■甘肅省高臺(tái)縣城關(guān)初中 張 亮

一、初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分類的分析

（一）物質(zhì)的制備（或合成）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

化學(xué)學(xué)科的主要內(nèi)容就是對自然界中的所有物質(zhì)進(jìn)行研究，包含加工過的以及未被加工過的物質(zhì)。以制備物質(zhì)類別來看，化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)主要分為兩種：一種是針對有機(jī)物的制備實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，另一種是針對無機(jī)物的制備實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。但初中階段關(guān)于物質(zhì)的制備或合成方面的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)十分有限，只涉及了無機(jī)物的制備。無機(jī)物一般呈現(xiàn)氣體、固體以及液體三種狀態(tài)，所以以此為分類標(biāo)準(zhǔn)，無機(jī)物的制備實(shí)驗(yàn)又可以細(xì)分為以下三種：第一氣體物質(zhì)的制備，例如氧氣和二氧化碳?xì)怏w的制備；第二固體物質(zhì)的制備，例如明礬飽和溶液降溫結(jié)晶實(shí)驗(yàn)；第三液體物質(zhì)的制備，如進(jìn)行一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶液的配置等。

（二）物質(zhì)的分離與提純實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

自然界中的大多數(shù)物質(zhì)都是由多種物質(zhì)混合在一起的物質(zhì)，但是要想保證化學(xué)實(shí)驗(yàn)效果，就必須使用純凈的物質(zhì)，所以物質(zhì)的分離與提純就發(fā)揮著十分重要的作用。以被分離物質(zhì)的狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)，初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中分離與提純實(shí)驗(yàn)可以分為以下四種：第一，固－固混合分離型實(shí)驗(yàn)，例如粗鹽的提純；第二，固－液混合分離型實(shí)驗(yàn)，例如粗鹽中難溶性固體雜質(zhì)的去除等；第三，液－液混合分離型實(shí)驗(yàn)，例如氧氣的工業(yè)制法；第四，氣－氣混合分離型實(shí)驗(yàn)，例如氧氣和二氧化碳?xì)怏w的干燥與凈化實(shí)驗(yàn)等。

（三）物質(zhì)的表征實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

在化學(xué)學(xué)科中，物質(zhì)的表征指的就是物質(zhì)的特征描述，主要包含物質(zhì)的構(gòu)成、物質(zhì)的價(jià)態(tài)、物質(zhì)的含量以及物質(zhì)的結(jié)構(gòu)等內(nèi)容。初中化學(xué)教材中涉及的物質(zhì)表征實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)主要可以分為以下幾種。第一鑒定類型實(shí)驗(yàn)，又可以細(xì)分為鑒定氣體、離子、元素、有機(jī)物、金屬及金屬離子、蛋白質(zhì)纖維等的實(shí)驗(yàn)。第二鑒別類型的實(shí)驗(yàn)。

（四）物質(zhì)的性質(zhì)及變化規(guī)律的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

在初中化學(xué)教學(xué)中，物質(zhì)的性質(zhì)及其變化規(guī)律是化學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)內(nèi)容，也是最為重要的內(nèi)容，主要分為以下幾種。第一，探究單一物質(zhì)的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，主要目的是讓學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)身邊常見物質(zhì)的性質(zhì)。這類型化學(xué)又可以細(xì)分為以下兩種類型：一種是無機(jī)物的性質(zhì)探究性實(shí)驗(yàn)，例如氧氣、二氧化碳等物質(zhì)的性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)；另一種是有機(jī)物性質(zhì)的探究實(shí)驗(yàn)，例如甲烷、乙醇等物質(zhì)的性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)等。第二，探究微觀粒子性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。第三，探究反射條件的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。例如鐵生銹以及物質(zhì)燃燒，都需要特定的條件，加強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)條件的控制，才能減少不必要因素對化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。第四，探究反應(yīng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，例如對質(zhì)量守恒定律以及金屬活動(dòng)順序的探究等。第五，探究影響物質(zhì)溶解或化學(xué)反應(yīng)速率的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

二、初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原則分析

（一）目的性原則

要想科學(xué)合理地設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，首先要明確化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)目標(biāo)，其次要明確每一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)步驟的實(shí)施目標(biāo)。只有具備明確的化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)，才能保證化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的有效性。

（二）科學(xué)性原則

按照一定的科學(xué)道理，實(shí)事求是地進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，這是保證化學(xué)實(shí)驗(yàn)成功實(shí)施的基礎(chǔ)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的科學(xué)性指的是，學(xué)生必須遵循正確的化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理，利用有效的實(shí)驗(yàn)方法，進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，并且保證設(shè)計(jì)出的實(shí)驗(yàn)操作步驟符合生活規(guī)律。

（三）可行性原則

初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)需要遵循可行性原則，即設(shè)計(jì)出來的化學(xué)實(shí)驗(yàn)需要切實(shí)可行，可以發(fā)揮其相應(yīng)的作用，而這也就要求實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)者要合理地選擇化學(xué)試劑、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備以及實(shí)驗(yàn)方法。

