时间：2023-03-13 11:22:36
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1.初中化学实验设计类型依据不同的标准，可以对实验设计进行不同的划分。根据初中化学实验内容的不同，可以将初中化学实验设计分成以下类型：制备实验、性质实验、化学原理的验证、混合物成分的分析、浓度测定、定性与定量结合的实验等。
2.化学实验方案的内容实验设计的成果就是实验方案。虽然具体的实验设计的目的、内容和形式不尽相同，但就一个相对完整的实验方案来说，一般包括：实验名称（课题）；实验目的；实验原理；实验用品（试剂、仪器、装置设备）及规格；实验装置图、实验步骤和操作方法；注意事项；实验现象及结果处理；问题和讨论等。
3.实验方案选择的基本标准同一个实验课题，每个人的设计和操作过程可能不一样，结果自然也不会完全相同。根据初中化学实验设计原则和教学实际，实验方案选择的基本标准是：原理正确有科学依据；装置简单，在实际中具有可操作性且操作方便；实验步骤少，需要时间短；药品用量少、无毒且廉价易得；实验现象要明显；反应条件要简单（最好在常温下进行）；尽量不用也不产生污染环境的物质，即符合“绿色化学”的要求；制备实验产率高；性质实验误差小；实验安全无危险；设计要严谨等。
二、中学化学实验设计与创新的一般原则
无论哪一类中学化学实验设计与创新，一般都应遵循以下原则：
1.科学性原则科学性是指实验原理、实验程序和操作方法必须与科学理论和实验方法论相一致。科学性是化学实验设计与创新的首要原则。例如：实验室制取氢气，就不能选用硝酸与金属锌反应，因为这个反应很难制得纯净的氢气。
2.目标性原则目标性是指实验设计或创新要根据一定的教学目标有所侧重与突破。同一个实验，教学目标（如教师演示与学生操作，为了突出环保或趣味性）不同，设计所用的原理、用品、方法、装置、步骤等是有一定区别的。
3.安全性原则安全性是指化学实验设计时尽量避免使用有毒、有害的化学试剂，以及反应产生有毒害的物质，或者具有一定危险性的实验装置与操作。“如果必须使用的，应该在所设计的实验方案中详细写明注意事项，以防止造成环境污染和人身伤害。”［4］安全是中学化学实验教学的第一要务，设计时必须要特别引起重视！
4.新颖性原则新颖性是指实验设计时在思路、操作方法、器材用品、装置等方面要有新的突破，使新设计的实验对教学与研究更加适用或具有指导的意义。
5.可行性原则可行性是指设计实验时所运用的实验原理在实施时切实可行，所选用的化学试剂、实验仪器、设备和方法在现有的条件下能够得到满足。例如：实验室大量制取二氧化碳，不能为了创新而选用碳酸钠代替碳酸钙（或石灰石）与盐酸反应，或者用硫酸替代盐酸与碳酸钙（或石灰石）反应。因为前者反应太剧烈，后者反应不完全，很快就停止了。
6.简约性原则简约性是指尽量采用简单的实验装置、较少的实验步骤和试剂，在较短的时间内完成实验。复杂的装置与步骤以及时间太长的实验都会转移中学生的注意力，容易导致他们产生畏难情绪和疲劳感，影响对实验过程的观察、分析与思考。
7.绿色化原则绿色化是指从化学反应的原料、反应的条件、反应的产物和实验的操作等化学实验的全过程上进行控制，尽可能地减少甚至消除有毒、有害的化学物质对环境的影响。绿色化学是21世纪化学科学的一个重要发展方向。
8.启迪性原则启迪性是指实验设计与创新对学生的学习起开导作用，能够启发学生的思维，促进学生对化学原理及知识的探讨和认识，优化学习过程，从而提高教学效益。这是中学化学实验设计与创新的出发点和归宿。
三、实验创新设计的视角
初中化学实验创新设计是在义务教育化学课程标准的指导下，对现行教材中所涉及的实验进行改进、优化、增设或创新等，以提高化学实验在初中化学教学中的效益。在初中化学教学中进行实验创新设计是提高化学教学有效性的需要，也是义务教育化学课程标准的要求。化学实验创新设计要与时俱进，必须符合现代化学教育发展的理念，在满足探究性的条件下，可以从以下视角进行：
1.实验过程绿色化“绿色化学的理念是在化学反应过程以及化工生产中，不再使用有毒有害物质，不再产生废物，不再处理废物，它是一门从源头上阻止污染的化学。”［5］化学实验在设计上要体现绿色化，尽可能做到原料（反应物）的绿色化，化学反应的绿色化（采用原子经济性反应），生成物的绿色化以及催化剂、溶剂的绿色化。例如：在涉及氧气的制取实验时采用双氧水分解来制取，二氧化锰要回收等。
