高中化学实验设计能力的培养

石梅

【摘  要】化学属于一项以实验为主的学科，实验在化学教学中起着决定性作用，其中，化学实验教学的好坏对于化学教学质量有着直接性影响，而强化对实验教学的改进力度是提升化学教学质量的主要环节，只有合理地设计以及优化化学实验才能够获取准确的实验结果。在本文中，主要论述了高中生化学实验设计能力的培养策略。

【关键词】高中化学;实验;设计能力;培养策略

化学实验的开展有利于培养学生的操作、观察和问题解决能力。教师应当通过有关实验教学进一步培养学生的实验操作和设计能力，以此让其应用相关的知识技能来解决化学中存在的有关问题。

一、提出问题

化学实验作为化学教学期间重要的一项内容，是化学教师经常采取的一种教学方式，与此同时，也是帮助学生熟练掌握化学的根本形式。而培养学生的实验设计能力有利于学生学好化学，提升科学探究水平。教师可以通过开展壳体研究以及实验教学等方式进一步提升学生的操作技能和设计水平，引导其根据所学的知识点解决化学中存在的各项问题。

二、在化学实验设计期间应当遵循的几项原则

1.目的性原则。在实验设计环节中，不管是实验装置还是实验流程的制定，都需要根据实验的实际情况和基本要求实施。

2.可行性原则。可行性属于化学实验设计的基本原则，其涉及两个环节，分别是明确实验原理和装置原理，保持操作方式和实验流程的可行性。另外则是引进相关的仪器以及设备，满足有关条件。

3.遵循科学性原则。科学性是属于化学实验设计期间的一项重要原则，这就要求在实验设计环节中，包含的操作、实验以及装置原理等都应当和化学理论知识、试验方法以及整项实验研究流程等相符合。换而言之便是提升实验设计的合理性。

4.遵循创新性原则。创新是开展实验设计工作的关键，因此，在化学实验设计期间，要转换以往传统理念，引进各种新方式和思路，将新颖以及独有的特征呈现出来。

5.遵循安全性的原则。在设计化学实验期间，禁止应用任何有毒的气体，并且避免操作危险性极高的实验装置。

6.遵循优化原则。在当前化学实验设计环节中，从反应原理、装置原理和实验方式等方面进行探究，不断优化，或者是从多项制定的实验设计方案中进行比较分析，选择出最合适的一项设计方案。

三、高中化学实验设计能力的培养对策

（一）了解实验原理，凸显实验的设计思想

在化学实验期间，实验原理是最为重要的一部分，其融合于化学实验的整体，本身对化学实验各个环节有着直接影响。所以，了解实验原理是提升实验设计能力的关键。化学实验设计思想有利于加深化学理论与化学实验之间的联系性，属于化学实验设计的重点所在，一般是按照化学实验课题，遵循化学理论对化学实验有全面的认识，不管是任何类型的实验，都有独立的设计思想，而引导和激发学生的实验设计思想，是培养和提升学生实验设计能力的主要方式。

（二）落实提升设计能力的基础，科学合理的对学生的设计能力加以培养

实施化学实验设计工作的关键在于掌握充足的化学学科知识点、化学实验原理以及动手操作能力等，这些均是开展化学实验设计工作的关键。在教学期间，教师提前准备相关案例，利用案例指导学生，让学生分析材料和掌握物质的实际用途等。面对十分复杂的实验设计，教师可以提供相关的知识背景，整合基础知识，引导学生应当从何方面对问题进行思考和探究，以此帮助学生获取灵感，制定出实验设计计划，从而树立自信心。一般来讲，学生在学习中普遍都会遇到问题，最为合理的方式不是让教师直接解答难题，给出答案，而是通过教师细心的指导，延伸学生的背景面，进而让学生自身去解决难题，教师在这其中起到辅助性作用。教学内容的实验设计问题从简单到复杂，逐层探究。

