序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇化學實驗設計范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

［關鍵詞］新課改;化學;實驗設計

新一輪課程改革提出要以學生為主體，在日常教學中要注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新素質和實踐能力。在化學教學過程中，教師應選擇與生活結合緊密的教學內容，鼓勵并引導學生獨立自主設計化學實驗，使之進行合理而規(guī)范的實驗操作，進而更好地掌握基礎理論知識，提高學生實驗操作能力。逐步以此培養(yǎng)學生提出問題、分析問題、解決問題以及歸納問題的能力，為培養(yǎng)其學科的探究精神和良好素養(yǎng)打下基礎。

一、化學實驗設計的原則

化學實驗設計是指，實驗者在實施化學實驗之前，根據一定的化學實驗目的和要求，運用相關的化學知識和技能，按照一定的實驗方法對實驗的原理、儀器、裝置、步驟和方法等進行合理安排和規(guī)劃的過程。在中學化學教學中，化學實驗設計作為學生學習化學的重要內容之一，已引起廣大教師的普遍重視。因此，化學實驗可以作為衡量學生化學實踐素質能力的標準之一。化學實驗設計應遵循以下幾點原則:

(一)科學性原則

科學性原則是進行實驗設計的首要原則。要設計一個化學實驗，就必須在理論上符合實際，設計的實驗原理和操作方法等必須與化學理論知識和化學實驗方法論統(tǒng)一。例如，在設計檢驗SO4－離子的實驗時，就不能向待檢驗的溶液中直接加入鋇鹽，而是必須先對待檢溶液進行稀硝酸酸化，排除SO3－、CO3－等離子的影響。

(二)可行性原則

對于一個化學實驗，我們必須保證設計的方案在實驗原理、化學藥品、儀器設備、實驗方法以及觀察到的實驗現(xiàn)象等方面具有可行性。例如在除去CO氣體中的少量CO2氣體時，有學生選擇使用將混合氣體通過熾熱炭層的方法，目的是想利用炭的還原性將CO2還原為CO氣體。該方案在理論上可以實現(xiàn)，但由于木炭還原CO2是吸熱反應，需要很高的溫度，中學實驗條件下不易實現(xiàn)。

(三)安全性原則

安全性原則是指化學實驗設計過程中應盡量避免使用有毒藥品、有毒氣體物質生成的反應或有一定危險性的實驗裝置和實驗操作。如果必須使用，應在實驗方案中詳細寫明并做好防護措施。如在區(qū)分稀溴水和稀碘水(均呈淺黃色溶液)時，因溴和碘的蒸汽含有劇毒，設計實驗時應通過觀察其蒸汽的顏色來加以區(qū)分，若采用加熱蒸發(fā)的方式則非常不安全。

(四)簡約性原則

在化學實驗設計中，應盡量避免使用復雜的實驗裝置和采用煩瑣的實驗方法，應盡可能地采用簡約裝置，減少實驗步驟和實驗所用的藥品，在較短的時間里完成實驗。如果要除去銅表面的氧化銅，大家很容易想到用還原劑(H2、C或CO)還原的方法，可是這種方法需要高溫條件才能進行，對裝置和操作要求較高，不宜采用。另外，特別是在有機化學物質的制取過程中就應注意簡約性，提高產物產率。

(五)環(huán)保性原則

安全性原則是指從實驗者的利益出發(fā)，而環(huán)保性原則則是從我們生活的環(huán)境出發(fā)，對化學實驗設計提出要求，這是實現(xiàn)生態(tài)課堂，綠色化學的重要表現(xiàn)。

二、化學實驗設計的思路

(一)明確目標

在進行實驗設計之前，設計者必須對實驗題目有全面的認識，知道自己“要做什么”，然后才能知道“該怎么做”。

(二)確定原理并設計裝置

設計者在知道自己要做什么之后，應在查閱大量資料的基礎上，通過篩選，從中確定合理可行的實驗原理，根據實驗設計的原則確定實驗所需的實驗藥品，并設計出可行的實驗裝置。

(三)設計實驗步驟以及實驗報告

設計者須根據實驗裝置和實驗藥品設計出合理的實驗步驟，并預想每一步中可能出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象，對要進行設計的實驗做到心中有數(shù)，并制定出實驗現(xiàn)象記錄表格，表格可以以實驗報告的格式呈現(xiàn)。

(四)對實驗設計方案做出評價

設計者須在實驗設計的后面附上實驗時的注意事項，如實驗成敗操作的重點、關鍵條件以及安全要素等，以引起實驗者的重視。對于在常規(guī)實驗基礎上進行的改進實驗設計，設計者可標明實驗改進的理由，與原實驗進行對比研究，對化學實驗設計方案做出合理的評價。

三、化學實驗設計的策略

(一)根據實驗目的選擇最佳的實驗方法

化學世界中變化多樣，不同實驗有不同的目的和意義，同樣的實驗可以通過不同的方式和途徑來實現(xiàn)。所以，設計者要想選擇最適合的實驗方案，就要從實驗成本、實驗條件、反應速率、可控制性以及產物產率和純度等方面綜合考慮分析。如制取氧氣，可采取高錳酸鉀加熱法，氯酸鉀和二氧化錳加熱法、電解水法、雙氧水分解法等方法。設計者在對比實驗成本、實驗條件、制得氧氣的量和純度幾個方面可知，分解雙氧水法為最佳答案。

(二)根據實驗途徑選擇最佳實驗裝置

設計者在選擇好實驗途徑之后，就要選擇相關的實驗儀器和最佳的實驗裝置。設計者應將反應物溶沸點、反應條件、生成物的狀態(tài)和性質、反應劇烈程度以及產物產量大小等因素考慮在內。在檢驗反應生成物時，還應考慮檢驗順序。如檢驗C和濃H2SO4反應的產物———H2O，CO2，SO2，實驗設計時應先將產物通過裝有無水CuSO4的無底試管，依次通入品紅溶液，KMnO4溶液，最后通入澄清石灰水。

(三)根據實驗結果的要求選擇最佳的物料比

實驗設計應根據實驗結果的要求，合理地選擇實驗物料比，以確保實驗現(xiàn)象明顯。如反應原料的不同聚集狀態(tài)、不同品質都會影響實驗現(xiàn)象。

(四)根據產物的不同性質設計最佳收集和處理尾氣的方案

在設計實驗時，我們要遵循環(huán)保性的原則。其中最主要的一點就是體現(xiàn)在尾氣的處理上，對于有毒、易揮發(fā)、易燃、強腐蝕性，易氧化等物質，都要考慮合適的實驗方案才能達到收集或是處理尾氣的目的。設計者可聯(lián)系其他學科知識，設計出更好的實驗設計方案，也可以將多個實驗組合在一個實驗中進行系列實驗，如果是無法在現(xiàn)實中進行的實驗，可以通過現(xiàn)代多媒體技術進行仿真模擬實驗。總之，設計者在進行實驗設計之前，都要精心準備，在查閱大量資料的前提下，綜合應用多種策略，這樣才能設計出更好的實驗方案。

參考文獻:

［1］胡艷生．如何進行實驗設計［J］．中國教育技術裝備，2003(10)．

篇(2)

【關鍵詞】化學實驗；創(chuàng)新；設計

【中圖分類號】G632【文獻標識碼】A【文章編號】1674－4810（2015）35－0083－02

化學學科的形成源于化學實驗，實驗是化學學科體系的本質所在。通過不斷地進行化學實驗實踐，研究者不斷探索和拓展化學學科的研究領域，同時培養(yǎng)和提高自身的研究能力和思維能力。因此，化學實驗是化學學科極其關鍵和重要的組成部分。在如今的化學教學中，尤其是在中學教學階段，實驗教學能夠幫助初涉化學領域的學生更好地理解和掌握知識點、鍛煉抽象思維能力。因此，對化學實驗設計與教學進行創(chuàng)新探討與研究具有重要的教學意義。

