■甘肅省民樂縣第一中學(xué) 石 梅

化學(xué)實(shí)驗(yàn)的開展有利于培養(yǎng)學(xué)生的操作、觀察和問題解決能力。教師應(yīng)當(dāng)通過有關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作和設(shè)計(jì)能力，以此讓其應(yīng)用相關(guān)的知識技能來解決化學(xué)中存在的有關(guān)問題。

一、提出問題

化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為化學(xué)教學(xué)期間重要的一項(xiàng)內(nèi)容，是化學(xué)教師經(jīng)常采取的一種教學(xué)方式，與此同時(shí)，也是幫助學(xué)生熟練掌握化學(xué)的根本形式。而培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力有利于學(xué)生學(xué)好化學(xué)，提升科學(xué)探究水平。教師可以通過開展殼體研究以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方式進(jìn)一步提升學(xué)生的操作技能和設(shè)計(jì)水平，引導(dǎo)其根據(jù)所學(xué)的知識點(diǎn)解決化學(xué)中存在的各項(xiàng)問題。

二、在化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)期間應(yīng)當(dāng)遵循的幾項(xiàng)原則

1.目的性原則。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，不管是實(shí)驗(yàn)裝置還是實(shí)驗(yàn)流程的制定，都需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)的實(shí)際情況和基本要求實(shí)施。

2.可行性原則?？尚行詫儆诨瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則，其涉及兩個(gè)環(huán)節(jié)，分別是明確實(shí)驗(yàn)原理和裝置原理，保持操作方式和實(shí)驗(yàn)流程的可行性。另外則是引進(jìn)相關(guān)的儀器以及設(shè)備，滿足有關(guān)條件。

3.遵循科學(xué)性原則?？茖W(xué)性是屬于化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)期間的一項(xiàng)重要原則，這就要求在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，包含的操作、實(shí)驗(yàn)以及裝置原理等都應(yīng)當(dāng)和化學(xué)理論知識、試驗(yàn)方法以及整項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究流程等相符合。換而言之便是提升實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性。

4.遵循創(chuàng)新性原則。創(chuàng)新是開展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)工作的關(guān)鍵，因此，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)期間，要轉(zhuǎn)換以往傳統(tǒng)理念，引進(jìn)各種新方式和思路，將新穎以及獨(dú)有的特征呈現(xiàn)出來。

5.遵循安全性的原則。在設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)期間，禁止應(yīng)用任何有毒的氣體，并且避免操作危險(xiǎn)性極高的實(shí)驗(yàn)裝置。

6.遵循優(yōu)化原則。在當(dāng)前化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，從反應(yīng)原理、裝置原理和實(shí)驗(yàn)方式等方面進(jìn)行探究，不斷優(yōu)化，或者是從多項(xiàng)制定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案中進(jìn)行比較分析，選擇出最合適的一項(xiàng)設(shè)計(jì)方案。

三、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)對策

（一）了解實(shí)驗(yàn)原理，凸顯實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)期間，實(shí)驗(yàn)原理是最為重要的一部分，其融合于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的整體，本身對化學(xué)實(shí)驗(yàn)各個(gè)環(huán)節(jié)有著直接影響。所以，了解實(shí)驗(yàn)原理是提升實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的關(guān)鍵?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想有利于加深化學(xué)理論與化學(xué)實(shí)驗(yàn)之間的聯(lián)系性，屬于化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)所在，一般是按照化學(xué)實(shí)驗(yàn)課題，遵循化學(xué)理論對化學(xué)實(shí)驗(yàn)有全面的認(rèn)識，不管是任何類型的實(shí)驗(yàn)，都有獨(dú)立的設(shè)計(jì)思想，而引導(dǎo)和激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想，是培養(yǎng)和提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的主要方式。

（二）落實(shí)提升設(shè)計(jì)能力的基礎(chǔ)，科學(xué)合理的對學(xué)生的設(shè)計(jì)能力加以培養(yǎng)

實(shí)施化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)工作的關(guān)鍵在于掌握充足的化學(xué)學(xué)科知識點(diǎn)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理以及動手操作能力等，這些均是開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)工作的關(guān)鍵。在教學(xué)期間，教師提前準(zhǔn)備相關(guān)案例，利用案例指導(dǎo)學(xué)生，讓學(xué)生分析材料和掌握物質(zhì)的實(shí)際用途等。面對十分復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，教師可以提供相關(guān)的知識背景，整合基礎(chǔ)知識，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)當(dāng)從何方面對問題進(jìn)行思考和探究，以此幫助學(xué)生獲取靈感，制定出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)計(jì)劃，從而樹立自信心。一般來講，學(xué)生在學(xué)習(xí)中普遍都會遇到問題，最為合理的方式不是讓教師直接解答難題，給出答案，而是通過教師細(xì)心的指導(dǎo)，延伸學(xué)生的背景面，進(jìn)而讓學(xué)生自身去解決難題，教師在這其中起到輔助性作用。教學(xué)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)問題從簡單到復(fù)雜，逐層探究。

