《中学化学实验方案创新设计之我见》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中学化学实验方案创新设计之我见（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、中学化学实验方案创新设计之我见江西省兴国第三中学（342400） 赖德官中学化学实验教学是个说不完的话题，已被教学第一线的教师们讨论了一年又一年。其中，“化学实验方案的设计”是实验教学的一个重要方面。它是根据实验课题所提出的实验目的，让学生在学得的化学知识和实验技能的基础上，选择恰当的实验方案来解决问题的过程，它是化学实验能力的重要内容。近几年来，高考化学试题除了相当重视“化学与社会”的结合，“化学实验方案的设计”也已成为出题的热点。它强调了对学生的综合能力、创新能力和实践能力的考查。如2001年上海高考26题，该题要求用实验确定某酸HA是弱电解质。根据两位学生的实验方案解释其原理，并对他们的
2、方案作出评价，再由考生提出一个合理而比较容易进行的方案。该题既有强弱电解质、盐类水解等基础知识的考查，同时又着重考查了考生的周密的审题能力、知识的迁移能力、对比观察能力及创新能力。它是对学生各项能力的综合测试，考生解此题时不是想不到就是想不周到，得分率很低。可见，在高考命题从知识立意转向能力立意的形势下，要求我们在平时的教学中应充分利用化学实验阵地，全面培养学生的创新思维能力和创新设计能力。“化学实验方案的设计”应是中学化学教学中培养学生创新能力的最高目标。那么，如何培养学生独立实验创新的能力呢？我国著名的化学家戴安邦教授经常讲“授人以鱼，不如授人以渔”。这就是说我们要提高学生的素质，特别是独
3、立思考、探究和创造性的能力。因此，积极进行实验方案教学的研究，培养学生的自主实验创新能力，让中学化学实验教学更加完美，也更具有现实意义。我校自开办以来，一直注重学生化学实验方案创新能力的培养，学生运用和探究化学实验的能力较强。下面结合实验方案教学中的经验提出几点浅见，仅供各位同行参考。一、领会大纲对教材实验教学目标和要求是实验方案创新的前提中学阶段“化学实验方案的设计”可从以下几方面展开，即制备实验方案设计、性质实验方案的设计和物质折检验实验方案的设计，最后总结出化学实验方案设计的基本要求。根据对学生的认识水平和学习内容，从培养学生创新思维能力出发，一般有如下操作步骤：确定课题提出设计方案讨论
4、方案的可行性实验操作对实验进行分析评价确定最佳实验方案。教材中列举了以铝屑为原料制备A1（OH）3的实验方案的设计、乙二酸化学性质实验方案的设计等五个实验方案设计的思路；安排了以苯甲酸为原料，设计制取苯甲酸甲酯的实验方案、设计铜和铜的化合物的性质方案等讨论题，并配套了八个关于实验设计的学生实验和若干习题，若教师能抓住这些契机，舍得花时间和精力展开实验和讨论，则不仅可以激发学生学习化学的兴趣，充分发挥学生的主体作用，同时，能使学生在创设问题的情景中独立发现新事物、新问题，追求新知识 ，在自己精心设计的实验方案的实施过程中，对化学问题提出新颖的见解、思路、方法和设想，解决新颖的化学问题，享受“发现
5、”的乐趣，使他们的创造性思维得以大大的培养，继而在以后的应用环节中，达到知识的迁移和深化。二、基础知识和实验技能是化学实验方案设计的基础学生能否深刻理解化学基本理论和实验技能，这是进行实验方案创新设计的基础。在教学中首先我们要求学生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。化学实验强调学生动手能力，通过实验也是证实某物质是否具有某种性质的唯一手段。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，
6、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。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、分液、称量、滴定、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。设计实验方案，必须都包含以下内容：（1）实验目的（2）实验原理（2）实验设计（4
7、）实验药品、仪器、装置（5）实验操作及规程（6）实验结果的处理，这六个方面的内容可称为化学实验的六要素。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、处理所测得的数据、分析实验误差等项工作中必须对各要素进行综合分析。三、观察能力是实验方案创新能力培养的重要方面具有良好的观察能力