一中學階段化學實驗教學的現(xiàn)狀

經過對傳統(tǒng)的化學實驗課堂教學的觀察和研究，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的教學方式仍然在課堂上占據主導地位，主要依賴于教師對實驗的親自操作和講述，學生只是通過教師的化學實驗操作明白了某個規(guī)律，在化學實驗過程中并沒有充分地發(fā)揮自主思考能力，成為知識的灌輸對象。最終化學實驗教學變成與化學教學捆綁在一起的呆板的教學活動。為了更加準確地掌握高中階段學生對化學實驗的學習情況和學習興趣，以及了解學生主動進行化學實驗探究的情況，張英波老師曾經對某一學校的高二年級學生進行問卷調查，隨機挑選高二年級不同老師任教的、不同層次的9個班共400名學生參與問卷調查，使調查具有一定的客觀性和代表性，隨后對調查問卷結果采用SPSS17.0進行數(shù)據統(tǒng)計與處理。調查發(fā)現(xiàn)，在實驗興趣方面，大部分學生停留在感知興趣和操作興趣的表面層次，在遭遇實驗失敗或遇到異?，F(xiàn)象時，學生表現(xiàn)為探究興趣不會持久，在改進裝置并使之微型化方面創(chuàng)造興趣明顯不足。隨后，分別對化學成績不同層次的學生以及不同性別的學生化學實驗能力的差異進行檢驗，發(fā)現(xiàn)不同化學成績和性別的學生的化學實驗能力并沒有顯著差異。目前來看，不論是成績較好還是成績較差，不論是男生還是女生，對化學實驗創(chuàng)新的認知在興趣感知、主動思考、動手實施三個層面均存在不足。

二化學實驗設計與教學的創(chuàng)新原則

1．理論與實際結合原則

在化學實驗創(chuàng)新教學過程中，一定要突出理論與實際相結合。首先，教師要充分注重基礎知識的教學，對實驗過程涉及的基本概念、原理要深入細致地分析，使學生充分認識到其對加強基礎學習的重要性，為學生進行實驗操作打下良好的理論基礎；其次，學生在對理論知識進行充分的了解和學習后，對實驗創(chuàng)新進行實踐操作，同時在操作過程中要注意發(fā)現(xiàn)是否存在新的問題、新的實驗現(xiàn)象等；最后，在老師的指導下對創(chuàng)新實驗實踐活動進行分析和總結。通過實踐對創(chuàng)新成果進行檢驗，感悟創(chuàng)新的價值，增強參與創(chuàng)新設計的積極性，從而使學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力得到發(fā)展和提高。

2．安全環(huán)保原則

由于化學實驗過程中使用的實驗用品部分具有一定的危險性，教師在實驗之前必須向學生強調具有毒性、易燃、易爆、腐蝕性藥品的取用及保存，廢物的處理和藥品的回收等方面的規(guī)范行為，實驗教學要注重提高學生的安全意識，同時把環(huán)保理念作為實驗創(chuàng)新教學的一個重要內容，通過實驗教學提高學生的環(huán)保意識。

3．效果與效益最優(yōu)化原則

對化學實驗的設計進行創(chuàng)新性改進，一定要注意效果與效益最優(yōu)化原則。效果最優(yōu)化即通過實驗設計的創(chuàng)新，可以使實驗效果更加明顯，實驗速度更加快捷；效益最優(yōu)化即通過實驗設計的改進可以降低實驗的成本，簡化實驗的過程從而減少實驗誤差的概率，因此在改進、優(yōu)化實驗方案中一定要注重改進后實驗的效果與效益是否已經最優(yōu)化。

三化學實驗改進與創(chuàng)新的案例

1．濁液和膠體中膠體粒子大小區(qū)分實驗

在必修一膠體的性質探究實驗中，有濁液和膠體中膠體粒子的大小對比實驗，通過前期的理論學習，學生已經對實驗目的有了一定的了解，即此實驗是為了證明濁液中膠體粒子大，膠體中膠體粒子小。教材中，對Fe（OH）3膠體和泥水進行過濾，觀察現(xiàn)象。實驗裝置包括帶鐵圈的鐵架臺、漏斗、燒杯、玻璃棒、濾紙等，實驗過程中總共需要過濾兩次，通過兩次過濾實驗來辨別濁液中和膠體中的膠體粒子大小，但是實驗過程中儀器笨重，操作麻煩。在經過改進后的實驗設計中，整個實驗過程只需要三張濾紙即可完成實驗過程。具體操作過程：把三張濾紙疊放，用滴管吸取泥水滴在疊放的濾紙上。實驗現(xiàn)象：在最上層濾紙上會有固體小顆粒，而第二層上對應位置沒有固體顆粒，只是呈濕潤狀。實驗說明：濁液中的粒子不能透過濾紙。接下來，在濾紙的另一位置滴上幾滴Fe（OH）3紅褐色膠體，會看到在第二層甚至第三層濾紙的對應位置都有紅褐色，說明膠體中的膠體粒子透過了濾紙，從而驗證了濁液中粒子比膠體中粒子大的事實。經過實驗設計改進前后的對比可知，改進后的實驗設計當中運用到的實驗器材簡化了許多，操作起來簡單方便，實驗對比效果也更加明顯。

2．化學能與熱能的相互轉換實驗

在必修二中的化學能與熱能相互轉換章節(jié)中，通過對Ba（OH）2·8H2O＋NH4CL的化學反應實驗現(xiàn)象進行觀察，證明該反應過程吸收了熱量。教材上的實驗操作：將兩種晶體一起放入燒杯中，并將燒杯放在滴有幾滴水的玻璃片上。在快速攪拌以后，提起燒杯可以發(fā)現(xiàn)玻璃片和燒杯底部粘在了一起，同時燒杯上的水滴變成了冰狀物。通過實驗現(xiàn)象分析可知，由于實驗過程中燒杯中的化學反應吸收了大量熱量，從而使水滴結冰，因此也可以證明該實驗為吸熱反應。但是在實際操作當中發(fā)現(xiàn)，如果攪拌時燒杯有所滑動，或者室溫較高，玻璃片與燒杯底部往往粘不起來，針對此問題對實驗設計進行了改進。改進設計：將實驗過程中玻璃片上的水滴換成冰醋酸再進行實驗操作，多次實驗現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)將水滴換成冰醋酸后燒杯和玻璃片更加容易進行黏合，因此實驗效果更好，這是由于冰醋酸的熔點比水高（16.6℃），在吸熱的過程中更加容易結成冰狀物。因此，在很多實驗中如果對實驗材料進行稍加改進，實驗難度會降低，實驗效果會更好。

四結語與建議

在中學的化學教學中，通過化學實驗實踐操作很好地培養(yǎng)了學生的動手能力和創(chuàng)新精神，因此化學實驗在學生的學習過程中占據重要的地位。然而在目前的中學化學教學過程中，實驗的優(yōu)勢作用并沒有得到很好的發(fā)揮，因此化學實驗在設計和教學中還具有相當?shù)膭?chuàng)新優(yōu)化潛力。同時，隨著教育體制改革的不斷推進，未來的化學教育體系會越來越注重學生的實驗動手能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，對廣大教育工作者會提出更高的要求，而未來的實驗創(chuàng)新設計應當以挖掘課程資源為基礎，以化學實驗的教學觀念、教學目標、實驗過程、實驗教材和實驗評價五個方面為主要著眼點進行教學理論與設計創(chuàng)新，同時在實際的教學過程中應當加強學生的主導地位和主動學習的能力，如設計良好的探究式教學情境，激發(fā)學生的探索欲望和創(chuàng)造能力，同時要鼓勵學生的各種發(fā)散性思維和想法，并在有條件的情況下一起進行探究式活動。相信通過老師和學生的共同努力，化學實驗在設計與教學上的創(chuàng)新發(fā)展必定能取得很好的成果。