2.实验装置微型化“所谓微型化学实验，就是以尽可能少的化学试剂来获取所需化学信息的实验方法与技术。”［6］虽然它的化学试剂用量一般只为常规实验用量的几十分之一乃至几千分之一，却可以达到准确、明显、安全、方便和防止环境污染等目的。例如：在“探究微粒的运动实验”中，可以用试管代替烧杯进行微型化实验。在一个单孔橡皮塞上插入一根玻璃导管接近试管底，试管内壁贴一张滴加无色酚酞试液的滤纸，从导管口滴上两滴浓氨水到试管底部，用透明胶封导管口，可以看到，试管里滴有无色酚酞试液的滤纸由下往上慢慢变红了。
3.实验设计环保化“最佳的环境保护方法是在源头上防止污染的产生，而不是污染产生后再去处理。”［7］实验设计中我们应该采取一些有效措施使化学实验对实验场所和环境的污染降低到最低限度。这些措施主要是：实验装置密闭化，避免敞口操作，防止有关物质散佚到周围环境中；采取收集办法，回收有关物质；对有毒物质进行无毒害处理；加强实验场所的通风或采取其他的防护措施等。例如：一氧化碳还原性实验，对多余的一氧化碳可以回收，也可以燃烧进行无毒害处理等。
4.实验操作安全化保证实验安全，是化学实验教学的原则要求。有一些实验，由于物质化学性质的特殊性，给实验增加了难度甚至危险性。在点燃氢气的导管和氢气发生器之间，用一个小塑料瓶装上大约四分之三的水制成一个“安全装置”连接起来，这样，即使点燃不纯净的氢气，爆炸也只是在“安全装置”中发生，氢气很少威力小，氢气发生装置不会发生爆炸，因此不会发生安全事故。
5.实验趣味化化学实验具有动机功能，增加化学实验的趣味性，可以激发学生的化学学习兴趣。例如：在研究燃烧与灭火的条件时，增加演示“烧不坏的手帕”［8］实验，可以激发学生的兴趣。在此基础上让学生继续进行实验，探讨手帕烧坏的条件，则能够使学生深化对有关知识的认识。
6.利用仪器功能转化仪器本身没有限定它只能用于什么而不能用于什么，只是主要适用于什么。“反思仪器的别样用途，可以帮助我们加深对实验仪器和实验原理的认识，进行化学实验的创新。”［9］例如：漏斗可以充当集气与尾气吸收装置，在钠与水反应气体产物的验证实验中，将漏斗置于水中，倒扣在钠块上，产生的少量气体可顺利地富集到试管中。
7.利用学科知识迁移我们往往习惯于使用教材的实验仪器和装置，很少重视仪器的笨拙和实验时的效率，这种视经典为权威的思想往往就是教师缺乏创新的症结所在。实际上，科学的实验方法就是应该不断地发现问题，传统装置的不当之处无疑给我们提供了实验创新的课题。例如：学习“质量守恒定律”内容时，在使用托盘天平称量氢氧化钠与硫酸铜溶液反应前后的质量时，在18×200的中型试管里装入大约1mL稀盐酸与酚酞的混合溶液，球形滴管吸入NaOH溶液后，将球形滴管放在试管口，把上述带有球形滴管的试管放入盛水的100mL量筒中，让学生通过观察比较反应前后试管浸在液面中的高度即可（试管作上标记）。改进后的实验操作起来方便有趣，不用天平而是利用物理上的浮力知识，体现了学科之间的联系，有利于学生知识的迁移。
8.实验装置简单化教材所选用的实验方案未必都是最好的，有时候会产生现象不明显、实验不容易成功、结果不准确等问题，影响了实验教学的效果。例如：测定“空气中氧气的体积分数”实验，由于教材提供的实验装置密封性和燃烧匙放入不易控制，加上导气管内尚留有空气导致误差因素较多，有时氧气显示超过五分之一，让教师无法自圆其说。可做如下改进：将小颗白磷放在1.5cm×2.5cm的薄铜片上，置于硬质大试管中部，塞紧橡皮塞，用酒精灯对准铜片加热使白磷充分燃烧，待试管冷却后浸入水中，在水面下拿掉橡皮塞，待液面上升稳定后再塞上橡皮塞，拿出水面观察。改进后的实验所用仪器少，误差因素少，结果比较准确。
9.仪器、药品生活化采用学生熟悉的身边物品或一些废品作为化学实验的药品，就会使学生产生一种亲切感，觉得化学并不神秘，就在自己身边，有利于调动学生的学习积极性，激发他们进行实验探究的兴趣。例如：用蛋壳代替碳酸钙制取二氧化碳；测试肥皂水、食盐水、泥水、蔗糖水、洗发水、食醋、苏打水的pH值等。许多生活用品甚至废弃物品也可以用做化学实验的仪器，这种“物尽其用”的实验活动能够充分拓展学生的思维空间，使他们更加关注身边的化学现象，增强爱护环境、节约资源的意识，更好地学以致用。例如：用小气球收集气体，矿泉水瓶做容器，废弃的医用注射器做量筒、集气瓶等。
关键词：化学实验；生活化；设计；农村初中
文章编号：1008-0546（2013）01-0030-03
中图分类号：G633．8
文献标识码：B
doi：10.3969／j．issn．1008－0546．2013．01．011
