。實(shí)驗(yàn)操作及注意事項(xiàng)是實(shí)驗(yàn)得以順利、安全進(jìn)行的保證，它的制定要由實(shí)驗(yàn)程序和實(shí)驗(yàn)用品來決定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理是對實(shí)驗(yàn)是否達(dá)到預(yù)期目的所進(jìn)行的檢驗(yàn)，在解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、處理所測得的數(shù)據(jù)、分析實(shí)驗(yàn)誤差等項(xiàng)工作中必須對各要素進(jìn)行綜合分析。

3創(chuàng)造性是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的靈魂

學(xué)生在設(shè)計(jì)時(shí)，首先要學(xué)會(huì)通過模仿、移植現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)方案，然后通過獨(dú)立思考、探索逐漸在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)自己的個(gè)性，具有一定的創(chuàng)造性。教師在組織學(xué)生開展課外活動(dòng)時(shí)，可引導(dǎo)學(xué)生閱讀、查找一些實(shí)驗(yàn)小竅門、實(shí)驗(yàn)藥品及儀器的代用品、實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)等有關(guān)資料，以開闊學(xué)生的視野，啟迪學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性思維。同時(shí)也應(yīng)經(jīng)常提出一些能激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造欲望和創(chuàng)造興趣的問題，盡量給學(xué)生一些動(dòng)手的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生在手腦并用的活動(dòng)中迸發(fā)出創(chuàng)造的火花。

4培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰處熎鹬鲗?dǎo)作用

化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)練習(xí)更加突出學(xué)生的主體地位，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的積極參與，但如果缺乏教師的主導(dǎo)作用，仍不會(huì)有好的教學(xué)效果。在以“教師主導(dǎo)，學(xué)生主體”的教學(xué)思想指導(dǎo)下，要充分發(fā)揮

教師的能動(dòng)性和創(chuàng)造性。具體來說，教師的主導(dǎo)作用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

4.1精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃

要使實(shí)驗(yàn)教學(xué)中獲得較好的效果就必須在事前進(jìn)行精心計(jì)劃。教師應(yīng)制定明確的探究目標(biāo)，使學(xué)生既能掌握教學(xué)大綱所規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容，又能發(fā)展各種探究能力，形成探究精神和態(tài)度。教師要選擇或補(bǔ)充恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容，使它們適應(yīng)學(xué)生的興趣、知識(shí)水平、理解力等。對于哪些內(nèi)容讓學(xué)生探究，開展哪些探究活動(dòng)，教師要心中有數(shù)，而不能盲目或隨意而為。

4.2做好教學(xué)組織安排

教學(xué)組織的成功與否決定著教學(xué)所取得效果的好壞。教師必須學(xué)會(huì)確定在什么時(shí)候進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，什么時(shí)候進(jìn)行學(xué)生實(shí)驗(yàn)，什么時(shí)候進(jìn)行討論，什么時(shí)候讓學(xué)生個(gè)人發(fā)表意見，什么時(shí)候進(jìn)行結(jié)論總結(jié)等等。并且教師要根據(jù)教學(xué)進(jìn)程及時(shí)調(diào)整教學(xué)組織形式。

4.3指導(dǎo)教學(xué)過程

在教學(xué)中，教師對學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探究過程的控制與指導(dǎo)至關(guān)重要。要求教師能做出各種決斷，例如，應(yīng)該在什么時(shí)候改變討論方向，當(dāng)學(xué)生考慮問題的思路出現(xiàn)偏差時(shí)，如何引導(dǎo)學(xué)生回到正確的思路上來，以及如何抓住機(jī)會(huì)發(fā)展科學(xué)技能、培養(yǎng)科學(xué)情趣等。教師還要解決好既要讓學(xué)生對某個(gè)題目作更深一層的探討，又要及時(shí)地把教學(xué)活動(dòng)轉(zhuǎn)移到有待學(xué)習(xí)的新內(nèi)容上。教師還應(yīng)針對學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中碰到的各種問題及時(shí)進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)。

總之，化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是化學(xué)學(xué)科的一個(gè)知識(shí)升華，只有在掌握好基礎(chǔ)知識(shí)等各方面能力后才會(huì)有所提高進(jìn)步，學(xué)生必須從日常的課本知識(shí)上下功夫，教師應(yīng)對學(xué)生進(jìn)行一些科學(xué)的探究方法指導(dǎo)，如在課堂教學(xué)中，多采用啟發(fā)探究的教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生探究的興趣，結(jié)合具體的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，給學(xué)生作分析示范，組織化學(xué)課外興趣小組，模擬科學(xué)家進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的情景，對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究方法的訓(xùn)練等，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中避免失誤，提高學(xué)習(xí)效率。另外，加強(qiáng)理論與實(shí)踐的聯(lián)系，提高學(xué)生素質(zhì)。理論聯(lián)系實(shí)際是在實(shí)踐中獲得理論的好方法，讓學(xué)生有更多獲得知識(shí)的方法，這樣學(xué)生才會(huì)將化學(xué)各方面知識(shí)駕馭于化學(xué)實(shí)驗(yàn)中。