參考文獻

［1］黎曉霞、蔡河山、易芬云.化學實驗教學改革的研究與探討——以分析化學實驗為例［J］.廣東化工，2010（3）：37

［2］秦于章、代旭婭、鄭云祥.中學化學實驗創(chuàng)新教學研究［J］.中學生數(shù)理化（學研版），2015（5）

［3］劉芳紅.新課程背景下的中學探究式化學實驗教學策略的研究［D］.西北大學，2013

篇(3)

一個完整的實驗方案應包括：實驗題目、實驗目的、實驗原理、實驗用品、實驗步驟（包括實驗裝置圖）實驗記錄及實驗結論。一個化學實驗方案設計的優(yōu)劣，其評價標準應該是：科學合理、設計簡單、效果明顯、安全可靠。例如：

1、 實驗題目：《苯酚的性質》

2、 實驗目的：通過化學實驗方案的設計，培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力。

3、 實驗內容和實驗藥品、儀器。

苯酚、蒸餾水、乙醇、碳酸鈉、石蕊、溴水、氯化鐵溶液、試管

4、 實驗過程：

環(huán)節(jié)一：苯環(huán)對羥基的影響

思考：官能團決定性質，苯酚中既有苯環(huán)又有羥基是否既有苯的性質又有醇的性質？

猜測：醇的性質：

探究1：與鈉反應、與氧氣氧化反應

結論：與鈉能反應，比醇劇烈，與氧氣反應；易被氧化，具有羥基的性質。

思考：醇溶液顯中性，苯酚溶液顯性？

探究2： 1、在石蕊中加氫氧化鈉

2、在苯酚中加石蕊

3、在氫氧化鈉的石蕊溶液中加苯酚

結論：苯酚不能使石蕊變紅，但是能與氫氧化鈉反應，顯酸性。

點撥：苯環(huán)對羥基的影響，使羥基上的氫更活潑。

環(huán)節(jié)二：羥基對苯環(huán)的影響

思考：苯具有的性質？

易取代，難氧化，難加成。

推測：苯酚具有哪些性質？

取代、氧化。

思考：為什么苯酚是無色，而我們常見的是粉紅色？

學生解釋：易被氧氣氧化，比苯易氧化。

問題：苯易取代，苯酚易取代嗎？

探究3：苯酚與溴水的反應

結論：常溫下與溴水迅速反應，產生白色沉淀。

比較：

苯苯酚與液溴純溴單質溴水條件崔化劑常溫不需催化劑結論：羥基對苯環(huán)的影響，使苯環(huán)易被取代。

環(huán)節(jié)三：特性

探究4：苯酚與三氯化鐵的反應

現(xiàn)象：得紫色液體。

結論：苯酚與三氯化鐵顯紫色，這是苯酚的特性，常用來檢驗苯酚。

環(huán)節(jié)四：綜合

討論：由于羥基和苯環(huán)的相互影響，使羥基易被氧化，羥基上的氫更活潑。羥基對苯環(huán)的影響，使苯環(huán)更易被取代。

小結：官能團之間的影響，使性質既有加合性，又有創(chuàng)新性

環(huán)節(jié)五：影響

探究5：實驗室制取酚醛樹脂的簡單過程。

環(huán)節(jié)六：小結

篇(4)

關鍵詞 :     微型化學實驗,綠色化學實驗,中學化學，

Abstract：　Based on the sustainable development strategy and the concept of green environmental protection,this paper introduces the research background,general situation and research progress of micro chemistry experiment. Combined with the new curriculum background of middle school teaching,the problems existing in the promotion and application of micro chemistry experiment are deeply discussed. Miniature chemistry experiment can not only enhance students′ practical ability,but also cultivate students′ strong interest in learning.

Keyword：　micro chemical experiment; green chemistry experiment; high school chemistry;

在微型化學教學改革的大潮中，微型化學實驗的改革和發(fā)展已經成為人們十分重視的熱門話題。二十世紀80年代美國化學家Mayo對微型化學實驗的概念進行了界定，即用盡可能少的化學藥品與試劑獲取所需要的化學信息與原理的實驗技術[3]。在我國，關于微型化學實驗的定義有以下幾種：第一種認為微型化學實驗是為了減少消耗和化學污染而發(fā)展起來的一種化學實驗的新方法；第二種定義是在微型化的儀器裝置中進行的化學實驗，其試劑用量比對應的常規(guī)實驗節(jié)省90%以上，該概念是由我國周寧懷教授提出來的；第三種認為微型化學實驗是在專門設計的微型儀器中進行的化學實驗，在不影響化學實驗結果的基礎上，用盡可能少的試劑來獲取化學信息的實驗方法與技術。根據概念一般從其本質屬性和種類進行界定的原則，我們認為第三種概念相對來說比較準確。

微型化學實驗遵循現(xiàn)代可持續(xù)發(fā)展理念，在實驗過程中不僅試劑用量少，安全環(huán)保[3]，而且可以使實驗在較短時間內完成，保證了化學實驗的次數(shù)，對于培養(yǎng)學生的實驗素質和科學素養(yǎng)有著重要的作用[4]。當前，微型化學實驗還處在不斷嘗試和探索中，在日常教學中的應用還比較少，且中學化學實驗教學被忽視的現(xiàn)象越來越嚴重，尤其是重化學理論而輕化學實驗，重化學實驗結果而輕化學實驗過程的現(xiàn)象普遍存在。另外，微型化學實驗不僅能提高學生實驗技能，還能激發(fā)學生的學習興趣，更好地幫助學生理解和掌握有關的化學知識，提高學生的科學素養(yǎng)和創(chuàng)新意識。因此微型化學實驗的推廣迫在眉睫。

高中微型化學實驗就是把微型化學實驗的理念應用于高中化學實驗中，其優(yōu)點是儀器微型化，藥品用量少；學生有較大的自主發(fā)揮空間，能促進學生自主學習，主動地發(fā)現(xiàn)問題、設計實驗、觀察實驗。概括起來，微型化學實驗設計應遵循科學性[5]、安全性、可視化[6]、簡便化[7]、可操作化、趣味性[8]、探究性實驗原則。

1 、微型化學實驗設計案例——銅與硝酸反應的微型化實驗

在中學化學實驗教學中銅分別與濃硝酸和稀硝酸反應是中學化學經常使用的演示實驗，其能讓學生通過實驗現(xiàn)象分析和得出實驗結果認識化學物質的本質，理解不同濃度硝酸的氧化性，但是該反應會分別產生有害氣體NO2和NO，進而污染空氣[9]。目前，對該演示試驗的微型化設計已經有大量的報道，但是均存在著一些不足，比如(1)實驗裝置的安全性差；(2)實驗反應速率難以控制；(3)實驗尾氣隨意排放，污染環(huán)境。

針對以上缺點，我們對銅分別與濃硝酸和稀硝酸反應的微型實驗裝置進行改進，有效地提高了學生的環(huán)境保護意識和動手能力，進一步加強了學生科學素質教育[10]。

1.1、 實驗原理

1.2、 微型實驗設計思路

在經典的銅與硝酸反應中，會產生大量的有毒氣體NO2和NO，但是無色的NO氣體不易觀察，且它們均嚴重污染環(huán)境。我們設計串聯(lián)反應裝置，通過一次實驗，就能夠了解不同濃度硝酸的氧化性大小，且通過中和反應有效除去反應中產生的有毒氣體?；诖耍覀儾捎锰刂芔型管作為反應裝置，嘗試使用醫(yī)用注射器在反應中加入硝酸和氧氣，簡化實驗裝置，反應結束后，使用醫(yī)用注射器向反應體系中注入氫氧化鈉溶液，除去有毒尾氣，且中和了反應廢液稀硝酸，防止環(huán)境污染。上述U型管內發(fā)生如下反應[11]:

1.3 、微型實驗裝置設計（圖1)

圖1 微型實驗裝置設計

1.4、 實驗儀器和藥品

實驗儀器：特制U型管1支，注射器（帶針頭）2支，橡膠塞2個，燒杯。實驗藥品：等量的銅片2塊，濃硝酸，稀硝酸，NaOH溶液。

1.5 、實驗步驟及現(xiàn)象

(1）首先檢查裝置氣密性。

(2）將等量的銅片分別置于U型管底部和醫(yī)用注射器中。

(3）排干凈醫(yī)用注射器內的空氣，再吸取濃硝酸，快速將醫(yī)用注射器針頭插在輸液管上，仔細觀察銅片表面，會產生大量氣泡，并且隨著反應進行氣泡會逐漸加快，紅棕色NO2氣體很快充滿U型管大端部分，同時醫(yī)用注射器內溶液由無色變?yōu)樗{綠色硝酸銅溶液。這個反應現(xiàn)象是由于銅片與濃硝酸發(fā)生了反應，產生了大量的NO2紅棕色氣體和藍綠色硝酸銅溶液。小心用手摸醫(yī)用注射器管壁，會發(fā)現(xiàn)燙手，說明該反應是放熱反應。

(4）隨著紅棕色NO2氣體不斷向U型管內水中溶解，觀察到U型管大端液面向上緩慢升起，U型管大端紅棕色NO2氣體變淺，這表明3當量的紅棕色NO2氣體與水發(fā)生反應，生成了稀硝酸和1當量的無色NO氣體，這不但使得U型管大端的壓強變小，而且生成的無色NO氣體稀釋了U型管大端的紅棕色NO2氣體。另外，U型管底部的銅片表面不斷出現(xiàn)小氣泡，無色液體逐漸變成藍綠色溶液，且U型管小端液面緩慢下降，但U型管小端液面上部仍然保持無色，這表明紅棕色NO2氣體與水反應生成的稀硝酸與銅反應，生成了無色的NO氣體和藍綠色硝酸銅溶液。相關反應式為：[12]

(5)5 min后，U型管小端的無色NO氣體濃度增大；將另一支充滿大部分空氣的醫(yī)用注射器插在橡皮塞上，拉動活塞吸氣，仔細觀察醫(yī)用注射器內氣體的顏色，發(fā)現(xiàn)其逐漸變?yōu)榧t棕色，這說明U形管小端的無色NO氣體與空氣中氧氣反應生成了紅棕色NO2氣體。

(6）第一支醫(yī)用注射器內再吸入氫氧化鈉溶液，發(fā)現(xiàn)注射器內有藍色的沉淀物生成，這表明藍綠色硝酸銅溶液與無色氫氧化鈉溶液反應，生成了藍色的氫氧化銅沉淀，反應式如下：

(7）實驗完畢后，用注射器向上述U型管內注入無色氫氧化鈉溶液，發(fā)現(xiàn)U型管內有藍色沉淀物生成，表明稀硝酸首先和銅反應生成的藍綠色硝酸銅溶液繼續(xù)與無色氫氧化鈉溶液反應，生成了藍色的氫氧化銅沉淀。

1.6、 微型實驗設計反思與評價

上述微型化學實驗比常規(guī)化學實驗操作更加簡單方便，反應時間縮短，反應過程中有害氣體易控制，杜絕環(huán)境污染，趣味性強，實驗現(xiàn)象明顯，具有如下優(yōu)點：

(1）該實驗裝置整體密封，將這一反應體系的有毒氣體限制在實驗裝置內，處理有毒尾氣方便、簡單、安全，從而提高學生的環(huán)保意識。

(2）化學實驗儀器操作簡便、微型化，大大減少了化學實驗試劑的量，從而節(jié)約化學實驗藥品。

(3）該實驗裝置使學生觀察實驗現(xiàn)象簡潔而方便，學生更加容易理解實驗原理，激發(fā)學生的興趣，提高學生的主動思考意識。

(4）實驗結束后，廢棄液的處理方便，能夠使用氫氧化鈉充分吸收，防止環(huán)境污染。

(5）實驗過程可靠性強，安全性高。

2、 結論

微型化學實驗過程中始終貫穿綠色化學思想，有效實現(xiàn)“小劑量實驗、節(jié)約資源、減少環(huán)境污染、降低實驗成本”，是對中學化學中定量實驗的改革與發(fā)展，在化學教學與應用中具有不可忽視的作用。積極倡導教師開展和推廣微型化學實驗，可以有效增強師生對環(huán)境的保護意識，不斷提高學生的綜合素質。微型化學實驗簡單易行、安全可靠、趣味性高、實驗現(xiàn)象明顯，極大地提高了學生參與實驗的積極性，培養(yǎng)了學生的動手能力和實驗技能；實驗快捷，驗證簡單，學生可以人人動手做實驗，改變“一人做，多人看”的局面，便于學生的自主探究；學生親手體驗科學研究，激發(fā)其學習化學的興趣，強化其科學探究的意識，促進其學習方式的轉變，培養(yǎng)其創(chuàng)新精神和實驗能力。

參考文獻

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篇(5)

關鍵詞：高中化學；探究實驗；實驗設計；實驗細節(jié)

中圖分類號：G633.8 文獻標志碼：A 文章編號：2095-6401(2016)09-0157-01

新課程改革對高中化學教學提出了更高的要求，要求化學教學不僅要對學生的化學知識和相關技能進行培養(yǎng)，而且要在化學教學過程中進一步激發(fā)學生的學習興趣，促進學生動手能力、思維能力和創(chuàng)新能力的全面發(fā)展。探究實驗是高中化學實驗教學的重要組成部分，能夠在實驗過程中鍛煉學生主動探究、主動參與的能力，并且能夠培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力、科學嚴謹?shù)乃季S以及創(chuàng)新思維能力。

一、高中化學探究實驗相關內容簡述

探究實驗是以學生為主體的實驗教學活動，教師根據實驗教學內容和教學目的，設置實驗問題，學生自己或是與其他學生組成實驗小組，圍繞教師設置的問題進行假設和設想，然后通過具體的探究實驗對提出的假設和設想進行驗證，對實驗結果進行探討和評價，最終得出實驗結果。通過探究實驗的內涵可知，探究實驗的流程主要包括提出問題、假設猜想、設計方案、實驗驗證、得出結論和反思評價。在這個過程中，問題的提出至關重要，關系到學生的學習興趣和以后步驟開展是否順利。在提出問題時要注意以下兩個方面：首先，提出的問題要盡量貼近學生的生活實際，讓學生對問題有興趣、能了解。如果提一些與學生生活實際不相關的問題，學生有可能會因為陌生而失去探究的興趣。其次，提出的問題難度要適宜，不能太過簡單，要讓學生產生疑惑和探究的興趣，但是也不能太難，避免讓學生對化學實驗產生畏懼心理。

二、高中化學探究實驗的相關設計和細節(jié)問題探析

（一）探究問題的設定

高中化學探究實驗教學的問題設置主要有兩種屬性：一種是理論性的問題，一種是事實性的問題。其中，理論性的問題是學生必須掌握的，通過單純的口頭講解無法有效認知和掌握的問題，例如，實驗儀器的使用、實驗安全操作方法等，這些都需要教師對學生進行引導。而事實性的問題是指在學生實際生活中發(fā)生的，具有實際表象和具體內容的問題。這種問題能夠有效激發(fā)學生的學習積極性，并且能夠激發(fā)學生的求知欲望。例如，在學習萃取相關知識的時候，可以用常見的雞尾酒為切入點，引導學生開展探究。雞尾酒強烈的色彩分層產生強烈的視覺效果，能夠激發(fā)學生強烈的求知探究欲望。

