漫議中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)能力

一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對學(xué)生的基礎(chǔ)知識和實(shí)驗(yàn)技能的要求

1.深刻理解化學(xué)基本理論的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)

化學(xué)學(xué)科中，任何理論（或假設(shè)）的提出、發(fā)展和完善，都有一定的實(shí)驗(yàn)事實(shí)作根據(jù)，如：原子結(jié)構(gòu)理論中核外電子分層排布的實(shí)驗(yàn)根據(jù)是電離能的測定；原電池原理的實(shí)驗(yàn)根據(jù)是銅—鋅原電池實(shí)驗(yàn)；某些有機(jī)物之間反應(yīng)機(jī)理的確定是在實(shí)驗(yàn)中利用了示蹤原子等。許多類似的實(shí)例道出了以下規(guī)律：實(shí)驗(yàn)事實(shí)→理論的建立（或假設(shè)的提出）→再實(shí)驗(yàn)→理論的發(fā)展和完善。這是人類在自然科學(xué)中發(fā)現(xiàn)真理、認(rèn)識真理的過程。要讓學(xué)生明白：化學(xué)家就是這樣去認(rèn)識化學(xué)世界的。

2.熟練掌握常見元素及其化合物的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)事實(shí)以及單質(zhì)、化合物的制備原理和方法

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是證實(shí)某物質(zhì)是否具有某種性質(zhì)的唯一手段。中學(xué)階段的大部分化學(xué)實(shí)驗(yàn)都是定性實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)雖然簡單，但確實(shí)可以培養(yǎng)學(xué)生透過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)）看清反應(yīng)實(shí)質(zhì)，進(jìn)而推斷物質(zhì)的微觀組成、結(jié)構(gòu)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的相互關(guān)系。物質(zhì)的制備原理是以物質(zhì)的性質(zhì)為基礎(chǔ)的，某一物質(zhì)的制備方法不止一種，但教材上采用的方法則是實(shí)驗(yàn)室中最常見的最好方法，熟悉了這些實(shí)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)就能夠靈活選擇實(shí)驗(yàn)原理。

3.能查閱、運(yùn)用有關(guān)圖表、數(shù)據(jù)和其它資料。

4.掌握中學(xué)化學(xué)常規(guī)實(shí)驗(yàn)手段，熟悉常見儀器的規(guī)格、用途及使用注意事項(xiàng)

常規(guī)實(shí)驗(yàn)手段是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，綜合實(shí)驗(yàn)是常規(guī)實(shí)驗(yàn)的綜合運(yùn)用，即使那些高、精、尖的實(shí)驗(yàn)也離不開常規(guī)實(shí)驗(yàn)，因而教材中所有實(shí)驗(yàn)（包括教師的演示實(shí)驗(yàn)）都要盡可能地讓學(xué)生在課內(nèi)或課外一絲不茍地完成。通過動手，一方面達(dá)到對常規(guī)實(shí)驗(yàn)操作（加熱、蒸發(fā)、過濾、分液、稱量、滴定、儀器的組裝等）的熟練掌握，同時(shí)熟悉常見儀器的應(yīng)用范圍和使用注意事項(xiàng)。

二、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)必須有化學(xué)實(shí)驗(yàn)總體觀

任何一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)都包含以下內(nèi)容：（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）實(shí)驗(yàn)原理（3）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（4）實(shí)驗(yàn)藥品、儀器、裝置（5）實(shí)驗(yàn)操作及操作規(guī)程（6）實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理，這六個(gè)方面的內(nèi)容可稱為化學(xué)實(shí)驗(yàn)的六要素。實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖呛诵�；�?shí)驗(yàn)原理是達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡睦碚摳鶕?jù)；實(shí)驗(yàn)程序是能否完成實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵，它的設(shè)計(jì)以實(shí)驗(yàn)原理為基礎(chǔ)；藥品、儀器、裝置是物質(zhì)保證，這些物質(zhì)條件的選擇是由實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)程序決定的，同時(shí)對實(shí)驗(yàn)程序也起著制約作用；實(shí)驗(yàn)操作及注意事項(xiàng)是實(shí)驗(yàn)得以順利、安全進(jìn)行的保證，它的制定要由實(shí)驗(yàn)程序和實(shí)驗(yàn)用品來決定；實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理是對實(shí)驗(yàn)是否達(dá)到預(yù)期目的所進(jìn)行的檢驗(yàn)，在解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、處理所測得的數(shù)據(jù)、分析實(shí)驗(yàn)誤差等項(xiàng)工作中必須對各要素進(jìn)行綜合分析。

三、思維能力是化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的核心

學(xué)生的一切學(xué)習(xí)活動都離不開思維。化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)探索、創(chuàng)造的過程，對學(xué)生思維能力的要求層次較高，而中學(xué)生的思維活動還處于從經(jīng)驗(yàn)型向抽象型過渡的階段，這就要求教師設(shè)法加速這一轉(zhuǎn)化，使學(xué)生的思維活動盡快趨于成熟，盡早地具備辯證思維的能力，同時(shí)培養(yǎng)出較好的思維品質(zhì)。

四、創(chuàng)造性是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的靈魂

學(xué)生在設(shè)計(jì)時(shí)，首先是通過模仿、移植現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)方案，然后通過獨(dú)立思考、探索逐漸在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)自己的個(gè)性，具有一定的創(chuàng)造性。教師在組織學(xué)生開展課外活動時(shí)，可引導(dǎo)學(xué)生閱讀、查找一些實(shí)驗(yàn)小竅門、實(shí)驗(yàn)藥品及儀器的代用品、實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)等有關(guān)資料，以開闊學(xué)生的視野，啟迪學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造

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