（三）在日常教學(xué)和活動期間滲透實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思維理念

化學(xué)學(xué)習(xí)離不開實(shí)驗(yàn)方面的操作，對于每項(xiàng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)來講，包含的內(nèi)容煩瑣且復(fù)雜，其中表現(xiàn)為實(shí)驗(yàn)原則、設(shè)計(jì)、藥品、儀器裝置、實(shí)驗(yàn)流程和結(jié)果分析等多方面。這就要求高中生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)期間樹立正確的思維理念和方式，以此為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)工作的開展奠定一定的基礎(chǔ)。在平時(shí)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)期間，教師對常規(guī)實(shí)驗(yàn)展開不同方面的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生制定出相關(guān)的實(shí)驗(yàn)方案。比如可以提出問題，以氯氣制備舉例，應(yīng)用二氧化錳與濃酸加熱條件下進(jìn)行制備，當(dāng)氣體收集完以后還需要制備何種氣體？可否采取改變裝置的方式來使氯氣制備更加簡便？提出問題之后，學(xué)生單獨(dú)思考或者是小組之間進(jìn)行交流，改進(jìn)以及優(yōu)化實(shí)驗(yàn)裝置和流程，在設(shè)計(jì)期間將自身的建議論述出來。

（四）和生活情景相聯(lián)系

化學(xué)和人們?nèi)粘Ｉ钜约吧a(chǎn)有著密切聯(lián)系，這就使自然現(xiàn)象、社會活動以及生產(chǎn)實(shí)踐等都應(yīng)當(dāng)為化學(xué)教學(xué)提供合理的探究素材，比如我們平時(shí)吃的零食，零食袋子內(nèi)經(jīng)常放置脫氧劑，教師可以引領(lǐng)學(xué)生研究脫氧劑的組成成分，觀察呈現(xiàn)出來的顏色，結(jié)合脫氧原理以及顏色提前假設(shè)和猜測，隨后展開實(shí)驗(yàn)，在水、堿以及酸內(nèi)分別添加粉末，了解三者的變化情況。當(dāng)后者呈氣泡狀態(tài)而前兩者無變化的時(shí)候，繼續(xù)添加硫氰化鉀溶液，當(dāng)變紅以后就表明存在著鐵離子，最終學(xué)生獲取了脫氧劑粉末內(nèi)包含鐵粉這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在實(shí)驗(yàn)操作期間，學(xué)生除了自身的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力提升以外，分析以及解決問題的能力也會有所增強(qiáng)。

（五）挖掘化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)更改成探究性實(shí)驗(yàn)

高中生的化學(xué)基礎(chǔ)知識體系還不是特別完善，在應(yīng)用科學(xué)方式的時(shí)候還有較多的誤差，在這一現(xiàn)狀下，就要求教師結(jié)合教材以及生活中的情景素材來選擇實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，將化學(xué)問題當(dāng)成載體，找尋教材和生活內(nèi)的各項(xiàng)素材，構(gòu)建學(xué)習(xí)情景。而在課題內(nèi)容教學(xué)期間引進(jìn)科學(xué)的探究方式，能夠達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的目的。除此之外，還需要把驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換成可研究性以及探索性的試驗(yàn)，為學(xué)生探索以及思維創(chuàng)造提供充足的空間，使學(xué)生在探索狀態(tài)中找尋各項(xiàng)問題，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，使其體會到探索性實(shí)驗(yàn)的樂趣。

四、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)流程

（一）學(xué)生設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案

教師將具體的實(shí)驗(yàn)課題以及要求講給學(xué)生之后，學(xué)生需要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)制定出設(shè)計(jì)方案。在最初和化學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)相接觸時(shí)，學(xué)生自身覺得難度較高，時(shí)間也較長?；诖?，教師可以結(jié)合此種現(xiàn)象加以調(diào)整，在上課之前讓學(xué)生提前進(jìn)行了解，只有學(xué)生對該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方式了解以后，才能夠在課上熟練操作，最終制定出滿意的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

（二）學(xué)生操作環(huán)節(jié)

在教師指導(dǎo)之下，學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行動手操作。不過教師只知道學(xué)生應(yīng)當(dāng)如何對方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，并沒有將設(shè)計(jì)方案全部交由學(xué)生，因此，學(xué)生將設(shè)計(jì)方案落實(shí)于操作環(huán)節(jié)的時(shí)候，會看到方案有一些不足。教師在檢查學(xué)生實(shí)際操作情況時(shí)，需對存在問題的方案進(jìn)行講解，這樣的話，學(xué)生就會了解到問題所在。此種操作方式可以達(dá)到提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ哪康?，加深學(xué)生對知識點(diǎn)的了解。

（三）教師后期評價(jià)

教師逐一批改每個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，對有問題和出現(xiàn)獨(dú)特見解的地方都要明確標(biāo)注處理，進(jìn)行評價(jià)，基于評價(jià)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，讓學(xué)生認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)?zāi)睦飳?，哪里不對。教師還應(yīng)當(dāng)將集中出現(xiàn)的問題整合到一起，在課堂上講解給學(xué)生。

五、結(jié)語

從以上論述來看，大力培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力是很有必要的，除了能夠激發(fā)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣之外，還有利于對學(xué)生的邏輯組織能力加以培養(yǎng)，提升學(xué)生的創(chuàng)新以及實(shí)踐水平，加深學(xué)生對化學(xué)知識點(diǎn)的掌握，從而更好地學(xué)習(xí)化學(xué)。