淺析高中化學實驗設計能力培養

黃超

摘 要：化學學科的學習需要學生掌握實驗能力。化學實驗設計所需要的就是結合所學的知識與技能，找一個科學合理的方案去解決所遇到的問題。學生學習化學實驗并嘗試對其進行設計，有助于培養學生學習的興趣、創造性的思維模式以及實事求是的科學精神及態度。實驗的題目、目的、原理、用品、步驟、記錄、結論組成了一套完整的實驗方案。安全可靠、效果顯著、簡單易學、科學合理是評判一個化學實驗方案優劣的標準。所以高中生在嘗試進行實驗設計時應當遵循以上原則，對于實驗方案中所涉及的每一個步驟都進行周密的思考，力求能夠保障實驗安全、結果可靠。

關鍵詞：高中；化學；實驗設計

擁有化學實驗設計思想的學生對于化學知識的運用能力也不會差，所以化學實驗設計能力對學生的要求頗多，需要學生掌握系統的化學知識，還需要學生掌握化學實驗規則與化學實驗設計規則。本文以《苯酚的化學性質》進行實驗設計為例，通過讓學生填寫實驗報告，以實驗報告各部分進行分別講解，談談如何提升高中生化學實驗設計能力。

一、實驗題目

高中生已經具備對事物的總結能力，所以實驗題目對于高中學生而言并不困難，可直接寫為《苯酚的化學性質研究》。教師應當幫助學生梳理該題目所要研究的問題，以便于學生有思路進行下面的梳理環節。教師可以先讓學生進行自由探討，之后再讓學生說經過探討后總結出的此實驗所進行的內容，推測實驗進行需要大概的時間，引導學生先對實驗整體有所把握，以便于他們接下來的實驗設計能夠完成得更優秀。

二、實驗目的

高中生進行該實驗的目的有兩點：第一點，掌握化學實驗設計能力；第二點，探究苯酚性質。這兩個實驗目的可以通過與學生進行互動討論總結出來。比如，教師可以詢問學生：“進行這個實驗的目的是什么？”學生將自己的想法寫下來，引導學生思考。

三、實驗原理

這個部分對于學生而言有一定的難度，學生需要結合實驗步驟對所選擇的實驗器具與藥品自己進行總結，將知識系統化，對于本實驗會出現的反應以及現象進行簡單描述。這一部分可以先由教師告知學生，方便學生后續的實驗設計，等到實驗設計全部結束后，教師可以讓學生再自行整理一份實驗原理。

四、實驗用品

對于實驗用品這一部分的總結，一定要在學生開始進行實驗之前先讓學生嘗試總結，再讓學生通過實驗后進行補充。需要寫到的有：試管、氯化鐵溶液、溴水、石蕊、碳酸鈉、乙醇、蒸餾水、苯酚。教師應當在學生進行實驗時留心實驗過程中所用到的所有器具及藥品，在實驗開始前先在頭腦中模擬實驗流程，實驗結束后再在頭腦中回憶操作流程。這樣有利于提升學生進行實驗設計時的細心程度。

五、實驗步驟

對于實驗步驟的設計，學生應當在總結實驗用品時已經有了大概的想法。此時便可以進行書面總結，等實驗結束后再進行補充。教師可以先幫助學生梳理思路，比如，可以向學生提問：“苯酚都可以與什么發生反應？”讓學生通過思考總結出，苯酚可以與羥基、溴水、三氯化鐵發生反應，再去逐個設計這三個反應的實驗步驟。

六、實驗記錄

學生大都懼怕實驗記錄這一環節，由于實驗的現象眾多，所以學生認為這是一項繁瑣且沒有章法的事情，記錄的現象與數據也往往是東一錘頭西一榔頭，不僅不利于總結重要結論，也不利于學生查看反應結果，所以往往導致整個實驗成為“爛尾樓”。所以教師應當多鼓勵學生采用表格對實驗數據與現象進行記錄，也能形成鮮明的對比，幫助學生清晰明了地了解實驗結果。

七、實驗結論

實驗結論考查的是學生的觀察能力與總結能力，目的是幫助學生將精力集中回實驗目的，得出苯酚易在苯環上發生取代反應，具有弱酸性的結論。教師可以巧妙地利用這個結論，鼓勵學生設計一個化學實驗“證明苯環具有弱酸性”，讓學生進行口頭上的設計。在整個實驗得出結論后，教師可以讓學生回過頭去對實驗原理重新總結，補充實驗用品與實驗步驟。

八、師生共同分析討論

整個實驗結束后，也是提升學生實驗設計能力的關鍵環節，教師可以利用學生剛剛結束化學實驗時，頭腦中仍然充斥著整個化學實驗的影子，趁熱打鐵，與學生進行溝通，比如，可以讓學生分享一下自己的心得體會，還可以提問學生“如何檢驗實驗室中的試劑是否是苯酚呢？”經過整個化學實驗后，學生對于苯酚的性質已經基本了解透徹，就會有五花八門的回答，學生開啟頭腦風暴模式。

能根據已學過的化學實驗設計理論、實驗方法、規律和儀器，設計出安全可靠又簡單的實驗方案，掌握處理與之相關的實驗問題的能力，是對高中生實驗能力設計的基本要求。化學實驗方案設計要源于教材，卻又高于教材。它要求我們既要掌握實驗的基本原理和基本技能，又要把創造性的思維模式體現出更高的層次，這也是高考方向的大趨勢。

參考文獻：

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？誗編輯 李琴芳