在教學的不同階段有梯度的培養學生的實驗設計能力

張艷萍

摘要：本文結合作者多年的教學經驗，通過幾個典型的案例闡述了在中學化學教學的不同階段，如何有梯度的培養學生的實驗設計能力。

關鍵詞：初中化學教學 不同階段 有梯度 實驗設計能力

化學是一門實驗科學，特別是在中學教育階段、實驗對于學生掌握化學知識，形成各方面的能力具有特別重要的意義，而實驗設計能力又是學生所必需具備的能力中較高層次的能力，也是化學教學中學生能力培養的目標之一。在最近幾年的中考題都出現過有關實驗設計的考察內容，這就要求我們在教學中一定要注 重培養學生實驗設計的能力。

那么，在教學中如何培養學生的實驗設計能力呢？筆者根據多年教學的實踐經驗且結合學生的認知規律認為培養學生實驗設計能力是一個循序漸進的過程，在教學的不同階段應該有梯度的培養學生的設計能力，遵循由易到難，由簡單到復雜，由實驗設計方法思路的形成到逐漸能獨立設計實驗這樣的歷程。

一、早期階段（分析實驗設計方法，提煉實驗設計思路）

在學習化學的初始階段，學生剛接觸化學不久，掌握的化學知識較少，實驗設計水平也較低，在這一階段教師 不可操之過急，先引導學生做好前幾章的幾個探究實驗，如”對蠟燭極其燃燒的探究”，"對人體吸人的空氣和呼出的氣體的探究"，"”氧氣的實驗室制法及其性質的探究"等。這些雖說是探究實驗，但是實際上學生的探究就是按照教材中已經設計好的實驗方案和步驟去操作，然后觀察現象得出結論。但是教師要充分的利用這些探究實驗引導學生認真分析這些探究實驗的設計方法，對學生進行實驗設計方法的指導，從而由例及類的提煉出實驗設計的一般思路即（1）要明確實驗目的 （2）理清實驗原理（3） 列出實驗所需用品（4）組合實驗裝置（5）實驗 操作步驟 （6）觀察現象，記錄數據（7）得出結論。

對學生進行方法指導和思路總結后，教師就可讓學生自行設計實驗方案了，這時對學生的要求不能太高，可以先讓學生設計一些較簡單的實驗，或者先模仿和移植教材中現有的實驗方案，然后對教材中的實驗設計進行改進。

[案例]

學生分組設計一些較簡單的實驗

（1）你能設計實驗證明空氣中含有水蒸氣嗎？

（2）請設計實驗測出教室中-杯空 氣的體積

在實驗設計展示課上，讓各小組派代表展示各自的設計方案，各小組方案展示完后，組織學生討論并互評方案的可行性和優缺點，并對各組設計中的優點給予表揚，哪怕是一丁 點的創新，都要給予肯定，要讓學生充分感受到成功的喜悅與創新的價值，但是對于實驗方案中的不足也要及時指出，這樣才能培養學生嚴謹求實的精神。互評完畢，各小組按自己的設計方案在實驗室完成實驗。學生在做實驗時態度比平時更認真，操作更規范，這樣不僅培養了學生的實驗設計能力和動手能力，更是使學生一時的欲望和興趣匯集和發展為推動學生學習化學的持久動力。

二、中期階段（充分挖掘教材資源，創造實驗設計機會）

到了教學的中期，學生累計的化學知識逐漸增多經過前期實驗設計方法的引導和初步設計的實踐，學生的實驗設計能力有了一定的提高，這時教師要充分的挖據教材中的資源，多給學生創造實驗設計的機會。讓學生通過不斷的實踐，逐步掌握實驗設計的要領，體會實驗設計的嚴謹，那么如何挖掘教材中的資源，給學生創造機會呢？

1.利用物質的性質，讓學生設計實驗驗證其性質

在這個階段，學生已經學習了一些物質的性貢.有些性質在教材中安排了實驗進行了驗證，而有些物質的性質，教材是直接呈現的，并沒有經過實驗的驗證這時.教師要抓住機會讓學生設計實驗探究某些物質的性質。

2.利用某些物質的性質，設計實驗解決生活中實際問題

學習化學的目的就是用所學到的化學知識解決生活中的實際問題和解釋生活中的化學現象，并為人類和社會服務.所以教師要善于挖掘這方面的資源，多讓學生利用所學到的化學知識設計實驗解決生活中實際問題。

[案例]

（1）在學完金屬的性質后教師可趁熱打鐵，讓學生設計實驗驗證一金黃色的戒指 是黃金還是黃銅，黃銅是銅鋅合金，外觀與黃金極為相似，俗稱黃銅），提示學生可用物理方法，也可用化學方法。

（2）學完溶液后，可讓學生設計實驗區分一杯飽和食鹽水和一杯蔗糖水（用物理，化學，生物的方法都可以

（3）學完Na2C03的性質后，讓學生設計實驗鑒別廚房中的一杯白糖水和一杯純堿溶液。

通過這些實驗設計的訓練，不僅培養了學生從多角度，多方位設計實驗的能力，還讓學生認識到物理，化學及生物三門學科的聯系是非常緊密的，更是使學生認識到化學知識在生活中的重要作用，從而提高學習化學的興趣。

三、后期（復習階段） ：提高實驗設計的難度，挑戰綜合性實驗設計

到了教學的后期，新課已結束，進人復習階段，這時要讓學生設計一些綜合性強 ，靈活度大，較復雜的實驗，以備戰中考。在這幾年的教學中通過與學生談話，初步調查出大多數學生都對諸如”混合氣體的除雜及混合氣體中各成分的檢驗”之類的綜合性的實驗設計感到棘手，但是這種類型的實驗設計題在中考中時有出現，所以，在教學的后期，有必要提高實驗設計的難度，讓學生設計-些綜合 性的實驗設計。

綜合性實驗設計的關鍵是引導學生從解決問題的方法.規律和思維等方面進行多角度的總結，力圖從實驗設計中找出些普遍適用的規律，有了這個規律，在遇到類似的新的情景或新的題型時，就能正確的解決問題了。

當然，教學有法而無定法。培養學生實驗設計能力的方法很多，但沒有固定的模式，不同的教師可以根據學生的實際情況采用不同的方式。但是目的都是把學生帶進一個 與教學任務和教學內容相適應的情景中去設計實驗，從而調動學生積極的思維，激發他們學習化學的興趣，培養他們的創新能力，最終使學生的實驗設計能力有一“質”的 飛躍。

參考文獻：

1.新課程學科培訓教材：新課程教學設計-首都師范大學出版社

2.議中學化學實驗設計能力的培養佛山市惠景 中學（林建輝）