化学实验能力培养方略，本文主要内容关键词为：方略论文,化学实验论文,能力论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
实验教学是中学化学教学的重要组成部分。学生实验能力的高低，是实验教学是否有效的关键因素。从近几年全国各地化学中考命题来看，考查学生实验能力特别是实验设计与反思能力的题目明显增多。学生设计化学实验方案的过程，也就是经历制定实验探究活动计划、发展探究能力的过程，因此，在化学实验教学中，教师要尽可能多地让学生自主设计实验方案，自主安装实验装置，对实验各个环节进行反思，使学生掌握化学实验的基本方法，不断提升化学实验的水平。
一、细致分析实验设计方案
化学实验过程由准备阶段、实施阶段和结果处理阶段组成。在实验的准备阶段，对实验进行规划，遵循科学性、绿色化、可行性、安全性、简约性等原则设计一个周密的实验方案，是保证实验成功的关键。例如，鉴别
溶液、NaOH溶液、
溶液、稀盐酸等四种无色溶液，应引导学生紧紧围绕酸、碱、盐的化学性质来设计实验方案。学生得出了2种实验方案。
【方案一】利用紫色石蕊试液鉴别四种溶液，实验步骤、现象、结论如表1。
表1
【方案二】不用紫色石蕊试液也能鉴别出四种溶液。实验操作、现象、结论如表2。
表2
以上两种实验方案均可以对四种五色溶液做出准确的鉴别，但对学生能力要求有很大区别——方案二仅用待鉴别溶液相互间滴加，根据归纳不同的现象就能加以鉴别，这对学生熟练掌握并比较不同物质相互反应时产生现象的差异提出了更高的要求，同时更好地体现了化学实验的简约性原则。
又如，物质之间发生化学反应时，常伴随有明显的现象，但有些化学反应却观察不到明显的现象。为证明NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应，可引导学生从反应中溶液酸碱度的变化，反应中溶液温度的变化，在溶液中加入指示剂、再根据指示剂的变色情况等角度设计实验方案。
【方案一】先用pH试纸测定NaOH溶液的pH值，再滴加盐酸，并不断振荡溶液，同时测定混合溶液的pH。如果测得的pH逐渐变小且小于7，则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应。
【方案二】先在NaOH溶液中滴加几滴酚酞溶液，溶液显红色，然后再滴加盐酸，可观察到红色逐渐消失，则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应。
【方案三】化学反应中通常伴随有能量增减，可借助反应前后的温度变化来判断反应的发生。如果NaOH溶液与稀盐酸混合前后温度有变化，则证明发生了化学反应。
化学变化的特征是有其他物质生成，常表现为颜色改变、放出气体、生成沉淀、能量增减，现象常常可以帮助我们判断有没有化学变化发生。以上三种方案理论上都是可行的，但在教学实际中，方案一操作略显繁琐；方案三中温度的变化受很多因素的影响，可能不太明显；方案二易操作，现象明显。因此，采用方案二的设计更为妥当。
二、自主组装实验装置
实验装置的组装是实验设计的重要一环。设计好的实验方案需要通过一定的实验装置去完成，没有正确的实验装置，就无法完成探究性实验。在选择仪器组装实验装置时，要引导学生从反应物的状态、反应的条件、物体的物理性质和化学性质等方面去考虑。
例如，用氯酸钾制取、用排空气法收集一瓶氧气，应选择图1中的①④⑤⑨，因为反应过程中必须不断加热，生成的氧气密度大于空气；用过氧化氢溶液制取、用排水法收集一瓶氧气，应选择图1中的②③⑥⑦，反应在常温下进行；要制取并收集一瓶氢气，并使反应能随关随停，应选择图1中的②③⑥⑦或②③⑤⑧。
图1
图2
三、加强对实验全过程的反思
反思是理论与实践之间的一种对话，可以促使两者的有机沟通与融合。在实验教学中，反思不是简单的回顾，它既有目的性，又带有研究性，并能通过对存在问题的反省，吸取经验教训而使实验得以改进、实验水平得以提高。反思的目标在于不断超越。
（一）对实验原理的反思
对实验原理的反思，有助于学生加深对实验现象的理解，体悟实验本质。例如，“制取二氧化碳”实验后，可针对制取原理设计如下问题让学生反思：制取二氧化碳气体为何不用稀硫酸？能否用浓盐酸？为何不用纯碳酸钙粉末？能否用碳酸钠粉末？又如，“炼铁”实验后，可让学生思考：为何选择赤铁矿或磁铁矿与一氧化碳反应？能否用黄铁矿？
（二）对实验装置的反思
对实验装置的反思，不仅有助于学生领悟实验设计中实验装置最优化的思想，还能促使学生深切体会节约资源、保护环境的重要性。例如，在燃烧条件的实验中，可这样引导学生对几个实验装置进行比较：图4装置与教材中的图3装置相比，优点是什么？图4装置还有哪些不足之处？进一步改进为图5装置，又有哪些优点？通过对比，学生很容易发现：图3装置存在污染环境的缺点；图5装置中的气球，可以克服图4装置的不足（即白磷燃烧后易使橡皮塞松动或冲出而导致实验失败），提高实验的成功率。
又如，学习了几种制取气体实验后，可出示如下问题，帮助学生总结几种实验装置的优缺点：
图6（见下页）是某研究性学习小组设计的实验室制取
的几种装置，请你分析：
①B与A相比，优点是＿＿；
②C与B相比，优点是＿＿；
③实验室制取氢气或二氧化碳时，B、C装置中的铜网能否换成铁网？
（三）对实验方案的反思
对实验方案的反思，可以问题为中心，引领学生探索、发现新知识、新规律，使实验教学更具发展性、探究性和开放性，进一步促进学生实验能力的提高。
图6
问题1 在用废铜屑制取硫酸铜的实验中，有两种实验方案可供选择：
通过对比这两种实验方案，你认为选用哪种方案更好？请说明你的理由。
学生通过比较可以发现，甲方案有二氧化硫气体产生，对环境有污染；通过计算可知，若制取相同质量的硫酸铜，乙方案需要的原料更少，成本更低；从安全的角度，甲方案用到浓硫酸，乙方案更加安全。
问题2 探究二氧化碳性质，证明二氧化碳与水反应生成碳酸使石蕊试液变红时，有以下两种方案，你认为哪种方案设计得更严密？
方案一：将二氧化碳气体通入石蕊试液，石蕊试液变红色。
方案二：四朵用石蕊试液染成紫色的干燥小花，进行了如图7所示的实验。
图7
显然，方案二中的四个实验可以证明水和二氧化碳都不能使石蕊变红，而是二氧化碳和水反应生成的酸性物质使石蕊变红，实验设计更严密。
图8
由于A装置中产生的二氧化碳气体中混有氯化氢气体和水蒸气，通过D装置除掉氯化氢气体，但是水蒸气没有除掉，学生因此判断生成氧气可能与
中混有的水蒸气有关，进而得出结论：应在D和E装置之间加一个干燥装置。