化學(xué)教學(xué)中的實驗設(shè)計與評價

焦　艷

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實驗是化學(xué)課的基本特征，又是化學(xué)課的重要學(xué)習(xí)內(nèi)容，著名化學(xué)家戴安邦先生曾說過：“化學(xué)實驗課是實施全面化學(xué)教育的最有效的教學(xué)形式，”它高度概括了化學(xué)實驗教學(xué)在整個化學(xué)教育過程中的地位和作用，那么教學(xué)中如何進(jìn)行化學(xué)實驗設(shè)計與評價呢?

一、遵循實驗設(shè)計的原則

1目的性原則

教學(xué)目標(biāo)規(guī)定著教學(xué)內(nèi)容的范圍、深度和作用，也規(guī)定著實驗教學(xué)的內(nèi)容，要針對教學(xué)目標(biāo)規(guī)定的知識技能要求，特別是重點、難點、設(shè)計實驗教學(xué)，以豐富學(xué)生的感性認(rèn)識，啟迪學(xué)生的思維，解決常見的化學(xué)問題，從而揭示化學(xué)中的概念、原理和規(guī)律，同時通過實驗過程的前前后后，幫助形成提出問題能力、猜想假設(shè)能力、制訂方案能力、動手操作能力、收集證據(jù)的能力、分析判斷能力、交流合作能力。

2啟發(fā)性原則

通過問題啟發(fā)學(xué)生積極的思維活動，鼓勵學(xué)生自己去大膽分析、猜想、提出實驗設(shè)計方案，有意識地培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的能力，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生在積極的思維狀態(tài)下，產(chǎn)生躍躍欲試的情緒，教師再適當(dāng)?shù)亟o予點撥、指導(dǎo)，把學(xué)生的感性知識上升為概念和理論，從而完成“引導(dǎo)觀察—產(chǎn)生疑問—啟發(fā)思考—激活思維”的探究過程。

3主體性原則

學(xué)生是實驗探究教學(xué)的主體，要想有效地實施教學(xué)，探究實驗，就必須增強學(xué)生的主體意識和主動參與意識，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，通過學(xué)生親身探索、親身實驗，去認(rèn)識化學(xué)概念和規(guī)律，有利于對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的訓(xùn)練，在強調(diào)學(xué)生主體性原則的條件下，仍然不能忽視教師的主導(dǎo)作用，否則就會使學(xué)生的實驗設(shè)計遠(yuǎn)離教學(xué)目標(biāo)，達(dá)不到預(yù)定目的。完不成教學(xué)任務(wù)。

4科學(xué)性和安全性統(tǒng)一的原則

首先，要學(xué)好化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)知識，為科學(xué)設(shè)計實驗奠定堅定的物質(zhì)基礎(chǔ)；第二，要豐富學(xué)生的課余知識，聯(lián)系生活生產(chǎn)實際，做到課內(nèi)外結(jié)合，將化學(xué)知識的學(xué)習(xí)與社會生活實踐緊密結(jié)合起來，使學(xué)生充分認(rèn)識到化學(xué)來源于生活，必將服務(wù)于生活，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)了學(xué)生的探究興趣；第三，要掌握好化學(xué)實驗操作的基本技能，做到操作規(guī)范，許多化學(xué)藥品有腐蝕性或有毒，使用不慎會危害人體健康，教師一定要做好指導(dǎo)工作，確保安全使用。

二、了解實驗設(shè)計的思路與方法

1明確實驗六要素

(1)根據(jù)實驗?zāi)康囊?，弄清題給出的新信息，(2)運用恰當(dāng)?shù)膶嶒炘?，即從題給的化學(xué)情景，結(jié)合元素化合物、化學(xué)基本原理等有關(guān)知識獲取，(3)選擇合理的儀器裝置和藥品，(4)確定實驗步驟，(5)完成實驗過程并記錄實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象，(6)分析實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)得出正確結(jié)論。

