浅析初中化学实验设计

摘 要：化学是一门实验科学，实验是化学的灵魂和生命，化学实验更是初中化学的重要内容，主要考察学生的综合能力。化学实验的每一次重大突破，都与实验方法的改革密切相关。本文对初中化学实验设计进行了研究和分析，有助于今后学生化学成绩的提高和学生化学素质的提高。

关键词：初中，化学，实验，设计

前言

化学是一门以实验为基础的自然科学。以实验为基础的化学学科特征决定了化学实验在化学教学中发挥着不可替代的教育功能。教育部颁布的《初中化学课程标准（实验）》指出：“以实验为基础是化学学科的重要特征之一。化学实验对全面提高学生的科学素养有着极为重要的作用。化学实验有助于激发学生学习化学的兴趣，创设生动活泼的教学情景，帮助学生理解和掌握化学知识和技能，启迪学生的科学思维，训练学生的科学方法，培养学生的科学态度和价值观”。[1]实验在化学教学中占有举足轻重的地位，是实施素质教育的有效途径。

化学实验研究的对象是物质，这里的物质既可以是天然存在的，未经人工改造过的物质，如自然界中的空气、石油、煤等；也可以是天然存在的，但经过一定的物理或化学方法提取、制备才能得到的物质，如氧气、铝、尿素等；还可以是人们用化学方法创造的，在自然界中原本并不存在的新物质，如合成橡胶、塑料等。初中化学作为启蒙性、基础性的课程，其实验内容从化学实验研究的对象和研究内容的角度分析，大致也包括上述几个方面。

实验设计，即是设计实验。即由原题给出一定的物质材料，由学生自行设计可实行的操作方案，通过实验现象，得出正确结论，来验证物质的存在与否或辨别物质。

一、初中化学实验设计

1、以课程标准的基本要求为根本，合理选择实验素材

课程标准从“知识与技能”、“过程和方法”、“情感态度与价值观”等目标上，对化学实验有明确的要求，体现了化学以实验为基础的思想。新教科书中实验的设计，以达到课程标准的实验目标和内容要求。

2、实验内容贴近学生的实际生活

从日常生活中选取学生熟悉的素材，引导学生从观察与探究身边的一些常见事物入手，了解化学对人类生活的影响，体会化学发展对改善和提高人类生活质量的关系。通过五彩缤纷的化学物质和丰富多彩的化学变化，是学生切身感到化学就在身边，进一步增强学生对化学的好奇心和探究欲望。

例：“常见的酸和碱”实验的探究，将班级种植的花卉的花瓣如月季花、萝卜莲和生活中的蔬菜如卷心菜、胡萝卜等在研钵中捣烂并加酒精浸泡成为指示剂，分别加到食醋、石灰水、盐酸和氢氧化钠溶液中的现象进行记录。比较所制得的指示剂中，那些在酸或碱溶液中的远射变化效果较好。该案例中的实验探究就是利用学生身边长江的各种花朵、食醋等进行探究活动的例子。

化学科学的发展增进了人类对自然的认识，促进了社会的进步。但是化学在给人类社会带来巨大福利的同时，也出现了一些与化学有关的社会问题，如环境、能源、健康等，甚至有些化学现象可能影响到了人类的生活和社会的可持续发展。因此，在新教材中化学实验内容的选择注意用具体的真实的事件引导学生正确认是化学与社会发展的关系，“使学生知道自然资源并不是取之不尽、用之不竭的，人类要合理地开发和利用资源，树立保护环境，与自然和谐相处的意识”[2]。让学生学会从化学的角度来解释和解决现实中与化学有关的社会问题。

例：在“铁的性质”的教学中，需要用到铁钉生锈的演示实验，可先让学会自己找材料，每人在实验前10天准备三只干净的医用针剂小药瓶。按装满水、少量水、干燥三个不同条件各放入一枚铁钉。让学生每天观察一次并做好记录。最后让学生展示成果。教师讲解与学生讨论结合，直到得出正确结论，效果较好。

3、实验内容更加注重实验的趣味性

以生动、形象、鲜明、新奇的实验现象激发学生兴趣的化学实验，称之为兴趣实验[3]。针对初中具有强烈的好奇心，对新奇的事物具有强烈的探究和求知欲望的特点，增加了趣味性实验。一方面，可以增加学生对学习化学的兴趣；另一方面，引导学生通过趣味实验的新奇现象，进一步分析产生现象的原因，从而将学生对实验现象的表面兴趣转化为对学习、探究化学知识本身的兴趣。

例：“烧不坏的手帕”