（四）安全性原則

初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)必須遵循安全性原則，即必須盡量避免有毒化學(xué)試劑以及危險(xiǎn)藥品等的選擇，避免出現(xiàn)危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)操作，避免對學(xué)生的身體健康產(chǎn)生傷害，避免對周圍環(huán)境造成污染。同時(shí)，在正式開始實(shí)施化學(xué)實(shí)驗(yàn)之前，教師還要對學(xué)生進(jìn)行安全教育，教會(huì)學(xué)生常見問題的應(yīng)對方法。

三、初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)策略分析

（一）針對物質(zhì)的制備（或合成）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)策略分析

首先，教師要引導(dǎo)學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)思路。初中化學(xué)教材中只涉及氣體的制備實(shí)驗(yàn)，一般情況下，氣體的制備實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路為：第一步，確定制備某種氣體的實(shí)驗(yàn)的目的；第二步，分析制備某種氣體的實(shí)驗(yàn)原理；第三步，明確各個(gè)反應(yīng)物的種類、狀態(tài)以及各種反應(yīng)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)應(yīng)當(dāng)具備的條件；第四步，科學(xué)選擇該化學(xué)實(shí)驗(yàn)的發(fā)生裝置；第五步，科學(xué)選擇該化學(xué)實(shí)驗(yàn)的除雜裝置；第六步，科學(xué)選擇該化學(xué)實(shí)驗(yàn)的干燥裝置；第七步，科學(xué)選擇該化學(xué)實(shí)驗(yàn)的收集裝置；第八步，科學(xué)選擇該化學(xué)實(shí)驗(yàn)的處理裝置；第九步，對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行分析，明確其中的注意事項(xiàng)和操作要點(diǎn)，明確實(shí)驗(yàn)過程中面臨的風(fēng)險(xiǎn)以及可能出現(xiàn)的各種問題。例如，有的化學(xué)實(shí)驗(yàn)雖然具有環(huán)保、藥品用量少等優(yōu)勢，但是無法保證操作者的人身安全。有的化學(xué)實(shí)驗(yàn)雖然整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程存在一些安全隱患，但是操作難度不大，實(shí)驗(yàn)成功率較高等。只有教師科學(xué)地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行不同實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案優(yōu)勢與劣勢的分析，才能讓學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有一個(gè)更加深刻的理解和認(rèn)識(shí)。最后，初中階段的各種實(shí)化學(xué)驗(yàn)現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)條件有著十分緊密的聯(lián)系，稍有變動(dòng)就會(huì)產(chǎn)生巨大的變化。教師要根據(jù)實(shí)際情況引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，教師可以在操作化學(xué)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候向?qū)W生演示，加強(qiáng)對學(xué)生在這方面的引導(dǎo)。

（二）物質(zhì)的分離與提純實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)策略

首先，教師要引導(dǎo)學(xué)生先思考被分離或者提純物質(zhì)的性質(zhì)及其特點(diǎn)。其次，教師要以物質(zhì)的性質(zhì)與特點(diǎn)為基礎(chǔ)，按照“簡單、易于操作、容易添加試劑、科學(xué)合理”的原則，確定具體的分離方法或者提純方法。

（三）物質(zhì)的表征實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)策略

首先，針對鑒定實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，教師要引導(dǎo)學(xué)生明確物質(zhì)的表征探究應(yīng)當(dāng)先開始對物質(zhì)的物理特性開始分析，再對物質(zhì)的化學(xué)特性進(jìn)行分析，然后再設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)方案。確保實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)步驟等科學(xué)合理，并在完成化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)之后，還要注意對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行深刻的反思以及有效的評價(jià)，確保提升學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

（四）物質(zhì)的性質(zhì)及變化規(guī)律的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)策略

首先，這類型實(shí)驗(yàn)的主要目的就是對物質(zhì)是否具有某種性質(zhì)或者變化規(guī)律進(jìn)行驗(yàn)證，所以這類型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，要將重點(diǎn)放在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象上，即盡量使設(shè)計(jì)出來的化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯且單一。其次，教師可以進(jìn)行具體的演示實(shí)驗(yàn)，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路，讓學(xué)生意識(shí)到在這類化學(xué)實(shí)驗(yàn)中認(rèn)識(shí)到控制實(shí)驗(yàn)條件的重要性。最后，教師就可以將學(xué)生分成若干小組，讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要點(diǎn)等方面的交流與討論。

四、結(jié)語

綜上所述，化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)就是在正式開始實(shí)施化學(xué)實(shí)驗(yàn)之前，運(yùn)用自己掌握的化學(xué)理論知識(shí)和技能，圍繞化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，按照一定的化學(xué)實(shí)驗(yàn)要求，合理安排與規(guī)劃化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的、原理、儀器、裝置、步驟以及方法等的過程。為了實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)，提升學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，教師要采取恰?dāng)?shù)慕虒W(xué)策略，加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的選擇，保證初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分類及教學(xué)質(zhì)量。