（二）提出假設和設計實驗方案

對于教師提出的問題，學生根據自身的知識儲備對問題進行分析和探究。通過分析提出實驗假設，然后根據假設確定實驗方案。在設計實驗方案的時候要注意以下兩個方面的問題。首先，在問題提出之后，教師要組織學生對問題進行分析，明確實驗的目標，引導學生針對問題進行假設，然后對需要操作的實驗步驟進行講解，使學生初步掌握具體的實驗操作步驟。其次，由于高中化學實驗室規(guī)模有限，并且教學時間受到限制，因此，在高中階段的化學探究實驗都是以小組的形式出現(xiàn)的，學生單獨操作實驗的情況不多，所以，需要在實驗小組內部進行明確的分工，確定每一個小組成員在實驗過程中承擔的任務。

（三）開展實驗驗證假設

實驗方案確定好之后，教師應指導學生根據實驗步驟和實驗分工進行實驗。為了保證實驗效果，教師應當在實驗過程中不斷提醒和督促學生做好實驗數(shù)據記錄工作，并且對實驗中學生的不當操作進行糾正，保證實驗的安全性。另外，為了提高實驗效率，強化實驗效果，教師應當鼓勵學生進行合作學習，發(fā)揮集體智慧，促進實驗的順利進行。

（四）實驗評價總結

實驗結束之后，要根據之前提出的問題，對照提出的假設和實驗方案對實驗結果進行評價和分析。實驗評價的對象包括實驗內容和實驗過程兩個主要方面。在評價過程中，教師要用自身的知識儲備對學生在實驗中的表現(xiàn)、實驗結果進行客觀評價，指出學生存在的不足，幫助學生提升實驗能力。學生與學生之間的互相評價也十分重要。通過互相評價，學生與學生之間的協(xié)作交流更加暢通，并且能夠加深學生對實驗的記憶，有利于提升實驗探究效果。

三、結語

在高中化學教學中開展探究實驗教學，既是適應新課程改革的重要做法，也是化學實驗教學的重要內容。在實際教學中，教師要根據教學目的和教學內容，提出符合學生實際的問題，引導學生展開假設、驗證實驗，最后對實驗結果進行評價。通過探究實驗不斷提升實驗教學效果，提升高中化學實驗教學水平。

參考文獻：

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[2]周文榮.高中化學實驗探究教學的實踐研究[D].南京:南京師范大學,2011.

篇(6)

關鍵詞：關注未來發(fā)展；多維一體化；化學實驗設計；探索

化學實驗設計是指在實施化學實驗前，根據相關實驗目的和要求，運用化學知識與技能，按照一定的實驗原理對實驗儀器、裝置、步驟和方法等進行統(tǒng)籌安排與規(guī)劃。化學實驗設計是連接教師教學理念和教學實踐的橋梁，也是構成實驗課堂教學設計的核心。通過實驗設計活動可以重新整合教學內容、改變教學方式、提高教學效率、培養(yǎng)學生實踐能力、達成多維教學目標。探索新型化學實驗設計，對于學科學性與創(chuàng)造性、調整教師課堂教學行為、深化課堂教學改革、促使課堂教學從“有效”走向“高效”都有重要的實踐意義。

一、設計隔裂化：當今高中化學實驗設計之形

關注學生未來發(fā)展的教學背景下，高中化學教學應重在幫助學生構建化學基本觀念、教會科學研究的方法、培養(yǎng)學生的思維能力、養(yǎng)成實事求是的科學態(tài)度。那么，化學實驗設計應呈現(xiàn)多樣化學習方式，以滿足學生親身經歷實驗探究活動，激發(fā)學習興趣并產生學科情感、掌握基礎知識并理解學科的本質、獲得化學研究方法并形成綜合實踐能力。然而，審視當今高中化學教學卻發(fā)現(xiàn)，多數(shù)實驗設計將形式、內容、方法彼此隔裂，滯后于課堂教學改革的需求。

（一）實驗設計僅以知識為軸心導致實驗教學目標單一化

幫助學生形成化學概念、獲取理論知識、訓練操作技能僅僅是化學實驗教學目標的重要組成部分，而不是全部，固守傳授知識為中心，就會導致實驗設計的內容陳舊單一、設計的操作“照方抓藥”、執(zhí)行設計的過程缺少思維含量，實驗教學目標就不能得到全面落實。如“噴泉實驗”是高中化學最重要的實驗之一，依據傳統(tǒng)實驗設計，教學活動的程序是：“用美麗噴泉吸引學生引導分析釋疑得出‘氨氣極易溶入水且氨水顯堿性’的知識結論”。從表面上看，這種緊盯興趣培養(yǎng)與知識落實的實驗設計沒有什么問題，但仔細斟酌即可發(fā)現(xiàn)，這里只是關注了知識與技能、情感與態(tài)度的教學目標，沒有動手操作機會，也未激起學生深層次思維活動，缺失過程與方法教學目標的落實。若從已學的C02和S02的性質入手，讓學生完成圖1（a）所示的對比實驗，隨之探討出圖1（b）實驗，經歷操作后，優(yōu)化設計出圖1（c）所示的“噴泉”實驗，不僅能讓學生獲得更寬泛的知識，還能將實驗操作興趣轉化為探索興趣，無痕地引誘學生提出假設、設計方案、置身于實驗創(chuàng)新活動。

此可見，引導學生參與實驗設計過程，能把實驗教學從單純地、簡單地傳授知識，自然地、潛移默化地引入“感知―深化―內化―拓展―操作―評價”的學習過程，促成多維教學目標的融合。

（二）實驗設計僅依課本為內容使致實驗探究過程碎片化

高中化學教科書上每一個實驗都有現(xiàn)成的實驗設計，若照搬教科書的實驗內容，實驗的探究性、驅動性、趣味性的整體功能就會被撕裂，學生僅能學到零星瑣碎的知識，并隨時間的推移而遺忘，學生未來發(fā)展所需的思維方法與實踐能力就難以形成。如濃度對化學平衡的影響，《化學反應原理》（蘇教版）中實驗設計是依據反應：2CrO42-（黃色）+2H+ Cr2O72-（橙色）+H2O， 加入NaOH溶液以減少H+濃度和加入HNO3以增加H+濃度進行對比實驗，通過觀察溶液顏色變化而得出濃度對化學平衡移動的影響。若完全按課本設計實施，學生不需思考即可完成實驗，只能幫助學生記住化學知識。若利用加入NaOH溶液顏色變化疑似被稀釋而引起的事實，讓學生感到實驗信度不夠，引起認識沖突，并緊扣變量控制的思想，給予更寬泛的知識信息，鼓勵學生提出假設、設計實驗方案、置身于創(chuàng)新研究活動之中，使實驗探究更有過程系統(tǒng)性，充分展示探索的魅力。

（三）實驗設計僅靠操作來支撐卻致實驗教學過程形式化

實驗操作不是萬能的，熟練的操作并不等于綜合實踐能力。實驗設計孤立地強調實驗操作，舍去實驗方案產生的過程，學生知其然而不知其所以然，就不能對其未來發(fā)展帶來啟示。實驗設計應讓學生有獨立的想法，并有所改進有所發(fā)現(xiàn)，想一百條路，只要對了有一條，就是了不起。如“配制一定物質的量濃度溶液”所涉及的實驗儀器名稱、用途、構造、操作方法以及和藥品顏色、狀態(tài)、濃度、性質、存放、取用等知識都需要記憶。于是，許多教師就嚴格要求學生按圖3所示的程序去操作，以實現(xiàn)“做中記”。

這是照本宣科，機械模仿式實驗，只能讓學生進行無意義記憶，難以激起學生的創(chuàng)造思維活動。高爾基說：“如果學習只在模仿，那么我們就不會有科學，就不會有技術。”這種形式化的實驗設計對學生明天的啟示作用不會很大。其實可以從容量瓶、量筒等儀器特征入手，制造探究點，讓學生去思考儀器制作特征，并規(guī)劃實驗，不僅可以強化知識的記憶，而且還激發(fā)學生不斷追求卓越的創(chuàng)新意識。