注重与现实生活的密切联系是新课程的基本理念之一，2011年版义务教育《化学课程标准》中明确指出“教师要注意从学生已有的经验出发，让他们在熟悉的生活情景和社会实践中感受化学的重要性，了解化学与日常生活的密切关系，逐步学会分析和解决与化学有关的一些简单的实际问题”。美国教育家布朗认为：“学习的环境应该放在真实问题的背景中，使它对学生有意义”。学生在生活中学化学会更加生动、真切，加深对知识的理解。化学是一门实验性很强的学科，以实验为基础是化学教育最基本的特征。化学实验是化学教学中发展科学素养不可或缺的重要途径，具有其他教学手段无法代替的特殊作用，化学实验脱离了生活，将会很枯燥、太骨感；如果让“生活”与“实验”完善结合，更会达到一种意想不到的效果。在教学实践过程中通过实验让学生体验化学与现实生活的密切联系，认识到化学学科的内容源于学生现实生活，教学过程中手段、方法贴近学生现实生活，让学生感受化学实验的魅力，使实验成为学生学习化学知识的重要生长点，成为学生自主实验活动的一个支点，这样才能真正发挥实验教学生活化的教学功能。
对农村初中而言，一方面，实验条件有限，客观上需要我们对化学实验进行“生活化”设计，从而尽可能节省教学资源，减少实验成本；另一方面，农村学生身边的物品丰富多彩，周围的环境复杂、广阔，生活经验、体验深厚，主观上需要我们从学生的实际出发，设计生活化实验，促进学生将学到的知识运用于生活中解决实际问题，从而将所学的知识转化为能力。因此，“生活化”是农村初中化学实验设计的有效策略。
一、化学实验“生活化”设计的生成策略
1． 选取学生身边的物质作为实验药品，即：实验药品“生活化”
以学生身边常见的物质作为实验药品，可以使学生有一种亲切感，感到化学并不神秘，就在我们身边，这有利于调动学生的学习积极性和激发他们对实验的兴趣。例如：用易拉罐代替铝；用火柴盒代替红磷；用铅笔芯代替石墨；用食盐代替氯化钠；用面碱来代替碳酸钠；食用小苏打代替碳酸氢钠；用鸡蛋壳来代替碳酸钙；用果导片代替酚酞；用中药紫草的酒精浸液来代替石蕊试液等等。另外，生活中的铁钉、铜丝、木炭、白醋、白酒、农用硫酸铜、建筑用的碎石（主要成分碳酸钙）、生石灰、熟石灰、、废干电池拆下来的铜帽、锌片、碳棒等都可直接作为化学实验的常用药品。在学习测定溶液PH值的相关知识时，选择生活中的一些物质，如厨房清洁剂、肥皂水、食盐水、厕所清洁剂、食醋等来代替酸、碱、盐溶液进行实验，学生对这些实验非常感兴趣，并在操作中很快能掌握测定溶液PH值的正确方法。在验证锌、铁、铜三种金属活动性顺序时，可让学生自行设计利用家里的现成材料（铁丝、白醋、废干电池等）作为实验用品来完成实验。
2． 选取学生生活中常见的材料替代或制作实验仪器，即：实验仪器“生活化”
如利用音乐贺卡可制作成测试物质导电的实验装置，用一次性注射器来代替分液漏斗制取二氧化碳、氧气等。教师可充分利用废旧物品和学生一起动手设计制作简单的仪器来做实验。如用咳嗽药水瓶、药丸胶瓶、各种饮料瓶、一次性吸管、废衣夹、盛洗涤剂的喷壶等生活中易找到的常见废旧物来制作试剂瓶、试管、试管夹、量筒、烧杯、水槽等化学仪器。如把小矿泉水瓶对半剪开，上半部分可作漏斗，下半部分还可作烧杯。如绪言《化学使世界变得更加绚丽多彩》的教学中，有的老师习惯做一个“清水”变“饮料”的补充实验，以引起学生好奇，激发学生学习化学的兴趣，但通过课堂观察，笔者觉得学生的兴奋度没有达到预期的极点，可能是缘于学生接触的化学实验与日常生活的结合还不那么完美吧。介于此，笔者对实验进行了重新设计，用生活中的茶壶和小水杯来分别替代盛放“清水”的大烧杯和盛放“饮料”的小烧杯，使实验更贴近学生的生活实际，增强了亲近感和熟知感，在轻松愉悦的氛围中体验化学学科的无穷魅力，从而激发学生学习的动机，达到了绪言课教学的基本目标。
师：（将一只普通的茶壶高高举起）我有一个宝壶，它很神秘。我想喝什么饮料，它就能倒出什么饮料。（自言自语）天热，先来杯汽水吧。
师：（实验）取一小水杯，从茶壶中倒入少量无色液体，杯中出现大量气泡。
师：咱们再来杯牛奶怎么样？
生：好。
师：（实验）取一小水杯，从茶壶中倒入少量无色液体，杯中出现乳白色。
师：还想喝什么？再来杯草莓汁？
师：（实验）取一小水杯，从茶壶中倒入少量无色液体，杯中出现了红色液体。
生：（议论纷纷，猜测不断，惊讶不已）太有意思了、茶壶里有隔层、真的、假的、奇怪……
师：想知道宝壶的奥秘吗？学好了化学，你将会知道生活中许许多多……
（茶壶中盛的碳酸钠溶液，三个小水杯中事先分别盛有少量的稀盐酸、氯化钡溶液和无色酚酞试液）
3． 选取生活和社会中的化学现象作为实验内容，即：实验内容“生活化”
日常生活和社会生活中的很多化学现象都可以作为化学实验内容选取的素材，这些素材学生熟悉，内容丰富。以这些素材为实验内容，对于学生注意身边的化学现象，解释身边的化学现象，利用身边的化学现象，更好地学以致用，具有重要作用。