2理解一般的探究模式

(1)提出問題：化學(xué)來源于生活，生活中處處有化學(xué)，我們熟識的環(huán)境，身邊的事物常常有感于它們，經(jīng)過啟發(fā)或?qū)W生獨立地發(fā)現(xiàn)一些問題，從而提出問題。

(2)建立假設(shè)：通過對已有知識或經(jīng)驗的理解對假設(shè)做出初步判斷。

(3)設(shè)計實驗：經(jīng)過老師的啟發(fā)引導(dǎo)，鼓勵學(xué)生對做出的假設(shè)進(jìn)行實驗設(shè)計，然后對設(shè)計方案進(jìn)行評價、篩選。從而確定一種簡單可行的方案。

(4)實驗探究：以學(xué)生實驗為主，教師在實驗前、實驗中、實驗后作必要指導(dǎo)，同時要不斷巡視，為學(xué)生解答疑問，糾正錯誤，并不斷激勵學(xué)生大膽實驗，保證實驗安全有序進(jìn)行。

(5)得出結(jié)論：對實驗過程中記錄的數(shù)據(jù)及現(xiàn)象進(jìn)行比較、分析、歸納、概括，從而得出正確結(jié)論，使學(xué)生形成合理的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，并培養(yǎng)了學(xué)生的分析、歸納、概括能力。

(6)交流反思：比如，在探究“通風(fēng)不暢環(huán)境中的空氣與新鮮空氣的區(qū)別”后，結(jié)合自己的探究過程分析，是否得到與多數(shù)同學(xué)一樣的實驗結(jié)果?如果自己結(jié)論不正確，原因是什么?應(yīng)怎樣改進(jìn)?通過這種反思調(diào)動學(xué)生的探究欲望，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3掌握實驗設(shè)計的方法

常用的實驗設(shè)計有改裝法對照法等，在探究物質(zhì)的性質(zhì)時，為增強直觀性，可根據(jù)實際需要補充一些實驗，例：在探究堿與非金屬氧化物反應(yīng)時，可補充氣球?qū)嶒灒瑢⒓瘽M二氧化碳的集氣瓶迅速倒入氫氧化鈉溶液，使瓶塞上拴著的氣球膨脹變大，讓學(xué)生分析氣球變大的原因，通過上述實驗讓沒有特征現(xiàn)象的化學(xué)變化直觀形象，使學(xué)生對二氧化碳與氫氧化鈉的反應(yīng)有了深刻地印象。

三、重視實驗評價

根據(jù)實驗探究目的對探究實驗方案的科學(xué)性和合理性進(jìn)行評價是科學(xué)探究的重要目標(biāo)和體現(xiàn)，探究方案的優(yōu)劣不僅影響實驗的開展，而且會影響探究結(jié)果的重要性，一個好的實驗設(shè)計方案能揭示化學(xué)變化的現(xiàn)象和規(guī)律，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維能力及創(chuàng)造性思維能力，使學(xué)生充分體驗到成功的愉悅感，同時一個科學(xué)、簡單而可行的實驗方案既能節(jié)約藥品，又能節(jié)省時間，在考慮消除污染或處理尾氣等問題的處理時培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識，在對探究性實驗方案評價時，必須牢牢抓住探究目的，結(jié)合相關(guān)化學(xué)原理、實驗條件及實驗操作技術(shù)，以及“綠色化學(xué)”實驗的要求等，對給出的實驗方案進(jìn)行分析評價。

總之，化學(xué)實驗設(shè)計與評價是新課程理念下科學(xué)探究的重要組成部分，素質(zhì)教育新形式下更要求我們化學(xué)教師關(guān)注學(xué)生的成長動態(tài)，注意學(xué)生的思維發(fā)展，在實驗教學(xué)中，注重化學(xué)實驗的設(shè)計與評價，以培養(yǎng)全面發(fā)展的人才和創(chuàng)新型人才。