（四）實驗設計僅憑結果論成敗引致實驗教學方法格式化

通過化學實驗得出相關結論是必要的，但僅為結論而設計實驗就會衍生“實驗操作觀察現(xiàn)象知識結論”格式化的教學方法?；瘜W實驗能為學生展示鮮活事實，不僅能讓學生看到“是什么？”還能激發(fā)學生去探究“為什么？”況且化學實驗過程往往也會產生新生變量，致使實驗現(xiàn)象出現(xiàn)諸多變數(shù)，當真實的實驗現(xiàn)象與預期結果不一致時，這種格式化教學方法或回避或自圓其說，失去了學生探索化學規(guī)律的契機。如Na2CO3溶液與NaHCO3溶液的鑒別，向Na2CO3溶液與NaHCO3溶液中分別滴入CaCl2溶液，卻發(fā)現(xiàn)均產生了白色沉淀。多見教師用“藥品含雜質實驗失敗”加以修飾后就不了了之，卻沒有引導學生從溶液中各離子的行為著手去深入探究，浪費了非預設生成的教學資源。若設置問題：①CaCl2溶液為什么既能與Na2CO3溶液反應，又能與NaHCO3溶液反應？②用MgCl2溶液替換CaCl2溶液是否可行呢？③若用鹽酸分別與NaHCO3和NaHCO3溶液反應鑒別可行嗎？應注意哪些事項？那將會激起更多波瀾，也顯得教學方法靈活多變。

（五）實驗設計僅把興趣作落點招致實驗教學效果空泛化

化學實驗是激發(fā)學生學習興趣最活躍、最現(xiàn)實的因素，沒有不喜歡做化學實驗的學生，也沒有學生不喜歡做的化學實驗，只要能給學生帶來適宜感官刺激的實驗，都能帶來愉悅的學習心情。但沒有必要一味地強調利用實驗激發(fā)興趣，化學實驗本身就能讓學生積累直觀感性經驗，獲取直觀興趣。如高中化學涉及到的Na2O2性質實驗，許多教師用鑷子夾上沾有Na2O2的棉花團，伸入Na2C03與HCl反應的小燒杯口處，發(fā)現(xiàn)C02與水不但不能滅火，反而使棉花燃燒起來。就此吸引學生，激發(fā)興趣，分析釋疑，得出“Na2O2與C02和水反應生成02”的結論?？此瞥晒χe，可仔細斟酌就會發(fā)現(xiàn)這里有許多疑點，難道棉花自發(fā)燃燒就一定有02生成嗎？顯然，這是把知識看成了定論，把學習看成是知識從外到內輸入的過程，缺少實驗創(chuàng)新設計及實驗研究，僅僅讓學生獲得了Na2O2性質的知識，實驗被置于輔助地位，充當了服務性角色，教學過程也表現(xiàn)為空泛化，低估了學生的認知能力及學習過程的能動作用，忽略了化學實驗誘導學生發(fā)揮想象力的功能。

二、 理念靜態(tài)化：割裂高中化學實驗設計之因

化學實驗設計具有動態(tài)發(fā)展性，只有走在實驗教學發(fā)展之前的設計才能引領實驗教學的創(chuàng)新，但如如何把握實驗設計發(fā)展的方向？怎樣讓實驗設計貼近真實的教學追求？對高中化學教師的經驗與智慧都是挑戰(zhàn)。這也是導致實驗設計滯后于教學需求的根本原因。

（一）受制于化學課本實驗的誘導作用

編寫教科書必須依據課程標準，反映課程的基本理念，教科書中的實驗設計具有普適性、基礎性、權威性，為教師提供了示范和啟示，也必然對教師的實驗設計產生誘導作用。但教科書存在相對靜止性，也不一定完全適應特定的學生，如果不從“教教材”轉向“用教材教”，就會把教科書看成唯一的信息來源，必會遮擋視野，就不可能產生優(yōu)秀的實驗設計。

（二）缺乏對實驗教學功能的動態(tài)理解

化學實驗教學功能又是動態(tài)的，隨著教學改革的深化而逐步升級，過去人們重點關注了化學實驗教學激發(fā)“感知興趣、操作興趣”的功能，而在未來發(fā)展視域下，更關注激發(fā)“探究興趣、創(chuàng)造興趣”的教學功能。高中化學實驗設計只有為學生制造手腦并用的機會，讓感知與思維相結合，理論和實踐相結合，才能促使化學實驗教學激發(fā)學習熱情、提高學習能力、萌發(fā)創(chuàng)新意識、培養(yǎng)勇于實踐精神、形成未來發(fā)展所必備的獨立工作和獨立思考綜合實踐能力?？墒牵斀窀咧谢瘜W教師能夠全面認識者較少，能夠綜合考慮各個因素精心實際實驗者更少。

（三）沒做到實驗探究環(huán)節(jié)的科學組合

實驗探究是實施新課程課堂教學改革的重點，也是亮點。探究性實驗以其探索性、發(fā)現(xiàn)性和創(chuàng)造性對促進學生未來發(fā)展起到直接地啟迪作用。實驗探究應包括“提出問題猜想和假設制定計劃進行實驗收集證據解釋與結論反思與評價表達與交流”等基本環(huán)節(jié)，具有全程性?？珊芏嘟處熎娴毓淌亍皩嶒災酥R之源”、“實驗是獲取知識的重要手段”、“實驗可以激發(fā)學生學習興趣”等教學觀念，實驗設計只青睞于探究形式，卻在關鍵環(huán)節(jié)上“虛晃一槍”，導致學生在課堂上熱熱鬧鬧而沒有感悟，實驗做過而大腦還是空空蕩蕩而沒有思維。思維是核心，是學生未來發(fā)展的基礎。而對猜想、假設、篩選等環(huán)節(jié)科學組合起來，是培養(yǎng)思維活動的最有效的載體，實驗設計不能將這些重要環(huán)節(jié)有效落實，就難以激起思維活動，也不會碰擦出創(chuàng)造的火花。

三、多維一體化：優(yōu)化高中化學實驗設計之路

所謂“多維一體化”是指以關注學生未來發(fā)展為目標， 優(yōu)化重組化學實驗教學資源，改變實驗呈現(xiàn)方式或實驗活動程序，促成高中化學多重實驗教學功能融合為一體的實驗設計。執(zhí)行“多維一體化”實驗設計，不僅讓實驗教學成為弄清化學知識本源、激發(fā)學生學習興趣、幫助學生構建化學觀念的載體，而且成為體驗化學研究過程及科學探究方法載體，還成為培養(yǎng)思維能力及綜合實踐能力的載體。

（一）巧用課本完善實驗設計促成多維目標融合

首先，對課本中過于簡單的實驗設計進行重組，以延伸實驗教學曲度，將深層次問題暴露給學生，激起思維砥礪，實現(xiàn)立體式學習目標。如“溫度對化學平衡影響”的實驗設計，教科書中（蘇教版）依托反應：

粉紅色藍色

通過對比實驗，讓學生觀察改變溫度時溶液顏色變化，進而探討溫度對化學平衡的影響。而人教版與魯科版延續(xù)了過去全國統(tǒng)一“高級中學化學課本”的設計思路，如圖3所示。

可見，前者設計過于簡單，后者設計沒有考慮到溫度升高燒瓶內氣體的壓強增大，引起多個變量，不嚴密。引導學生從設計不合理之處著手，提出改進方案，逐步篩選與評價得出合理實驗設計，將能有效地帶領學生完成一個完整的探究活動過程。