化学是一门应用性和实践性很强的学科，它与生活实际的联系非常密切。但是教师常常受制于课堂组织的要求甚至考试等各种压力，把一些非常贴近生活的实验忽略了。如生活中铁钉锈蚀实验、洗涤剂的乳化作用、身边物质的PH及测定方法、硬水和软水的区分、溶液酸碱性对头发的影响、酸雨的危害，等等，把这些实验带入化学教学中往往能受到很好的教学效果。例如，《常见的碱》的教学中，教师常用“将新鲜的鸡爪和在氢氧化钠溶液中浸泡过的鸡爪对比展示”实验来说明氢氧化钠有很强的腐蚀性。由于鸡爪在浓氢氧化钠溶液中浸泡较长一段时间（20％的NaOH溶液中约需20多分钟）才有明显的颜色变化，所以，教师往往在课前就将鸡爪浸泡处理好，课上直接出示出来。这样做，实验现象直观、明显，有利于课堂教学的顺利推进，但缺憾也很明显，没有让学生参与观察、体验和动手实践，对氢氧化钠具有腐蚀性的认识仍处于浅表层次。因此，笔者在教学中补充“NaOH溶液处理树叶制作叶脉书签”作为学生课外活动的兴趣实验。让学生自己去采集外形完整、大小合适、具有网状叶脉的树叶到实验室里去完成实验。学生参与的积极性相当高，他们除了利用课余时间采集树叶，还利用课间大活动的时间进行实验，这在以往的实验课上是看不到的。通过洗净、煮沸、刷洗、压干、染色等制作过程，当看到一片片彩色书签从手中“诞生”时，学生不仅是满心的欢喜，还有收获的骄傲，成功的满足，那种高兴劲无以言表。躺在学生书本里的美丽书签，不仅让他们对氢氧化钠的腐蚀性有了一个更深入的理解，而且能时常让他们感受到化学知识、化学实验的魅力。
4． 选取与化学有关的生活、社会问题作为实验背景，即：实验背景“生活化”
化学在给人类带来巨大福祉的同时，也出现了很多与化学有关的生活、社会问题。这些问题关乎每一位社会成员，当然也应当是作为未来社会公民的学生所关注的。因此，选取这些问题作为背景设计实验，对于学生形成从化学的视角来解释和解决现实中的与化学有关的生活和社会问题，具有十分重要的意义。例如：“污水净化实验”，“模拟温室效应的实验设计”，“对某土壤酸碱性测定，提出土壤改良的建议的实验”，“用厨房物质自制汽水”，“火眼金睛分辨真假戒指”等等。
现实生活中，时常听到一些人受骗上当的事，如何识别真伪？如何让我们的学生从化学的视角看待这些不良行为呢？社会现象、生活问题为背景的生活化实验设计给我们提供了这种情景再现的可能。现以“不法商贩利用工业用盐（NaNO2）冒充食盐掺假或直接出售”为设计背景，举例如下：
［实验用品］工业用盐和食盐各一袋，酚酞试液、pH试纸、小烧杯2个、玻璃棒2根、薄铜片2片、酒精灯、火柴。
［实验过程］分别取少量工业用盐、食盐于薄铜片上加热，先熔化，且有刺激性气味产生的是工业用盐；或放入小烧杯中，用水溶解，分别滴加少量酚酞试液，变红的是工业用盐；或分别蘸取少量的它们的水溶液于pH试纸上，变蓝的是工业用盐。
［设计意图］亚硝酸钠是一种工业用盐，它有毒、有咸味、易溶于水，水溶液呈碱性，熔点低（271℃），易分解，外形与食盐十分相似。人若误食会引起中毒，危害人体健康，甚至致人死亡。极少数不法商贩，为了牟取暴利，铤而走险，将工业用盐改头换面后冒充食用精制碘盐销售。该实验不仅对工业用盐和食盐的性质的异同有了较深刻的认识，而且增强了对工业用盐的识别能力和防范能力。
以上四种策略，一一说明，仅是为了表述方便。其实，生活化实验常常不是单独运用其中一种策略，更多的设计是这些策略综合运用。例如，在《燃烧和灭火》探究燃烧的条件的教学环节，我设计了三个学生分组对比实验，作为课本演示实验的改进或补充。这三个实验分别是（1）水与植物油的燃烧对比实验。通过此实验让学生得出燃烧的第一个条件，燃烧需要可燃物；（2）蜡烛的正常燃烧与被沙土或抹布覆盖后的燃烧对比实验。通过此实验让学生得出燃烧的第二个条件，可燃物要与氧气或空气接触；（3）纸棒与裹在铜棒上的纸棒燃烧对比实验。通过此实验让学生得出燃烧的第三个条件，温度要达到可燃物的着火点。这些实验设计源于生活，内容面向全体学生，面向生活，所选材料基本上都是生活中常见的物品，都取自于我们身边看似不起眼、不经意的东西，学生完全可以在实验前准备或简单制作。
二、实施化学实验“生活化”设计的体会
近年来，化学实验“生活化”设计的教学实践使我们深深感悟到：作为化学教学内容重要组成部分的化学实验，尤其要联系学生的生活实际和社会实际；生活是最好的老师，生活也应该成为化学实验教学的重要舞台和切入点。在实验教学中，要充分挖掘生活中与化学有关的素材、知识点、学习中的兴奋点，设计我们的实验，从而不断提升学生学习化学的兴趣，培养学生的创新能力，让化学实验根植于生活土壤。
1． 化学实验的“生活化”设计，培养学生学习兴趣和动手思维、创新能力
