淺議高中生化學(xué)實驗設(shè)計能力培養(yǎng)

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1、淺議高中生化學(xué)實驗設(shè)計能力培養(yǎng)中圖分類號：G633.8一、問題提出化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，化學(xué)實驗是化學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容，是化學(xué)教師常用的教學(xué)手段，也是學(xué)生學(xué)好化學(xué)的有效方法。改革后的新教材在實驗編排上得到加強，《普通高中化學(xué)新課程標準（實驗）》中必修I模塊的內(nèi)容標準要求學(xué)生初步認識實驗方案設(shè)計、實驗條件控制、數(shù)據(jù)處理等方法在化學(xué)學(xué)習(xí)和科學(xué)研究中的應(yīng)用?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)教學(xué)大綱》也明確提出：化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。加強實驗教學(xué)是提髙化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的重要一環(huán)。培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰τ兄趯W(xué)生學(xué)好化學(xué)，提高科學(xué)探究的水平。教師應(yīng)通過實驗教學(xué)和開展有

2、關(guān)的課題研究，培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作技能和實驗設(shè)計能力，引導(dǎo)他們綜合運用知識和技能解決一些簡單的化學(xué)實際問題。二、化學(xué)實驗設(shè)計的原則1.目的性原則：在整個實驗設(shè)計過程中，如實驗裝置、實驗步驟等的設(shè)計都應(yīng)圍繞實驗?zāi)康暮鸵筮M行。2?科學(xué)性原則：科學(xué)性是化學(xué)實驗設(shè)計的核心原則。在整個實驗設(shè)計過程中，實驗原理、裝置原理以及操作原理都必須與化學(xué)理論知識、實驗方法論和實驗研究過程相一致。簡單來說就是實驗設(shè)計應(yīng)該具有合理性。3?安全性原則：化學(xué)實驗設(shè)計中應(yīng)當(dāng)盡量避免使用有毒藥品或反應(yīng)生成有毒氣體物質(zhì)，以及具有一定危險性的實驗裝置和實驗操作。4.可行性原則：可行性是化

3、學(xué)實驗設(shè)計的根本原則。主要包括兩個方面：一是實驗原理、裝置原理和操作原理以及實驗方法切實可行；一是所選用的儀器、設(shè)備和藥品在現(xiàn)有條件下能得到滿足。5?簡約性原則：實驗設(shè)計方案越簡單越好。6?創(chuàng)新性原則：創(chuàng)新是實驗設(shè)計的靈魂?；瘜W(xué)實驗設(shè)計要敢于突破陳規(guī)，能反映新事物、新觀點、新理論、新方法和新思路，體現(xiàn)新穎、獨特的特點。7?最優(yōu)化原則：在化學(xué)實驗設(shè)計中，對所運用的反應(yīng)原理、裝置原理、操作原理和實驗方法等進行全面優(yōu)化，或是在多個實驗設(shè)計方案中選取最佳實驗設(shè)計方案。三、化學(xué)實驗設(shè)計能力的培養(yǎng)策略1?講清實驗原理，挖掘經(jīng)典實驗的設(shè)計思想實驗原理是化學(xué)實驗的核

4、心部分，它不僅貫穿于化學(xué)實驗的始終，而且還影響化學(xué)實驗的方方面面，在一定程度上決定著實驗的方法和步驟，因此，充分理解實驗原理是形成實驗設(shè)計能力的基礎(chǔ)。化學(xué)實驗設(shè)計思想是化學(xué)理論和化學(xué)實驗之間的橋梁，是化學(xué)實驗設(shè)計的靈魂，是根據(jù)相關(guān)的化學(xué)實驗課題，以化學(xué)理論為依據(jù)，思考、指導(dǎo)怎樣進行化學(xué)實驗的理性認識。任何化學(xué)實驗，都有其各自設(shè)計思想，一個成功的實驗，其設(shè)計思想包含著對以有知識靈活運用與創(chuàng)造性的科學(xué)構(gòu)思。引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生挖掘、繼承前人的實驗設(shè)計思想，是培養(yǎng)學(xué)生實驗設(shè)計能力的有效途徑。2?挖掘化學(xué)實驗教學(xué)資源，在教學(xué)過程中有計劃地讓學(xué)生參與或設(shè)計相關(guān)實驗中

5、學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ)知識體系還不夠健全，一般不可能實現(xiàn)像科學(xué)家那樣運用科學(xué)方法，通過探究的途徑去發(fā)現(xiàn)人類尚未認識的科學(xué)事物及規(guī)律。在這種情況下，探究性實驗教學(xué)在內(nèi)容的選擇上，應(yīng)立足于教材、貼近生活的情景素材，以具體的化學(xué)問題為載體，挖掘教材、生活中的素材，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境。將科學(xué)探究的方法滲透于某一具體的課題內(nèi)容教學(xué)之中，實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生實驗設(shè)計能力的目標。3.改驗證性實驗設(shè)計為探究性實驗在化學(xué)教學(xué)中要有計劃的指導(dǎo)學(xué)生將驗證性實驗設(shè)計成探索性、研究性實驗，為學(xué)生探索和創(chuàng)造提供廣闊的實踐活動空間和思維分析空間，讓學(xué)生積極探索的過程中不斷發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、調(diào)整實驗設(shè)

6、計方案，使自身的探索過程不斷趨向科學(xué)、合理，從而使學(xué)生充分體驗探索性實驗的魅力，提高實驗設(shè)計能力。4.重視生活情景中的科學(xué)探究實驗體驗化學(xué)是與日常社會生活、生產(chǎn)實際聯(lián)系緊密的自然科學(xué)，這就決定了自然現(xiàn)象、社會生活、生產(chǎn)實踐都能為化學(xué)教學(xué)提供豐富而有效的科學(xué)探究素材。如食品袋中常放的脫氧劑，可以利用這一日常社會生活中學(xué)生熟悉的情景，去引導(dǎo)學(xué)生對脫氧劑成分進行探究，觀察其顏色。根據(jù)其脫氧原理及顏色進行假設(shè)與猜想，進行實驗探究，將粉末分別加入水、堿、酸中，觀察到前兩者沒明顯變化，后者冒氣泡，反應(yīng)后一段時間加硫氟化鉀溶液，發(fā)現(xiàn)變紅即存在鐵離子，逐步引導(dǎo)學(xué)生抽

7、象出脫氧劑粉末中存在鐵粉這一結(jié)論。在這一實驗探究體驗學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生不僅實驗設(shè)計能力提高，也提高了分析問題、解決問題的實踐能力。5?分析實驗設(shè)計方法，拓寬實驗設(shè)計思路在實驗教學(xué)中，要培養(yǎng)學(xué)生實驗設(shè)計能力，就必須引導(dǎo)學(xué)生認真分析實驗設(shè)計方法，拓寬實驗設(shè)計思路，進行同一實驗問題多個實驗方案并優(yōu)選的設(shè)計方式，使學(xué)生從中體會實驗設(shè)計思想，掌握實驗設(shè)計方法，從而達到培養(yǎng)實驗設(shè)計能力的目的。6?對實驗方案設(shè)計提供咨詢由于中學(xué)生的知識水平參差不齊，在實驗設(shè)計的過程中，遇到的問題肯定很多。所以，這就需要教師要一一給予幫助，提供必要的咨詢服務(wù)。在整個設(shè)計過程中，要采取

8、邊扶邊放的政策，切不可包辦代替，要逐步培養(yǎng)學(xué)生獨立設(shè)計實驗方案的能力。7.在化學(xué)考核中滲透探究性實驗方案設(shè)計