张锋

摘要：本文简要分析了中学化学实验，对中学生的化学实验设计能力培养进行了论述。

关键词：中学生;化学实验;实验设计

中图分类号：A  文献标识码：A  文章编号：（2021）-18-147

化学新课程提到将科学探究作为课程改革的突破口，倡导以科学探究为主的多样化的学习方式，激发学生的主动性和创新意识，促使学生积极主动的学习。化学实验设计在实验探究过程中占有非常重要的地位，关系到实验探究的成败，同时化学实验设计改变了传统化学实验重视演示、重复教材实验、学生参与性不强和被动接受的实验模式，变成了人人参与，主动性和创新性更强的活动过程，也是培养学生创新能力的重要途径。

那么，怎么培养学生的化学实验设计能力呢？结合多年来的实践与研究，笔者谈谈自己的想法。

1 进行化学实验设计的基础

首先，让学生掌握一定的化学基础知识和化学实验的基本操作。这就要求学生熟悉常见元素化合物的性质以及常见物质的制备原理与方法，掌握中学化学常见仪器的规格、用途及使用注意事项。同时在平时的课堂教学中，教师还要尽量引导学生积极参与课堂演示实验和分组实验，使每个学生都有动手操作的机会，从而不断提升他们的动手能力。只有具备了以上条件，才能更好地进行化学实验的设计和探究。

其次，让学生掌握化学实验设计的一般步骤，才能保证实验设计有条不紊的进行。化学实验设计一般包括以下几个步骤：①确定研究内容;②根据内容，设计实验方案;③研究讨论实验方案是否可行;④依据方案进行实验;⑤分析和评价实验方案;⑥确定最佳实验方案。

第三，在平时的教学中，注重培养学生的思维和创新能力。多数情况下，对于我们要探究的内容都可以设计出多种不同的实验方案。这就要求我们学生必须具备一定的思维能力，同时要敢于创新，通过独立思考、探索展现自己个性的实验方案。

第四，在实验方案设计的过程中进行适时指导。

2 实验方案设计的环节

实验方案的设计对学生各方面能力要求都较高，这就需要教师在熟悉学生的实验知识水平和设计能力的情况下，具体指导学生实验方案设计的每一个环节。

2.1 创设问题情景，引导学生发现问题

“实验设计方案”的题材越新颖，越易引起学生探索的兴趣和欲望。所以，在教学中教师要善于为学生创设问题情景。如在学习二氧化碳的性质时，教师可以向学生演示“一个游客带着一只小狗进入某个久未有人进入的山洞后，小狗倒地晕倒，而游客却没有问题”的视频片断，学生在观看后，产生了问题：“洞内有什么气体？这些气体有什么性质？”同时也就确定了研究内容——二氧化碳的性质。

2.2 指导学生分析研究内容，设计实验方案

确定研究内容后，教师要适当引导学生分析所研究的内容，从实验的目的、原理、实验药品、仪器、装置、实验操作、实验结果的处理等方面进行指导，以帮助学生设计出合理的实验方案。如：在二氧化碳的实验室制法的实验设计中，教师可以提供一些备选的实验药品和仪器，并引导学生分析原有氢气和氧气的制法以及3种气体性质的异同，通过对比分析来设计实验室制取二氧化碳的实验方案。学生通过对比分析，不但设计出了实验室制取二氧化碳的方案，同时也对同类气体的实验方案设计有了更深的理解。

2.3 分析讨论，研究方案的可行性

形成初步的实验方案后，教师可与学生一起从理论方面、实验操作方面等进行讨论，反复修改，确认最终实验方案并实施。如在验证质量守恒定律的实验设计中，学生设计出磷在密闭容器中燃烧、镁带在空气中燃烧、用硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液反应、稀盐酸和碳酸钠粉末反应等实验方案，教师既要引导学生分析各个方案的理论正确性，又要引导学生分析自己的实验方案是否能完成，是否能达到验证质量守恒定律的目的。如果达不到目的，应该怎样改进，以确保学生的实验方案确实可行。

2.4 依据方案，进行实验

实验过程中，教师要留意每一组学生的实验情况，并根据具体情况作具体指导。要提醒学生在实验过程中仔细观察，及时记录，并对实验中出现的问题认真思考，分析原因，然后采取相应的措施，进行必要的改进，逐步培养学生科学的实验态度和探究精神。如在空气中氧气含量的测定实验中，学生的错误操作会导致实验失败，教师要从红磷的用量、关闭和打开止水夹的时间、实验现象的观察等方面进行指导，以保证实验顺利完成。

2.5 指导学生分析、评价实验方案

实验完成后，教师要及时指导学生对实验方案的优点和不足进行分析和讨论。例如，实验方案设计的步骤和方法是否完善，实验设计的内容是否全面，实验内容是否有针对性，实验操作理论是否正确，实验操作是否简单易行安全可靠，实验成本是否经济合理等。

2.6 确定最佳方案

指导学生分析、评价实验方案后，要引导学生确定最佳实验方案。如某小组学生在设计核潜艇中氧气的制法的实验方案时，设计了4种方案，分别是加热高锰酸钾、用过氧化氢溶液和二氧化锰、电解水、利用二氧化碳和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气。教师要引导学生分析核潜艇这个特殊的环境，从而使学生从反应的来源、能量的提供等方面认识到利用二氧化碳和过氧化钠反应来制取氧气是这4种方案中最好的一种。

总之，化学实验设计在探究过程中占有非常重要的地位，关系到实验探究的成败。我们要以学生为主体，在实验设计的各个环节，充分调动学生的积极性，从而不断提高学生的化學实验设计能力。

参考文献

[1]方小仙.化学研究与趣味实验[J].成都教育学院学报，2003（8）：6-7.

[2]江光奇，罗玉平，高翔，等.趣味化学实验设计浅谈[J].贵州化工，2001，8（3）：52-53.