在教学中创造性地设计与生活实际密切的化学实验，能够使学生实实在在地体会到生活中处处有化学、自然界中处处有化学，能让学生在实验过程中去感知、体验、实践和思考，逐步形成发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的思路和方法。在“生活化”设计的实验教学过程中，学生的学习兴趣有效激发，学生从心底热爱化学，欣赏化学，从而喜欢化学学科；学生的能力在活动中形成，并得到进一步发展，学生的动手能力、思维能力和创新能力得到锻炼和培养，逐步形成关注生活、关注社会，勇于探索的科学学习态度。
2． 化学实验的“生活化”设计，能够让学生善于用化学视角看待生产生活和社会问题
化学知识源自于生产生活，但又不完全等同于生产生活。化学实验的“生活化”设计，一方面让学生围绕问题的解决，逐步把生产生活知识和社会问题化学化，让学生在生活的实际情境中体验化学问题，另一方面，又能让学生把所学到的化学知识自觉地运用到各种具体的生产生活和社会问题中去，实现化学知识生活化。实际教学中，不仅要从学生的生活中提出化学问题，还要让学生运用化学知识和化学的思维方式去看待分析与解决，引导学生会用化学眼光去观察和认识周围的事物，逐步形成看待生产生活和社会问题的独特的化学视角。
3． 化学实验的“生活化”设计，促进化学教师专业化能力的发展
化学实验是化学教学中一种能提供生活化视野的载体，生活的多层面提供了多样性的生活化实验的素材，它需要我们去挖掘和开发。在完成化学实验的“生活化”设计过程中，教师必须根据教材内容、设定的教学目标、结合教学实际和生活实际，不断挖掘实验素材，探索生活中的化学，使实验更贴近生活和贴近社会，更加具有生活化、趣味化的特点。这就需要教师不断学习，开拓视野，扩大知识面，大胆实践，增强创新意识，与时俱进，促使自身的专业知识、实验技能和能力水平都有较大程度的提升。
4． 化学实验的“生活化”设计，能够降低实验成本，使学生养成俭朴的品质
化学药品和化学仪器的“生活化”设计，往往都是利用的日常生活中很易找到的代用品，它们或廉价或是废弃物，大大降低实验成本，节约费用。对于我们农村初中，更有其现实意义，一方面，农村初中由于种种原因和具体困难，缺仪少药现象时有发生，这从一定程度上缓解了实验需要和实际情况的矛盾；另一方面，可以联系农村生活生产实际，结合化学实验，以独特的方式向学生传授知识，培养学生勤俭节约、勤劳俭朴的优良品质。
参考文献
【关键词】化学实验；教学设计；研究
初中化学是一门实践性和应用性都很强的学科，对于初中生来说刚刚接触这门课程，难免会有一点不适应。同时化学课程中的实验又需要学生进行不断的探究。化学实验可以让学生开阔视野，拓展思路。同时也有助于化学专业概念的理解和学习。化学中的实验可以让学生不断探究，不断提出质疑，是一种比较直观的教学方法。所以化学实验教学设计对初中新课标化学课程来说是十分重要的。
一、初中新课程化学实验教学设计原则
1.科学性原则：对于初中化学实验来说，一般实验注重科学性，首先要有科学的理论知识作为基础，其次要有严谨的实验操作过程和步骤，最后要根据实验步骤和操作获得实验结果。这个过程是非常严格的，都是建立在客观事实的基础上的，这样是化学实验的目的所在，化学实验过程重点培养学生科学的思维方法和观察能力，从而提高学生的实践能力和科学素质。所以化学实验教学在设计过程中需要注重实验本身的科学性，并且实验过程中的材料和器材必须是在能接受的范围之内的，同时实验的难度不能超过所学内容。不管是探究性实验还是验证性实验都要保证实验的科学严谨性。
2.创造性原则：初中新课标化学实验教学需要具备一定的创新性，创新性主要体现在实验内容和实验步骤上，要有一定的新颖性。并且充分体现出创造性，不要照搬全收，在传统实验教学方法的基础上加入新鲜的事物，提高学生的学习兴趣。在符合学生学习范围和认知程度上实现对化学实验的创新，让化学实验由易到难，循序渐进，通过创新性的思维让学生接受新的知识和理念，充分调动学生的独立创新思维
3.可行性原则：初中化学实验内容必须是教材上的相关实验，或者教材实验基础上的升华和改革。而且化学实验设计要和平时的日常生活和生产实践以及先进的科学技术相结合。但是不能超越学生的知识范围和接受能力，实验设计必须切实可行，具备实施性，能够保证学生能够顺利完成。
4.安全性原则：化学实验一般都要接触一些实验器材和材料，有些材料和器具是存在一定危险性的。在实验设计之前，教师要正确讲解实验材料的特点，以及实验器材的使用方法和注意事项。尽量避免使用易燃易爆和有毒性的材料和药品，同时尽可能的设计危险小的实验，不要让学生直接接触材料和器材。一定要保证实验设计过程中的安全性。