（三）在日常教学和活动期间渗透实验设计思维理念

化学学习离不开实验方面的操作，对于每项化学实验来讲，包含的内容烦琐且复杂，其中表现为实验原则、设计、药品、仪器装置、实验流程和结果分析等多方面。这就要求高中生在实验教学期间树立正确的思维理念和方式，以此为实验设计工作的开展奠定一定的基础。在平时的化学实验教学期间，教师对常规实验展开不同方面的设计，让学生制定出相关的实验方案。比如可以提出问题，以氯气制备举例，应用二氧化锰与浓酸加热条件下进行制备，当气体收集完以后还需要制备何种气体？可否采取改变装置的方式来使氯气制备更加简便？提出问题之后，学生单独思考或者是小组之间进行交流，改进以及优化实验装置和流程，在设计期间将自身的建议论述出来。

（四）和生活情景相联系

化学和人们日常生活以及生产有着密切联系，这就使自然现象、社会活动以及生产实践等都应当为化学教学提供合理的探究素材，比如我们平时吃的零食，零食袋子内经常放置脱氧剂，教师可以引领学生研究脱氧剂的组成成分，观察呈现出来的颜色，结合脱氧原理以及颜色提前假设和猜测，随后展开实验，在水、碱以及酸内分别添加粉末，了解三者的变化情况。当后者呈气泡状态而前两者无变化的时候，继续添加硫氰化钾溶液，当变红以后就表明存在着铁离子，最终学生获取了脱氧剂粉末内包含铁粉这一实验结果。在实验操作期间，学生除了自身的实验设计能力提升以外，分析以及解决问题的能力也会有所增强。

（五）挖掘化学实验教学资源，将验证性实验设计更改成探究性实验

高中生的化学基础知识体系还不是特别完善，在应用科学方式的时候还有较多的误差，在这一现状下，就要求教师结合教材以及生活中的情景素材来选择实验教学内容，将化学问题当成载体，找寻教材和生活内的各项素材，构建学习情景。而在课题内容教学期间引进科学的探究方式，能够达到培养学生实验设计能力的目的。除此之外，还需要把验证性实验设计转换成可研究性以及探索性的试验，为学生探索以及思维创造提供充足的空间，使学生在探索状态中找寻各项问题，优化实验设计方案，使其体会到探索性实验的乐趣。

四、高中化学实验设计能力培养流程

（一）学生设计合理的实验方案

教师将具体的实验课题以及要求讲给学生之后，学生需要在规定时间内制定出设计方案。在最初和化学设计实验相接触时，学生自身觉得难度较高，时间也较长。基于此，教师可以结合此种现象加以调整，在上课之前让学生提前进行了解，只有学生对该项实验设计的方式了解以后，才能够在课上熟练操作，最终制定出满意的设计实验方案。

（二）学生操作环节

在教师指导之下，学生根据设计的方案进行动手操作。不过教师只知道学生应当如何对方案进行设计，并没有将设计方案全部交由学生，因此，学生将设计方案落实于操作环节的时候，会看到方案有一些不足。教师在检查学生实际操作情况时，需对存在问题的方案进行讲解，这样的话，学生就会了解到问题所在。此种操作方式可以达到提升学生实验能力的目的，加深学生对知识点的了解。

（三）教师后期评价

教师逐一批改每个学生的实验报告，对有问题和出现独特见解的地方都要明确标注处理，进行评价，基于评价的基础上进行改进，让学生认识到实验哪里对，哪里不对。教师还应当将集中出现的问题整合到一起，在课堂上讲解给学生。

五、结语

从以上论述来看，大力培养学生的实验设计能力是很有必要的，除了能够激发学生的化学学习兴趣之外，还有利于对学生的逻辑组织能力加以培养，提升学生的创新以及实践水平，加深学生对化学知识点的掌握，从而更好地学习化学。

參考文献：

[1]李学研.化学实验在高中化学教学中的应用[D].辽宁师范大学，2018.

[2]霍本斌.高中化学实验创新的实践与思考[J].教学与管理，2017（1）.

（责任编辑  范娱艳）