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中学化学实验设计方法探析

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化学实验是化学认识的源泉，能启迪学生思维，提高学生的动手能力，化学实验设计指实验者在实施化学实验前，根据一定的实验目的和要求，运用化学知识与技能，按照一定的实验方法对实验的原理、仪器、装置、步骤和方法等进行合理安排与规划。实验设计方法的探析在整个中学化学教学过程中起着一定的决定性作用，是学生对这门学科的兴趣爱好和学习动力开拓的主要途径，实验设计方法要结合教师先进的教学方式进行一些综合因素的整理，确保先进的仪器设备在实验教学过程的支持作用，保证科学性的研究实验成果得到有效彰显，使得学生深刻体会实验研究对于客观因素把握的重要性，同时注意在这一方面应用技能的自行研究，这种实验教学的真正价值的开发是当下国家教学改革形势的主要追求，避免直接口语授课的枯燥，实现不同形式下的学生综合素质的全面培养，因此化学实验设计的教学要针对学生的能力培养方面进行研究，实现化学实验多种功能的作用。

一、实验设计的原则

化学实验设计需要遵循一定的设计原则。1. 科学性原则：实验的设计要有一定科学性，合理性，这样才有设计的价值，如果凭空捏造，这样的实验设计是没有意义的，达不到教学要求。2. 安全性原则：实验设计一定要注意安全性，在安全方面要进行全面思考，达到100%的把握。尽量避免使用有毒药品和一些危险性操作，还要考虑做到实验过程对周围环境没有污染，提倡绿色化学。3. 在比较两个实验的结果时，两个实验所取用试剂的量应该要相同，这样才有可比性，所得的结果才有说服力。4. 对某个实验的影响因素有时会有很多个，要尽量设计好，使变量只有一个，其他保持不变；5. 实验原理和实验过程要有可行性，这是一个实验设计基本的东西。6. 实验步骤设计要简约，不要绕弯路，不能浪费实验药品。7. 如果是设计一个对照性实验一定要有正反两方面实验设计，得到正反两方面结果。这样才更能够说明问题。

二、实现探究模式下实验教学目标的创新

实验教学设计除了遵循以上基本原则外，还要实现探究模式下实验教学目标的创新。中学化学教材在化学实验内容方面相对丰富一些，而部分的实验是进行实验结果的验证过程，对学生的创新意识的培养没有较大的促进作用。如果针对具体的探究与开拓的观念进行重点知识的专项研究，之后教师进行必要探究活动的组织，保证学生的多个意见获得有效记录和整理，实现设计方案的完整性，在之后进行实验的过程中对于不同现状和问题要由学生进行不同途径的解决，保证对其主要结论的论证效果，实现创新教育模式下的学生主观能动性的全面发挥，这样可以实现学生对于当前学到知识的有效巩固，实现重点知识的深层理解，较难知识的专项探究，从而更好实现总体教育目标。例如：教师在提出乙醇与浓硫酸混合后加热到170摄氏度制取乙烯的过程中，如果存在刺激性的气味，同时比较浑浊，说明制取的物质纯度不够，有一定量的杂质气体，但具体是什么？产生的原因和过程是如何的？怎么样才能提取满足一定纯度要求的乙烯？这些问题提出以后，对于必要的线索进行提供，关于整个实验的设置和研究过程则由学生自行开发，教师监督，或者课后自己动手实验，保证结论的合理性和科学性，同时制定具体问题的解决办法，这种对于原有基础知识的运用和拓展能力，正是新型教育的主要目标，主要锻炼学生在实践中的创新活动，巩固已学的基础知识，同时提高知识的应用能力，充分发挥化学实验功能在中学课程中的作用。

实现探究模式下实验教学目标的创新有非常重要的意义。一个好的化学实验设计会激发学生不同阶段的学习兴趣，强化学生的动手能力，培养高效的创新思维和绿色化学的观念，是中学教学模式改革的需要，能保证预定目标的合理实现，避免传统教学模式给学生带来的依赖性，保证学生在实验操作中的自主地位，教师只是进行实验器材的提供工作，做好必要内容的衔接和指引，在这种相对宽松的环境下进行化学学习，学生会积极开发自己的主观意识，进行必要的基础知识的积累，实现化学实验的多种功能的作用。获得一定经验积累的同时，能够进行探究创新，做好自行设计实验的准备，这是新型教学模式下化学实验教学在化学学习上的积极改革，同时满足国家培养实践性人才需要。

三、化学实验设计方案的制订与实践