5.趣味性原则：单纯的化学理论知识教学没有办法让学生直观清晰的理解化学知识，在学习化学知识的同时，要辅助的学习一些化学实验。化学实验要能够完全调动学生的积极性和主动性，提高学生对化学的学习兴趣。所以化学实验需要具备一定的趣味性来吸引学生的注意。也只有充满趣味性的实验才能让学生找到学习化学的乐趣，同时能够缓冲紧张的学习带来的压力。
二、初中新课程化学实验教学设计方法
初中化学实验教学一般来说可以分为探究性实验和验证性实验。探究性的化学实验是指将教材提供的一些化学实验进行延伸和升华，改变实验中的某些条件，使其成为未知实验结果的实验，需要学生进一步探究和分析思考的实验。探究性实验一般会提出问题，学生通过学过的化学专业理论知识来探索改变实验条件以后会得出怎样的实验结果。探究性实验主要是发挥学生的主体意识，实现以教师为引导的辅助教学，全面激发学生的求知欲和探究学习能力。而验证性的化学实验主要是通知、验证、运用的设计模式。学生们通过具体的化学实验来验证相关的化学概念和化学结论，这种方式的化学实验比较死板，生搬硬套，没有创新可言，步骤是提出实验问题、实验步骤和实验结果，但是可以提升学生对化学知识的学习和记忆能力。
1.探究性实验：二氧化碳与水反应可以生成碳酸，那么二氧化硫与水反应会生成什么？
设计方案：
科学性原则：基于对物质科学性分析，首先验证水能否使蓝色石蕊试纸变色，其次验证二氧化硫气体能否使干燥的蓝色石蕊试纸变色，最后验证二氧化硫气体能否使湿润的蓝色石蕊试纸变红。实验装置如图：
可行性原则：二氧化硫易溶于水，酸能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，二氧化硫不与浓硫酸反应。
安全性原则：装置E的作用是吸收二氧化硫不污染空气，二氧化硫有毒，能与碱溶液反应生成盐和水。
实验过程：
1.实验过程中装置C内石蕊试纸的颜色始终没有变化，这说明二氧化硫不能使干燥的蓝色石蕊试纸变色，二氧化硫不能使干燥的蓝色石蕊试纸变色。
2.实验装置D中胶头滴管中的蒸馏水在二氧化硫气体生成之前滴到蓝色石蕊试纸上，未见试纸颜色发生变化，当有二氧化硫气体通过时发现湿润的蓝色石蕊试纸变红.此现象说明水不能使干燥的蓝色石蕊试纸变色。
3.二氧化硫溶与水生成酸，酸能使干燥的蓝色石蕊试纸变红色。此过程中反应的化学方程式为SO2+H2O=H2SO3
初中化学新课标对化学实验提出比较高的要求，说明了化学实验在化学课程教学中的重要意义。所以在今后的教学过程中，教师要加大化学实验的学习力度，充分提高学生的实践能力和操作能力，在适应新课标的前提下，全面提高学习学习化学的综合能力。
【参考文献】
[1]崔跃新.乐学与爱学—化学教学质量提高两步走[J].辅导员.2011，（27）.
[2]韩亚.记忆能力的培养与化学教学[J].考试周刊.2011，（47）.
[3]孙龙周.对观察水沸腾实验的反思与改进[J].物理通报.2011，（09）.
关键词：初中化学；探究性实验；设计教学
在传统的化学课程教学中，由于受多种因素的影响，无法促进教学效率的有效提升。所以，在新时期的初中化学教学中，要促进探究性实验的合理设计，并根据实际的教学目标得出实验研究成果，从而使学生的化学探究能力得到充分提高。
一、初中化学探究性实验设计
在初中化学探究性实验设计中，一般都是教师对知识进行引导，根据化学教材中的相关内容，要针对日常生活中的一些化学知识问题引入教学内容，并对实验进行探究性设计，从而保证在教师与学生的共同完成下，形成化学探究实验方案。在共同学习下，要明确实验研究对象，并确保实验的主要性质和结论的科学性，然后将实验现象与实验结论结合起来，从而获取更多的化学实验知识。在对化学实验进行具体设计期间，先要明确实验的问题和实验的实施目标，根据教师的教学内容，提出实验教学中的主要实施目标，从而保证问题探究具有更大的价值。
接着，推出实验设计假设，教师在向学生提出问题后，需要学生集中注意力思考问题，并使学生在探究期间产生浓厚的兴趣，以使学生能根据自己的情况学会思考、学会假设，从而保证实验结果的形成。在教师的积极引导下，学生利用实验器具实施操作，不仅要对其仔细观察，还需要做好记录，保证实验数据信息的有效性。其次，探究整体的学习规律，并保证实验结论的有效性，根据实验的研究和讨论，学生不仅能掌握实验中存在的规律，还能理解化学实验的主要概念。最后，巩固化学实验结果，促进化学知识的扩展训练。在探究式化学实验学习中，学生根据学习到的知识，不仅能解决实验中存在的问题，还能利用新的知识巩固旧知识，从而促进知识的有效迁移与扩展。
二、初中化学探究性实验教学实践
在初中化学实验教学中，需要利用多个操作实验来完成。本文将以二氧化碳的制取作为教学实验案例进行设计，以使学生的学习能力和实验探究能力充分提高。