其次，正確對待課本上有缺陷的實驗設計，從某種意義上講，沒有完美無缺的實驗設計，正因為存有缺陷，才使化學實驗教學變得更富有挑戰(zhàn)性，才能找到培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維的時機。抓住實驗設計缺陷，引導學生合理改進可延伸探究的空間。如探究不同催化劑對H2O2分解反應具有不同催化作用的實驗，最早版課本設計為圖4（甲）所示實驗裝置，后來版本中考慮到注射器有阻力，會造成實驗誤差，演進為圖4（乙）所示的實驗設計裝置。

其實，圖4（乙）所示實驗裝置仍然存在諸多問題，教師可以引導學生從新生變量角度去分析，即發(fā)現(xiàn)兩個裝置均未考慮到分液漏斗放下的H2O2溶液體積對產生O2體積的影響，會造成較大的誤差。進一步引導學生討論，最終進化為圖5所示實驗設計。

實踐表明，課堂中引導學生對教材實驗設計進行改進，最易激活思維，會使教學活動成了智力體操、成為理解掌握知識的試金石、成為幫助學生釋放強烈求知欲望和創(chuàng)造激情的工具。對課本中實驗進行重組、延伸、改進、優(yōu)化，擴展了實驗活動的空間，制造了手腦并用的機會，獲取了知識、學會了方法、增加了樂趣，最大限度地融合了知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度價值觀的三維教學目標。

（二）對比思維植于實驗設計坐實探究活動過程

對比思維是既能關注事物共性，又能考慮事物個性的思維過程，具有挑戰(zhàn)性和思想博弈的，是達成多維學習目標的自然過程。運用對比思維幫助學生建立新舊知識之間的聯(lián)系，促進知識遷移，實現(xiàn)信息融合，進而豐富學習過程、優(yōu)化認知結構、推進實驗設計創(chuàng)新。如“鹽類水解”課本實驗設計是測定NaCl、Na2CO3、NH4Cl、CH3COONa、AlCl3等鹽溶液的pH值，再讓學生找出規(guī)律，得出結論，這樣的實驗設計還是以知識為中心的一維設計，并未實現(xiàn)多維學習目標的融合。若改用“鈉與同濃度FeCl3、CuCl2溶液及水反應進行對比”，誘導學生產生對比思維，即可誘發(fā)學生質疑：都是與水反應，為什么劇烈程度不同呢？ FeCl3溶液與CuCl2溶液的濃度相同，為何FeCl3溶液反應更加劇烈呢？等問題，教師順勢引導學生剖析實驗現(xiàn)象，即可深刻理解鹽類水解知識，得出鹽類水解規(guī)律。

可見，通過直觀清晰的對比，學生自然會在實驗活動過程中透過現(xiàn)象想本質，獲取了化學知識，增強了探究力度，掌握了研究方法。

（三） 簡單裝置引發(fā)實驗設計有效整合教學資源

化學儀器的種類屈指可數(shù)，但這些儀器按不同的方式組合起來，可使化學實驗教學變得豐富多彩。象圖6所示的裝置，借用奧斯本檢核表法給學生以強制性思考，看能否顛倒？能否他用？能否替換？能否改變？能否借用？能否組合？等等。從一個簡單裝置入手，開發(fā)多種裝置實現(xiàn)一物多用，可以發(fā)展學生的求異思維，在求異思維活動過程中整合教學資源。如圖7所示，習慣上被看成是兩類防倒吸裝置，在實驗設計過程中，可引領學生共同探討出許多重要用途，且稍加該變，兩類裝置還可以互通，如圖8所示。

顯然，從一個簡單裝置出發(fā)，可讓學生身臨變換過程，提出多種合理、不合理或部分合理的設想，并發(fā)散聯(lián)想，就會激勵學生將相近的、相似的、相反的化學知識聯(lián)系起來，加以對比，實現(xiàn)教學資源自動整合。這就讓化學實驗成為鞏固知識載體，成為領悟過程與方法的載體。

（四）磁性問題滲透實驗設計提升主體參與效度

問題是課堂教學的靈魂，是引起認知矛盾沖突前提，學生有了認知矛盾沖突就會產生學習內驅力，就會積極主動的思考。在實驗設計過程中，不失時機地設置一些磁性問題吸引學生去思考，激起學生縱橫聯(lián)系化學知識，可幫助學生將理論知識轉化為實踐能力。如將SO2氣體通入BaCl2溶液中會有什么現(xiàn)象？是學生易錯點，也是需要設計化學實驗得以證實，若僅就單一問題設計實驗進行操作，顯得平淡，不會引起學生認知矛盾，若配置磁性問題設計實驗：

①將CO2氣體通入BaCl2溶液中會有什么現(xiàn)象？請設計實驗實證。

當學生經歷“猜想實驗分析得出結論”后，教師就提出問題②：

②將SO2氣體通入BaCl2溶液中會有什么現(xiàn)象？

按常理分析，上述兩種情況類似，兩者應該都不能發(fā)生反應，可無論是教師實驗還是學生在每次實驗中均能發(fā)現(xiàn)有沉淀產生，這種意外實驗現(xiàn)象，最易引起認知沖突。教師抓住契機，提出問題③：

③將SO2氣體通入BaCl2溶液為什么會生成沉淀呢？沉淀物是什么？請設計實驗找到原因。

引導學生從“+4價硫的還原性”出發(fā)，提出假設，設計實驗，合理地用化學知識去解決，并發(fā)現(xiàn)此沉淀為BaS04。

由此可見，將磁性問題滲透在實驗設計活動中，能幫助學生明確實驗探究的內容和方向，為制定探究計劃、設計實驗方案奠定了基礎，充分發(fā)揮主體參與的作用。

（五）預設生成創(chuàng)新實驗設計促進學生心行相溶

在化學實驗教學中往往會遇到異常實驗現(xiàn)象，捕捉這些見怪不怪的現(xiàn)象，引導學生從不同的角度去揭示內涵，改進或優(yōu)化實驗設計，自然會增加實驗設計的思維含量，延長實驗活動刺激的時間，促進化學實驗活動與學習情感的融合。

如“乙醛與氫氧化銅反應和銀鏡反應”兩個實驗，可能會出現(xiàn)前者看不到有紅色沉淀生成，后者是黑色沉淀也看不到銀鏡出現(xiàn)。預設實驗現(xiàn)象與課本上不一致時，應引導學生質疑：為什么與課本上不同？導致原因是什么？ 引學生入憤悱狀態(tài)，就會產生種種假設：

①可能由于實驗中溫度過高，導致Cu（OH）2分解產生了黑色的氧化銅沉淀。

②課本要求強堿NaOH溶液應過量，現(xiàn)在不出現(xiàn)紅色沉淀可能是由于強堿不足。

③按操作要求使用2%CuSO4溶液很稀，且用量才幾滴，很顯然是控制生成氫氧化銅的沉淀量。若是硫酸銅溶液用量多，生成氫氧化銅的量自然多，在加熱時，氫氧化銅部分分解而出現(xiàn)黑色沉淀。

④l0%NaOH溶液要用到2 ml左右，跟2%CuSO4 溶液用量相比，堿液明顯要過量，說明Cu（OH）2對醛基的氧化性，必須是在堿性介質中才能發(fā)生。所以配置氫氧化銅懸濁液時，NaOH溶液要過量，才有紅色的氧化亞銅生成。

⑤在實驗操作中，乙醛的用量為0.5 ml。若用量多了，產生的氧化亞銅再被乙醛還原，生成的銅附在試管內壁而形成銅鏡。如果乙醛的用量太少了，在反應中則生成黃色的氫氧化亞銅沉淀了

可見，通過對實驗活動過程的非預設現(xiàn)象的分析、探究，更能喚起了學生的強烈的求知欲，進而培養(yǎng)了學生的學習興趣，激發(fā)了學習動機，將“苦學”變?yōu)椤昂脤W”、“樂學”，學生會有更多的思維活動，視野也會更加開闊。

總之，將化學實驗的激趣功能、認知功能、方法功能、能力功能、人文功能等融合在同一探究過程之中，把知、情、意、行統(tǒng)一在不可拆分的課堂教學活動之中是實驗設計的追求。

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篇(7)

Abstract: Basing on the shortcomings of the past chemistry experiment and from the angle of cultivating of creative professionals, the paper explores our school's optimization of chemistry experiment teaching.

