■甘肅省民樂縣第一中學(xué) 石 梅

化學(xué)實驗的開展有利于培養(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)實驗教學(xué)進一步培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作和設(shè)計能力，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)實驗作為化學(xué)教學(xué)期間重要的一項內(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，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)生的實驗設(shè)計能力有利于學(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驗教學(xué)等方式進一步提升學(xué)生的操作技能和設(shè)計水平，引導(dǎo)其根據(jù)所學(xué)的知識點解決化學(xué)中存在的各項問題。

二、在化學(xué)實驗設(shè)計期間應(yīng)當(dāng)遵循的幾項原則

1.目的性原則。在實驗設(shè)計環(huán)節(jié)中，不管是實驗裝置還是實驗流程的制定，都需要根據(jù)實驗的實際情況和基本要求實施。

2.可行性原則。可行性屬于化學(xué)實驗設(shè)計的基本原則，其涉及兩個環(huán)節(jié)，分別是明確實驗原理和裝置原理，保持操作方式和實驗流程的可行性。另外則是引進相關(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)實驗設(shè)計期間的一項重要原則，這就要求在實驗設(shè)計環(huán)節(jié)中，包含的操作、實驗以及裝置原理等都應(yīng)當(dāng)和化學(xué)理論知識、試驗方法以及整項實驗研究流程等相符合。換而言之便是提升實驗設(shè)計的合理性。

4.遵循創(chuàng)新性原則。創(chuàng)新是開展實驗設(shè)計工作的關(guān)鍵，因此，在化學(xué)實驗設(shè)計期間，要轉(zhuǎn)換以往傳統(tǒng)理念，引進各種新方式和思路，將新穎以及獨有的特征呈現(xiàn)出來。

5.遵循安全性的原則。在設(shè)計化學(xué)實驗期間，禁止應(yīng)用任何有毒的氣體，并且避免操作危險性極高的實驗裝置。

6.遵循優(yōu)化原則。在當(dāng)前化學(xué)實驗設(shè)計環(huán)節(jié)中，從反應(yīng)原理、裝置原理和實驗方式等方面進行探究，不斷優(yōu)化，或者是從多項制定的實驗設(shè)計方案中進行比較分析，選擇出最合適的一項設(shè)計方案。

三、高中化學(xué)實驗設(shè)計能力的培養(yǎng)對策

（一）了解實驗原理，凸顯實驗的設(shè)計思想

在化學(xué)實驗期間，實驗原理是最為重要的一部分，其融合于化學(xué)實驗的整體，本身對化學(xué)實驗各個環(huán)節(jié)有著直接影響。所以，了解實驗原理是提升實驗設(shè)計能力的關(guān)鍵。化學(xué)實驗設(shè)計思想有利于加深化學(xué)理論與化學(xué)實驗之間的聯(lián)系性，屬于化學(xué)實驗設(shè)計的重點所在，一般是按照化學(xué)實驗課題，遵循化學(xué)理論對化學(xué)實驗有全面的認識，不管是任何類型的實驗，都有獨立的設(shè)計思想，而引導(dǎo)和激發(fā)學(xué)生的實驗設(shè)計思想，是培養(yǎng)和提升學(xué)生實驗設(shè)計能力的主要方式。

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

實施化學(xué)實驗設(shè)計工作的關(guān)鍵在于掌握充足的化學(xué)學(xué)科知識點、化學(xué)實驗原理以及動手操作能力等，這些均是開展化學(xué)實驗設(shè)計工作的關(guān)鍵。在教學(xué)期間，教師提前準備相關(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)的實際用途等。面對十分復(fù)雜的實驗設(shè)計，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)從何方面對問題進行思考和探究，以此幫助學(xué)生獲取靈感，制定出實驗設(shè)計計劃，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，而是通過教師細心的指導(dǎo)，延伸學(xué)生的背景面，進而讓學(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)容的實驗設(shè)計問題從簡單到復(fù)雜，逐層探究。

（三）在日常教學(xué)和活動期間滲透實驗設(shè)計思維理念

化學(xué)學(xué)習(xí)離不開實驗方面的操作，對于每項化學(xué)實驗來講，包含的內(nèi)容煩瑣且復(fù)雜，其中表現(xiàn)為實驗原則、設(shè)計、藥品、儀器裝置、實驗流程和結(jié)果分析等多方面。這就要求高中生在實驗教學(xué)期間樹立正確的思維理念和方式，以此為實驗設(shè)計工作的開展奠定一定的基礎(chǔ)。在平時的化學(xué)實驗教學(xué)期間，教師對常規(guī)實驗展開不同方面的設(shè)計，讓學(xué)生制定出相關(guān)的實驗方案。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)生單獨思考或者是小組之間進行交流，改進以及優(yōu)化實驗裝置和流程，在設(shè)計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，隨后展開實驗，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)包含鐵粉這一實驗結(jié)果。在實驗操作期間，學(xué)生除了自身的實驗設(shè)計能力提升以外，分析以及解決問題的能力也會有所增強。

（五）挖掘化學(xué)實驗教學(xué)資源，將驗證性實驗設(shè)計更改成探究性實驗

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驗教學(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)期間引進科學(xué)的探究方式，能夠達到培養(yǎng)學(xué)生實驗設(shè)計能力的目的。除此之外，還需要把驗證性實驗設(shè)計轉(zhuǎn)換成可研究性以及探索性的試驗，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)中找尋各項問題，優(yōu)化實驗設(shè)計方案，使其體會到探索性實驗的樂趣。

四、高中化學(xué)實驗設(shè)計能力培養(yǎng)流程

（一）學(xué)生設(shè)計合理的實驗方案

教師將具體的實驗課題以及要求講給學(xué)生之后，學(xué)生需要在規(guī)定時間內(nèi)制定出設(shè)計方案。在最初和化學(xué)設(shè)計實驗相接觸時，學(xué)生自身覺得難度較高，時間也較長?；诖耍處熆梢越Y(jié)合此種現(xiàn)象加以調(diào)整，在上課之前讓學(xué)生提前進行了解，只有學(xué)生對該項實驗設(shè)計的方式了解以后，才能夠在課上熟練操作，最終制定出滿意的設(shè)計實驗方案。

（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)計的方案進行動手操作。不過教師只知道學(xué)生應(yīng)當(dāng)如何對方案進行設(shè)計，并沒有將設(shè)計方案全部交由學(xué)生，因此，學(xué)生將設(shè)計方案落實于操作環(huán)節(jié)的時候，會看到方案有一些不足。教師在檢查學(xué)生實際操作情況時，需對存在問題的方案進行講解，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到提升學(xué)生實驗?zāi)芰Φ哪康?，加深學(xué)生對知識點的了解。

（三）教師后期評價

教師逐一批改每個學(xué)生的實驗報告，對有問題和出現(xiàn)獨特見解的地方都要明確標注處理，進行評價，基于評價的基礎(chǔ)上進行改進，讓學(xué)生認識到實驗?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)生的實驗設(shè)計能力是很有必要的，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)新以及實踐水平，加深學(xué)生對化學(xué)知識點的掌握，從而更好地學(xué)習(xí)化學(xué)。