1.教学思路
根据初中化学学科内容中二氧化碳制取方式的分析，利用学校中的相关资源在实践教学过程中实现探究式训练。在对其分析期间，可以将二氧化碳的制取方法与氧气的制取方法进行对比。一般情况下，二氧化碳制取装置具有开放性特征，在教学中，可以将学生分组进行实验，在教师的指导下，让学生研究制取二氧化碳的方法，从而提高学生的创新能力。
2.教学目标
在对二氧化碳制取实验期间，主要以学生创新能力和操作能力为主要培养目标。在探究式教学中，还可以增强学生的小组合作意识。其次，在二氧化碳制取实验过程中，还能引导学生思考出新的制取方法和制取思路。
3.教学方法
因槌踔谢学实验教学是一种开放性教学，所以在实验中可以利用小组合作形式以及探究性实验方式来学习。
4.教学设备
每个小组在实验中可以准备不同的仪器，如橡皮管、玻璃片、集气瓶、水槽、烧杯等仪器。
5.教学过程
首先，要导入实验，因为二氧化碳是生活中比较重要的气体，与人们的生产、生活存在较大关系。所以，在化学实验中，要制取二氧化碳，可以观察石灰石、大理石与稀盐酸形成的反应。教师将该课题引入，然后让学生分小组学习，并利用自己准备好的设备仪器进行实验。
然后，回顾实验并相互讨论。让学生思考一些问题，如二氧化碳制取中，装置主要依据的是什么；了解双氧水在制取氧气期间，其中存在的一些缺陷。最后，学生设计环节。学生在小组组成过程中，可以设计出新的化学装置，并利用掌握的新知识对其进行验证，以使学生获得新的制取方法。
其次，相互交流。各个小组可以将自己的实验装置相互展示，并讨论自己对实验设计的主要思路，然后根据其设计优势和劣势选择出合适的实验装置。
最后，反思与总结。各个小组不仅要进行自我评价，还需要教师对学生的实验表现进行评价，然后在反思过程中对自身的设计措施进行完善。在总结期间，不仅要分析氧气制取以及二氧化碳制取方式的不同，还需要归纳出新的实验方法和新教学思路。
基于以上分析，在初中化学实践教学中，要促进化学实验教学的优化性，根据当前的探究性实验教学现状进行分析，引入新的教学理念，并对课堂进行设计，然后对实验资源进行充分的整合与利用，以提高探究性学习的价值和意义。
参考文献：
[1]王彩.初中化学探究性实验的设计与教学研究[J].课程教育研究（新教师教学），2015（24）：120-121.
[2]樊爱玲.浅析初中化学探究性实验教学[J].课程教材教学研究（教育研究），2011（1）：66-68.
文/邱明华
【摘 要】 初中化学是初中教学中的重要组成部分，具有较强的实验性，虽然知识结构简明，内容较少，但对于初次接触的初中生来说，具有一定难度。所以，为了提高教学效率，老师应做好实验教学设计，以加深学生对教材知识的理解。本文就初中新课程化学实验教学设计进行探析，以供参考。
关键词 初中新课程；化学实验教学设计
初中化学是中学教学中的重要组成部分，具有较强的实践性，所以，老师在教学中，为了提高学生的理解能力，应将理论知识和实验教学相结合，才能起到实际教学效果。由于初中生正处在智力发育的初级阶段，所以，每个学生对知识的接受能力也具有较大的差异，所以，老师在进行化学教学时，应注意到此点，才能保证所讲知识被学生完全理解，才能提高课堂教学效果。本文就初中新课程化学实验教学设计进行如下分析。
1.初中新课程化学实验教学设计中需要注意的地方
以下就以二氧化碳与水反应为例，对初中新课程化学实验教学设计进行说明。
1.1设计原则
（1）实验设计具有科学性。由于初中生刚接触到化学知识，对一些概念还很陌生，所以，老师在实验课程设计时，需要以课本理论知识为基础，以保证实验内容的科学性。然后应结合学生的理解能力，对实验步骤严格选取。化学实验是反应客观事实的，所以，实验步骤要符合逻辑事实，才能保证试验达到教学效果。另外，在实验设计时，不光要保证实验内容及实验步骤的科学性，还要使实验器材符合实验内容，才能保证实验难度在学生可接受范围之内，从而保证了实验整体的科学性。
（2）实验设计要有创新性。实验是对课程理论知识的检验，需要以课本知识为基础，但不能照搬，还要具有创新性，才能吸引学生注意力，进而达到提高课堂教学的目的。如，在二氧化碳和水反应的试验中，可以在显色剂的试剂瓶中添加适量荧光试剂，使反应后的溶液色泽更加鲜艳，从而吸引了学生的注意力，对实验内容产生浓厚兴趣。
（3）实验设计具备可行性。在实验设计中加入一定的创新点，能够吸引学生的注意力，提高他们的浓厚兴趣，也能激发他们的创造性思维，是值得提倡的。但创新点不能凭空想象出来，而是要有理论基础的，这样才能使实验设计具有可操作性。另外，实验设计的可行性还表现在实验内容符合学生知识范畴，能够被学生所接受及理解。如果超出他们的知识范畴，再新颖的设计思路，也不会吸引学生的眼球。
