浅谈中学化学实验设计与研究

新疆哈密市第四中学 张晓琴

化学是以实验为基础的科学，它的发生与发展和实验息息相关，所以化学实验在化学教学中占有十分重要的地位。在中学阶段，学生刚开始学习化学，在教学过程中必须加强对学生化学实验的技能和能力的培养，使他们能正确地掌握化学实验的基本操作方法和技能；必须注意理论与实际的结合，培养学生实事求是的学风、严肃认真的科学态度以及探讨问题的科学方法。在现行的中学教科书中的某些实验，因为各种各样的原因，或是趣味性差，或是不环保，或是成功率不高，或是实验现象不明显。因此，实验的设计与研究成为目前教学中的热点，实验的创新和改进是我们化学教师必须关注和努力的方向。

一、化学实验设计与研究课程的主要内容

（一）化学实验的定义

（二）化学实验设计的原则

科学性原则；安全性原则；绿色化原则；可行性原则；简约性原则；直观性原则；教育性原则

（三）化学实验设计的要求

1、目标明确，具有针对性

2、现象鲜明，富有趣味

3、精心设计，富有启发性

（四）化学实验设计与创新的内容

1、化学实验本身的创新

（1）化学实验条件的优化

（2）化学试验装置的创新：改进不合理的装置、实验装置组合创新、实验仪器替代

（3）试验方法的创新：增强观察效果的方法创新实验、用微型的方法创新实验、模拟的方法创新实验、虚拟的方法创新实验

2、实验类型的创新

（1）化学实验生活化创新

（2）化学实验趣味性创新

化学实验趣味化创新的方法：变换实验名称，为实验增添一份乐趣；替换实验材料，增加实验趣味性；与生活结合，增加实验趣味性；打破常规，增加实验的趣味性。

3、实验教学手段创新

（1）实验技术创新

（2）实验手段创新

二、《化学实验设计与研究》课程案例与本人实际教学案例的对比分析

【案例】

课程案例：燃烧的实验探究

教材中的方法：

改进以后的实验装置：

本人实际教学中的案例：

在教材中的实验方法，有一些缺点，也就是热水的温度传递给铜片的时间稍长，白磷燃烧以后产生五氧化二磷，直接排入空气里会造成空气污染。因此，本人采取了改进实验如下：

课程案例和本人改进实验案例的对比分析:

课程案例和本人的教学案例都进行了实验的改进和创新，对于实验基础设施较差的学校，可能没有以上课程案例中的试管，因此，使用本人的改进装置也较为可行。

三、化学实验创新初探

以实验为基础展开化学教学已成为所有化学教学工作者的共识。那么，怎样才能最大限度地发挥实验在化学教学中的作用，使化学实验教学更切合教学改革的潮流、适应素质教育和创新教育的需求呢？本人认为：只有对化学实验进行不断改进和创新，化学实验才会充满生机和活力，保持其在化学教学中的独特魅力。

（一）化学实验改进和创新应遵循的原则

1、 科学性和可行性原则

2、 要能够解决一定的实验问题

3、 改进和创新实验要有一定的创造性

4、 尽可能简单明了且易于操作

5、 有很好的安全性和规范性

（二）化学实验创新的方法和策略

1、组合技法

组合技法就是将一些相关的化学实验按某种关联因素或特征进行新的组合，构成新的实验方案的实验创新技法。

2、模拟技法

模拟技法指用学生比较熟悉的感性实验材料来形象地说明学生平时较难观察的生疏现象。中学化学中有许多与生产生活实际相联系的教学内容，设计实验来模拟这些内容，使学生在获取鲜明直观的印象的同时，萌发强烈的探究欲望。

3、逆向技法

逆向技法是沿着事物的相反方向，用反方向探求的思维方式对现有的实验设计进行逆向思考，从而提出新的实验设计的实验创新技法。

4、强化技法

强化技法使指增加关键的需感知部分的强度（称正强化），或排除一些无关和次要的现象（称负强化），以突出研究对象。

5、缺点列举技法

缺点列举技法指通过发现现有实验的缺陷，把现有实验的缺点一一列举出来，然后提出改革或革新方法的一种技法。列举缺点就是发现问题，而创新就是要解决现有的问题，每发现一个缺点、提出一个问题，也就是找到了一个创新的课题。

6、希望点列举技法

在创造发明中，希望是灵感的源泉。希望点列举技法就是通过对课题的希望和理想，使问题的本来目的聚集成焦点，再加以考虑的技法。

（三）培养学生的实验创新精神

一、创设实验问题新情境，激发学生的创新意识。

二、通过创新演示实验，激励学生的创新意识。

三、通过学生自主设计实验，培养学生思维的创造性。

四、积极做好家庭小实验，是培养学生创新能力的一种主要措施。

总之，创新教育能使学生学会学习，开发智力，提高素质, 增加锻炼的机会，增强了适应社会发展的能力。实践证明：化学实验教学是培养和发展学生的创新思维、创新精神和实践能力的有效途径。在化学教学中培养学生的创新能力既是时代对化学教师的召唤，也是每一个化学教师的共同心愿。

本人自学了《化学实验设计与研究》这本书籍以后，深有感悟，将课程案例和本人实际教学相结合，认识到了化学教学中实验的创新与改进的作用，对于我今后的工作有很大的启发。学生的实验创新精神与教师的实验创新齐头并进，可以达到最好的效果。时代在发展，我们的课程也应该更加的具有优势，这样才能适应更好的未来。