在课前事先用一块棉手帕，在盛有乙醇的体积分数为70%酒精的烧杯中浸泡，待均匀湿透后取出，在课上将浸透的手帕舒展开，用镊子夹住两角，请学生帮忙点燃手帕，让它燃烧。当火焰熄灭后，手帕完好无损。追问这是为什么？点出原理以增加学生学习化学的兴趣。

4、科学合理减少污染，使实验绿色化

绿色化学就是环境友好化学，它的核心内涵式在反应过程和化工生产中，尽量减少或彻底消除使用和产生有害物质。绿色化学的着眼点是使污染消灭在生产的源头，使整个生产过程和生产工艺对环境友好，这是从根本上消除污染的对策。新教材对实验的绿色化非常重视，主要体现在：①尽量做到选择的实验其反应物和生成物无污染或污染小。②如果是污染性较强的反应物，则在密闭的装置内进行实验；如无法进行密闭实验时，在通风橱进行或采取其他防护措施。③对产生的污染物做到有效地回收和处理。④为了防止学生操作不熟练而造成污染，对一些有污染性而有需要制备的物质，由教师在实验前制备好分给学生。[4]

二、如何培养初中生化学实验设计能力

1、化学实验以探究为主，引导学生主动实践

要培养学生的化学实验设计能力，在实验教学过程中，教师必须引导学生认真分析实验设计方法，使学生从中体会实验设计思想，掌握实验设计方法，从而达到培养实验设计能力的目的。

例：“二氧化碳气体制取”的实验教学中，如果按照过往的课本要求，就是提供了特定的装置给学生选用，另外，药品也是一般指定选用大理石与稀盐酸的反应，这样做限制了学生的实验设计能力的发挥，不利于对该知识点的完全掌握。在二氧化碳实验室制法的教学中，事先准备了如下几组实验：（一）碳酸钠与稀盐酸反应；（二）纯碳酸钙粉末与稀盐酸反应；（三）石灰石与稀盐酸反应；（四）石灰石与浓盐酸反应；（五）石灰石与稀硫酸反应。让学生依次分别做这五个实验，然后共同讨论：在实验室条件下制取二氧化碳选用哪组实验最合适？为什么？在经过讨论得出共同的结论：实验室应用石灰石（或大理石）跟稀盐酸反应制取二氧化碳最适合。

实验设计关键在于学生能熟练掌握基本的实验操作，熟悉实验过程中产生的现象，从而确定出所需的步骤方案，推导出正确的实验结论。5覆盖面广，组织性强，侧重于考察学生对于知识的综合应用，而开放式的答题形式，又大大拓宽了学生的思维层面，调动了学生兴趣，对提高学生综合组织能力起到很大作用.

2、创设兴趣小实验，激发学生主动参与

兴趣是最好的老师，是主动学习的最初动因，它能推动学生去探索真理，并带有情绪体验色彩的意向，会产生强烈的参与意识，进行创新实践。因此，在教学中引导学生把枯燥呆板易懂的实验设计成生动活泼的兴趣小实验，也不失为激励学生主动参与，培养学生创新能力的好途径。

例如：在学习了可燃物燃烧的条件后，我给学生巧妙的提出了这样一个问题，水中的白磷能燃烧吗？问题刚提出，学生迷惑，甚至回答“否”，但一经点拨，许多同学马上恍然大悟，于是我要求他们先讨论怎样设计操作步骤？还需用到哪些仪器和药品？还要讲出创作设计的理由。最后，人人举手，欲上台表演。

创设新颖有力的实验问题情境，激励学生分析问题、积极思维、主动思考。实际上，书上的有些实验存在着不合理性或难以操作性等不妥之处，引导学生主动思考对某些实验进行设疑，让学生筹划，以培养学生的创新情感。

结论

经过一年来对初中化学实验设计的探讨研究和对学生的实验能力设计的培养，在各方面都取得了一定的成绩，但不足之处还是存在的，例如，课堂的时间控制问题和实验设计的方向问题还是不够完善，希望在不久的将来，可以做得更好。而我们教师更要及时分析和总结并拿出相应的计划和措施给学生辅导，使学生的化学素质得到根本的提高。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部.2001.全日制义务教育化学课程标准.北京： 北京师范大学出版社

[2] 刘克文.初中化学新课程教学法.2002.南京：南京师范大学出版社

[3] 胡满成.2001.化学基础实验.北京：科学出版社

[4] 范杰.2001.化学实验论.太原：山西科学技术出版社

[5] 华彤文.2005.普通化学原理.第三版.北京：北京大学出版社