怎样提高中学化学实验设计的能力

怎样提高中学化学实验设计的能力

周贵平

甘肃省清水县第五中学周贵平

实验在化学教学中起着举足轻重的作用。化学教学本身并不只是传授给学生一些初步的化学概念和规律，而是通过一系列有效的教育教学手段，全面提高学生的智能，使他们能够掌握和运用一些化学原理和实验手段，学会科学研究的基本方法，学会辩证而客观地认识世界，从而在将来能够独立地、有创造性地进一步深入学习和研究实验的能力。

一、实验设计对学生的基础知识和实验技能的要求

1.深刻理解化学基本理论的实验基础。化学学科中，任何理论（或假设）的提出、发展和完善，都需要一定的实验事实作根据。如：金属铜化学性质的探究、空气成分的测定、氧气的化学性质实验等。许多类似的实例道出了以下规律：实验事实→理论的建立（或假设的提出）→再实验→理论的发展和完善。这是人类在自然科学中发现真理、认识真理的过程。要让学生明白：化学家就是这样去认识化学世界的。

2.熟练掌握常见元素及其化合物的物理性质、化学性质的实验事实以及单质、化合物的制备原理和方法以及实验操作的主要注意事项等。

二、实验是证实某物质是否具有某种性质的唯一手段

1.中学阶段的大部分化学实验都是定性实验，这些实验虽然简单，但确实可以培养学生透过实验现象（或实验数据）看清反应实质，进而推断物质的微观组成、结构与实验结果的相互关系。物质的制备原理是以物质的性质为基础的，某一物质的制备方法不止一种，但教材上采用的方法则是实验室中最常见的最好方法，熟悉了这些实验，在设计实验时就能够灵活选择实验原理。

2.掌握中学化学常规实验手段，熟悉常见仪器的规格、用途及使用注意事项。常规实验手段是化学实验的基础，综合实验是常规实验的综合运用，即使那些高、精、尖的实验也离不开常规实验，因而教材中所有实验（包括教师的演示实验）都要尽可能地让学生在课内或课外一丝不苟地完成。通过动手，一方面达到对常规实验操作（加热、蒸发、过滤、称量、仪器的组装等）的熟练掌握，同时熟悉常见仪器的应用范围和使用注意事项。

三、设计实验必须有化学实验总体观

任何一个化学实验都包含一下六要素：（1）实验目的；（2）实验原理；（3）实验设计；（4）实验药品、仪器、装置；（5）实验操作及操作规程；（6）实验结果的处理。实验目的是核心；实验原理是达到实验目的的理论根据；实验程序是能否完成实验的关键，它的设计以实验原理为基础；药品、仪器、装置是物质保证，这些物质条件的选择是由实验原理和实验程序决定的，同时对实验程序也起着制约作用；实验操作及注意事项是实验得以顺利、安全进行的保证，它的制定要由实验程序和实验用品来决定；实验结果的处理是对实验是否达到预期目的所进行的检验，在解释实验现象、处理数据、分析实验误差等项工作中必须对各要素进行综合分析。

四、思维能力是化学实验设计的核心

学生的一切学习活动都离不开思维。化学实验的设计过程实质上是一个探索、创造的过程，对学生思维能力的要求层次较高。中学生的思维活动还处于从经验型向抽象型过渡的阶段，这就要求教师要设法加速这一转化，使学生的思维活动尽快趋于成熟，尽早地具备辩证思维的能力，同时培养出较好的思维品质。

五、创造性是实验设计的灵魂

学生在设计时，首先是通过模仿、移植现有的实验方案，然后通过独立思考、探索逐渐在设计中体现自己的个性，具有一定的创造性。教师在组织学生开展课外活动时，可引导学生阅读、查找一些实验小窍门、实验药品及仪器的代用品、实验装置的改进等有关资料，以开阔学生的视野，启迪学生进行创造性思维。