在教学的不同阶段有梯度的培养学生的实验设计能力

张艳萍

摘要：本文结合作者多年的教学经验，通过几个典型的案例阐述了在中学化学教学的不同阶段，如何有梯度的培养学生的实验设计能力。

关键词：初中化学教学 不同阶段 有梯度 实验设计能力

化学是一门实验科学，特别是在中学教育阶段、实验对于学生掌握化学知识，形成各方面的能力具有特别重要的意义，而实验设计能力又是学生所必需具备的能力中较高层次的能力，也是化学教学中学生能力培养的目标之一。在最近几年的中考题都出现过有关实验设计的考察内容，这就要求我们在教学中一定要注 重培養学生实验设计的能力。

那么，在教学中如何培养学生的实验设计能力呢？笔者根据多年教学的实践经验且结合学生的认知规律认为培养学生实验设计能力是一个循序渐进的过程，在教学的不同阶段应该有梯度的培养学生的设计能力，遵循由易到难，由简单到复杂，由实验设计方法思路的形成到逐渐能独立设计实验这样的历程。

一、早期阶段（分析实验设计方法，提炼实验设计思路）

在学习化学的初始阶段，学生刚接触化学不久，掌握的化学知识较少，实验设计水平也较低，在这一阶段教师 不可操之过急，先引导学生做好前几章的几个探究实验，如”对蜡烛极其燃烧的探究”，"对人体吸人的空气和呼出的气体的探究"，"”氧气的实验室制法及其性质的探究"等。这些虽说是探究实验，但是实际上学生的探究就是按照教材中已经设计好的实验方案和步骤去操作，然后观察现象得出结论。但是教师要充分的利用这些探究实验引导学生认真分析这些探究实验的设计方法，对学生进行实验设计方法的指导，从而由例及类的提炼出实验设计的一般思路即（1）要明确实验目的 （2）理清实验原理（3） 列出实验所需用品（4）组合实验装置（5）实验 操作步骤 （6）观察现象，记录数据（7）得出结论。

对学生进行方法指导和思路总结后，教师就可让学生自行设计实验方案了，这时对学生的要求不能太高，可以先让学生设计一些较简单的实验，或者先模仿和移植教材中现有的实验方案，然后对教材中的实验设计进行改进。

[案例]

学生分组设计一些较简单的实验

（1）你能设计实验证明空气中含有水蒸气吗？

（2）请设计实验测出教室中-杯空 气的体积

在实验设计展示课上，让各小组派代表展示各自的设计方案，各小组方案展示完后，组织学生讨论并互评方案的可行性和优缺点，并对各组设计中的优点给予表扬，哪怕是一丁 点的创新，都要给予肯定，要让学生充分感受到成功的喜悦与创新的价值，但是对于实验方案中的不足也要及时指出，这样才能培养学生严谨求实的精神。互评完毕，各小组按自己的设计方案在实验室完成实验。学生在做实验时态度比平时更认真，操作更规范，这样不仅培养了学生的实验设计能力和动手能力，更是使学生一时的欲望和兴趣汇集和发展为推动学生学习化学的持久动力。

二、中期阶段（充分挖掘教材资源，创造实验设计机会）

到了教学的中期，学生累计的化学知识逐渐增多经过前期实验设计方法的引导和初步设计的实践，学生的实验设计能力有了一定的提高，这时教师要充分的挖据教材中的资源，多给学生创造实验设计的机会。让学生通过不断的实践，逐步掌握实验设计的要领，体会实验设计的严谨，那么如何挖掘教材中的资源，给学生创造机会呢？

1.利用物质的性质，让学生设计实验验证其性质

在这个阶段，学生已经学习了一些物质的性贡.有些性质在教材中安排了实验进行了验证，而有些物质的性质，教材是直接呈现的，并没有经过实验的验证这时.教师要抓住机会让学生设计实验探究某些物质的性质。

2.利用某些物质的性质，设计实验解决生活中实际问题

学习化学的目的就是用所学到的化学知识解决生活中的实际问题和解释生活中的化学现象，并为人类和社会服务.所以教师要善于挖掘这方面的资源，多让学生利用所学到的化学知识设计实验解决生活中实际问题。

[案例]

（1）在学完金属的性质后教师可趁热打铁，让学生设计实验验证一金黄色的戒指 是黄金还是黄铜，黄铜是铜锌合金，外观与黄金极为相似，俗称黄铜），提示学生可用物理方法，也可用化学方法。

（2）学完溶液后，可让学生设计实验区分一杯饱和食盐水和一杯蔗糖水（用物理，化学，生物的方法都可以

（3）学完Na2C03的性质后，让学生设计实验鉴别厨房中的一杯白糖水和一杯纯碱溶液。

通过这些实验设计的训练，不仅培养了学生从多角度，多方位设计实验的能力，还让学生认识到物理，化学及生物三门学科的联系是非常紧密的，更是使学生认识到化学知识在生活中的重要作用，从而提高学习化学的兴趣。

三、后期（复习阶段） ：提高实验设计的难度，挑战综合性实验设计

到了教学的后期，新课已结束，进人复习阶段，这时要让学生设计一些综合性强 ，灵活度大，较复杂的实验，以备战中考。在这几年的教学中通过与学生谈话，初步调查出大多数学生都对诸如”混合气体的除杂及混合气体中各成分的检验”之类的综合性的实验设计感到棘手，但是这种类型的实验设计题在中考中时有出现，所以，在教学的后期，有必要提高实验设计的难度，让学生设计-些综合 性的实验设计。

综合性实验设计的关键是引导学生从解决问题的方法.规律和思维等方面进行多角度的总结，力图从实验设计中找出些普遍适用的规律，有了这个规律，在遇到类似的新的情景或新的题型时，就能正确的解决问题了。

当然，教学有法而无定法。培养学生实验设计能力的方法很多，但没有固定的模式，不同的教师可以根据学生的实际情况采用不同的方式。但是目的都是把学生带进一个 与教学任务和教学内容相适应的情景中去设计实验，从而调动学生积极的思维，激发他们学习化学的兴趣，培养他们的创新能力，最终使学生的实验设计能力有一“质”的 飞跃。

参考文献：

1.新课程学科培训教材：新课程教学设计-首都师范大学出版社

2.议中学化学实验设计能力的培养佛山市惠景 中学（林建辉）