關鍵詞：化學實驗的優(yōu)化；創(chuàng)新性；創(chuàng)新型人才

Key words: the optimization of chemical experiment; creative-type; creative professional

中圖分類號：G42 文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2011）03-0214-01

1課題的提出

我院少數(shù)民族學生多數(shù)來自少數(shù)民族地區(qū)，由于當?shù)貙W校實驗條件有限，化學實驗課多數(shù)只能理論講解，學生實驗的機會很少。而現(xiàn)在職業(yè)學院傳統(tǒng)的實驗教學過程中，實驗教學存在的問題主要有：教學基本上處于一種封閉的狀態(tài)，多年不變的教學體系和內容與前沿科學新理論新技術嚴重脫節(jié)，學生獨立思考內容少，動手機會少，不能自主學習。不利于個性發(fā)展和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。為了發(fā)揮實驗教學和實驗室在素質教育和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的獨特地位，適應少數(shù)民族區(qū)域經濟發(fā)展對少數(shù)民族高素質創(chuàng)新型人才的需求，民族職業(yè)學院必須建立一種適合當代科技發(fā)展，有利于培養(yǎng)具有扎實基礎知識和創(chuàng)新能力的高素質人才的實驗教學新體系，教學內容應反映當代教育思想和高科技成果，改變單一的教學方法和手段，實驗教學應由封閉向開放型轉變。實驗教學從內容和方法進行優(yōu)化，從傳統(tǒng)的驗證式實驗教學改為探究式，讓學生自己設計實驗，有助于激活學生的靈感，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的高素質人才。

2對優(yōu)化化學實驗培養(yǎng)創(chuàng)新人才教學的思考和探索

2.1 轉變傳統(tǒng)的實驗教學理念創(chuàng)新教育需要創(chuàng)造性的教與學，化學教師的教學理念直接影響著教學的效果。因此轉變教學理念是優(yōu)化化學實驗教學的前提。創(chuàng)新型的老師才能培養(yǎng)出創(chuàng)新型的學生。實際教育教學工作中，為了培養(yǎng)學生獨立思考和獨立工作的能力，就需要教師提高實驗教學能力，就是提高對教材中實驗的駕馭能力。化學教師要不斷學習和研究教材，并充分利用圖書、報刊、計算機網絡等方式獲取更多的新信息、新知識，開拓自己的視野。有時還要求師生集體備課，發(fā)揮集體的智慧。樹立“以人為本”的教育觀，建立民主平等的師生關系。為搞活實驗教學，用好新教材，提供新思路、新方法、新手段，即能結合教材和學生特點創(chuàng)設適宜的實驗教學情景，創(chuàng)造性的設計和組織，去培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。轉變傳統(tǒng)教育觀念中阻礙學生創(chuàng)新思維發(fā)展的觀點，鼓勵創(chuàng)新學習，發(fā)揮學生的主體作用，尊重學生的個性；鼓勵大膽質疑，不僅使學生最大限度地獲得化學基礎知識和基本技能，溝通了知識間的聯(lián)系，更重要的是培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新思維能力。激發(fā)起學生進一步學習的興趣和欲望。實驗過程中教師通過語言，準確的實驗操作，指導學生觀察、思考、討論，實驗結束后能引導學生分析實驗現(xiàn)象、總結實驗的得失，得出恰當?shù)慕Y論。同時，應該對新增加的實驗操作方法進行研究，探索實驗成敗的關鍵。培養(yǎng)學生探索精神和不怕挫折、敢于創(chuàng)新等良好的思維品質，才能充分發(fā)揮出化學實驗對培養(yǎng)創(chuàng)新精神的獨特的教育功能。

2.2 優(yōu)化處理實驗內容，加強創(chuàng)新教學力度在新課改的教學理念指導下，變演示實驗為并進實驗，更應充分挖掘教材實驗中的探索性實驗或更多地將驗證性實驗改為探索性實驗。因為探究性實驗能夠使學生在化學實驗的基礎上，通過科學的分析、綜合等思維過程來獲得知識，在實驗教學中，教師精心地設計問題情境，會把學生置于發(fā)現(xiàn)者的位置，這一過程要求學生有較多的思考和討論。讓學生隨著問題的層層深入而激活思維。使他們處于一種主動探究知識的狀態(tài)，適度拓展實驗內容，完善認識結構，培養(yǎng)思維的深刻性，努力做到實驗讓學生做，可使學生喜歡在未知的情景中探索，尋求發(fā)現(xiàn)新途徑、新關系、新知識，并運用知識解決問題。對培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力非常有利。化學規(guī)律的表現(xiàn)形式是多層次、多側面的。但教材提供的往往是單層次、單側面的實驗內容，從創(chuàng)新教育的角度來看，就有必要進行適當?shù)耐卣购脱a充，把簡單實驗設計成綜合實驗、系列實驗的方法。如在復習不飽和鏈烴的性質時，將乙炔的制備、乙炔的性質組成系列實驗。將單個實驗整合成一個綜合實驗使學生對原有的知識進行重組，使知識融會貫通，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新思維、引發(fā)學生的創(chuàng)新意識。

2.3 設計性實驗、開放式性實驗、探究性實驗，培養(yǎng)創(chuàng)新能力設計性實驗是有意識地培養(yǎng)學生的獨立思維能力，創(chuàng)新性能力和綜合運用知識能力。對設計性實驗的教學，課題選定之后，教師主要引導學生根據設計性實驗內容、要求、應解決的問題，去查閱文獻資料，復習有關化學知識，學生必須把過去所建立的認知結構和信息進行分析、綜合、比較，思考實驗原理方法和步驟，擬訂實驗所需藥品，儀器，探討實驗時所產生的現(xiàn)象和容易發(fā)生的失誤以及安全等應注意的問題，最后獨立設計實驗方案，然后讓同學們互相介紹自己的設計思路和實驗方法，共同進行可行性討論，這樣實驗室由封閉式轉為開放式。在實驗過程中教師，既要加強實驗操作過程的指導，又要放手讓學生去獨立實驗，細心觀察，認真思考，獨立分析和解決實驗中所出現(xiàn)的問題。大家在手腦并用的活動中迸發(fā)出了創(chuàng)造的火花。這不僅可使學生掌握基本操作技能，提高動手能力，而且由驗證式實驗改為探究式，使學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力、科學素質及實踐能力得到進一步加強。設計性實驗是解決和培養(yǎng)學生綜合能力和創(chuàng)新能力的重要途徑。

2.4 理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力在教學過程中構建化學活動課，讓學生參與更多的社會實踐，組織學生閱讀擴大學生視野，讓學生主動關心環(huán)境的變化、科技的進步，關注與化學相關的社會熱點、焦點問題，進行開放式學習，調動學生自己去看書、查資料，甚至寫論文，調查本地汽車尾氣污染情況，對化工廠對附近農田、水質、空氣污染情況，進行問分析原因，提出對策，將有助于加深學生對化學知識的理解，開拓視野，開闊思路，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

總之，在創(chuàng)新型化學人才培養(yǎng)過程中，實驗教學起著其它教學環(huán)節(jié)不可替代的作用。它對營造良好的創(chuàng)新文化環(huán)境，激發(fā)學生學習化學的興趣，培養(yǎng)學生優(yōu)良的創(chuàng)新品質、創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力以及創(chuàng)造性思維，有著獨特的功能。重視、優(yōu)化化學實驗，扎實抓好實驗教學，是培養(yǎng)創(chuàng)新型化學人才的有效途徑。

參考文獻：