8、的学生，他们更容易发现、提出实验中问题，能够根据问题提出解决方法，这就是创新的源泉。初学化学的同学觉得化学实验很神秘，有些同学甚至把实验看成是耍魔术，很好玩。由于他们只注意看“热闹”，而没有明确的观察目的，这样就难以抓住关键的实验现象，丢掉了“门道”，其结果就难以得出正确的实验结论。那么，在观察能力的培养上，我们该如何引导学生去看实验，注意哪些问题呢？1、不能只盯一点，要全面观察一些同学在观察化学实验时，只注意明显突出的现象，而忽略那些不太显著的现象。如观察铁丝在氧气中燃烧的现象时，只看到有“火星四射”，而看不到有“黑色固体产生”。另外，观察不仅是用眼看，还包括用耳听、用鼻闻、用手摸。例如，在
9、观察硫在氧气中燃烧的实验时，通过鼻闻，可了解产生的气味；用手摸集气瓶壁，可感觉到反应有热量放出。这些都是用眼所观察不到的。2、不能马马虎虎，要细心比较观察实验不能只观察一个大概，特别是对相似的实验，更应细心比较。如钠和钾都能在空气中燃烧，都能与水反应，现象相似，但有差别。如果学生不注意对比，就难以得出钾比钠化学性质更活泼的结论。3、不能只观察不思考观察化学实验，不只是动动眼睛和其它感官就行了，还要开动脑筋去分析和判断。如在观察实验室制氧气的实验时，只有同时思考“为什么实验前应先检验装置的气密性？”“试管口为何要略向下倾斜？”“实验结束时，为何要先将导管从水槽中取出，后熄灭酒精灯？”等问题，才能
10、达到“知其所以然”的目的。4、弄清概念，防止张冠李戴有些化学实验的概念容易混淆，若没有搞清它们之间的区别，在描述实验现象时就易出现张冠李戴的错误。如“光”与“火焰”、“烟”与“雾”、“浑浊”与“沉淀”、“溶解”与“溶化”等概念极易混淆，只有注意了它们区别，才能正确描述这类实验现象。5、要防止用结论代替现象进行描述现象是事物的表面特征，而结论是通过对现象的分析得出的事物的本质特征，二者有联系、但不能相互代替，如镁条在氧气中燃烧的现象之一是“有白色粉末产生”，而不是描述为“有氧化镁产生”。否则，就不是实事求是的态度。四、思维能力是化学实验方案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
11、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，而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。在科学技术发展史上，由于受传统观念、原有理论、技术的束缚，一些科学家虽已站到了新发现的门口，但却失去了机会。其中普利斯特列已经在实验中制出了氧气，但由于受当时燃素学说的束缚，而未能发现氧气，以至后来载入史册的氧气的发现者是拉瓦锡。在此中，创造性思维的“敌人”就是各种束缚。当人们遇到问题时，常常习惯于照老办法去套，因为这样既简单、方便，又不会出错，而对这种方法的使用越多，
12、就越迷信，这是思维定势的一种重要形态。例如：有一道大家做熟了的习题：如何设计一组实验检验由浓硫酸和木炭粉在加热条件下生成的全部产物？一般的设计思路为：让产生的混合气体依次通过无水硫酸铜品红试液酸性高猛酸钾溶液（或溴水溶液）品红试液澄清石灰水，其作用分别是：证明水的存在、证明二氧化硫的存在、除去二氧化硫、证明有二氧化碳、证明有二氧化碳存在。但在2002年化学高考试题广东、河南卷第17题又出了这题，但在题给的装置中少给了一个洗瓶。受到思维定势的考生对少了一个洗瓶都想不到变通的方法。其实可以拿掉第二个盛品红试液的洗瓶，当酸性高猛酸钾溶液（或溴水溶液）的颜色不褪尽时，不仅除去了二氧化硫，还证明了该气体
13、已被除尽。可见，在化学日常教学中教师要始终不忘激发鼓励学生不墨守成规、能别出心裁、标新立异地提出合乎化学研究规律的新观点、新设想及新方法。五、创造性是化学实验方案设计的灵魂创造性是设计的灵魂。学生要具备“喜新厌旧”、不落俗套的精神，在符合科学规律的前提下有执着的探究精神，只有这样，才能创造性地构思、设计出解决问题的途径和方法。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
14、维。同时也应经常提出一些能激发学生创造欲望和创造兴趣的问题，尽量给学生一些动手的机会，让学生在手脑并用的活动中迸发出创造的火花。教师要引起学生认知结构上的不平衡，造成学生心理上的悬念，从而唤起学生的求知欲望。要达到这种目的，要求“实验设计方案”的题材有足够的新颖。正是这种“新颖”的刺激，才会引起学生对探索的兴趣和欲望，激发学生设问。思维源于疑惑，客观存在的问题虽然许许多多，但要发现它并不容易，而发现、提出反常问题就更不容易了。前者是再现思维，后者是创新思维。教学中，教师要善于为学生创设问题情景，对某些环节的交待要留有余地并不能讲得面面俱到。为激发学生进行求异思维和充分显示思维过程，教师要延迟判断。同时还要讲究“引”法，让学生有生疑的“空白”点、思维的“开发区”，必要时还要帮助学生准备相应的基础知识，否则即使问题摆在面前也发现不了。一旦学生有“突发奇想”，教师应因势利导。若把设问、质疑和释疑贯穿于实验教学的始终，可使学生由大疑产生大悟的效果。