（4）实验设计应符合安全性原则。做实验的前提是保证安全性，这种安全性不仅表现在实验器材的安全性，还表现在操作步骤的安全性，只有同时满足这两个方面，才能保证整个实验过程的安全性。要做到此点，老师除了深入理解实验操作步骤，还要对实验器材质量进行严格检查，才能保证实验过程安全。
1.2设计方法
初中化学实验主要有两类，一类是探究性实验，另一类是验证性实验。后者是前者的基础，前者是在后者的基础上发展起来的。前者是指学生通过对教材内容的学习，在深刻领会的基础上，所设计的一类实验方案。最终目的是对教材知识进行拓展及推广，需要学生对基础知识具有深入的理解，所以具有一定难度。探究性实验在设计之前，除了需要学生对基本知识具有深入理解之外，还需要他们具备提问题的能力，所以，该实验设计对学生素质要求较高，需要他们具有广泛的课外知识，还要具有勤于思考的品质，更要具备探索的精神。而后者是对课本已有实验的一种重复验证，不具备难度，只要实验结果和原来的相符合，说明实验过程达到了教学要求。虽然如此，但也不能机械的对课本上的步骤照搬照抄，不对操作步骤进行思考。相反，学生应在原实验步骤的基础上，通过深入领会及思考，对实验过程适当调整，才能使实验结果更加符合实验要求。
基于初中生初次接触化学，对化学实验充满兴趣，同时由于基础知识较为缺乏，所以容易产生望而却步的心理。所以，老师在实验设计时，应当以验证性实验为主，先培养学生的实验兴趣，再根据他们对知识的掌握情况，适当的设计些探究性实验，以满足他们的好奇心，从而实现高效的教学目的。
2.化学实验教学设计案例
以下就以水和二氧化碳的反应为例，对初中实验设计进行说明。
实验材料：蒸馏水、二氧化碳、试管、石蕊试液、干燥石蕊试纸（试纸上喷紫色石蕊试液再晒干）、酒精灯及其它一些实验器材。
实验方案设计：准备三个带有弯管及口塞的试管，第一支试管加入1/3体积水，第二支试管加入1/3体积水，第三支试管装入干燥石蕊试纸；每个试管配备一盏酒精灯。之后，在第一支试管中加入几滴紫色石蕊试液，蒸馏水由无色变为紫色；第二支试管和第三支试管，不滴石蕊试液；第一支试管通入CO2， 第二支试管不通CO2， 第三支试管通入CO2。 通入二氧化碳之后，观察变色过程，然后点燃酒精灯，加热试管，再观察颜色变化。
实验结果观察：通入二氧化碳之后，可以观察到第一支试管由紫色变为红色，而没有滴入石蕊试液的试管没有发生颜色变化，干燥石蕊试纸也没有发生颜色变化；当用酒精灯加热之后，可以观察到变红的试管，红色逐渐褪掉，最后仍旧为紫色；而另外两支试管中仍没有颜色变化。
实验结果分析：由于二氧化碳和水反应之后生成碳酸，碳酸是一种弱酸，能使紫色石蕊试液变红，所以当滴入石蕊试液的试管中通入二氧化碳之后，便出现红色；没有滴入石蕊试液的试管及干燥石蕊试纸由于没有显色剂或者没有反应物，而不出现变色。由于碳酸是一种弱酸，不稳定，所以用酒精灯加热之后，分解为二氧化碳，所以红色逐渐褪去。
3.结语
初中化学是中学教学中的重要组成部分，具有较强的实践性，所以在教学时，老师应将理论知识和实验设计结合在一起，才能加深学生对教材内容的理解，从而实现了新课程对化学教学的要求。本文就初中新课程化学实验教学设计进行分析，希望具有参考价值。
参考文献
[1]张莹.初中化学实验教学资源开发的整合研究[J].科教文汇，2013,14（12）：159-161
一、激发学生对实验教学的兴趣
在初中化学实验教学中，教师要激发学生对于实验的兴趣，让学生充分感受到化学实验的乐趣，这是提升学生的参与积极性、有效培养学生实验技能的基础.初中化学中涉及的很多实验本来就很有趣，很多实验无论是现象上还是操作过程中都有很多趣味化的元素.教师要善于挖掘这些有价值的教学素材，并且要善于透过对于实验的有效组织与设计吸引学生对实验课程的有效参与.学生只有积极参与到实验过程中，才能对于很多问题有仔细的思考与探究.因此，在实验教学的优化设计中，教师要激发学生对于实验的兴趣，为知识教学提供良好铺垫.例如，在“鉴别二氧化碳”实验中，实验前，教师可以拿出一瓶透明的液体对学生说，我给你们变一个魔术，往里面吹口气，里面的液体会立即变成牛奶.这时候，学生会被教师将要表演的魔术所吸引，将注意力集中到教师的操作中.接下来教师往石灰水里吹气，熟石灰与二氧化碳发生反应生成沉淀使液体的颜色变成“牛奶”.学生都非常惊讶与好奇，对于这个实验现象都很感兴趣，并且迫切地想知道其中的化学原理.透过趣味化实验的创设，吸引了学生的注意力与教学参与热情，学生的思维也活跃起来，从而提高教学效果.
二、激发学生的实验模仿能力
很多实验在原理、操作方法与分析模式上都存在一定的共同点，尤其是随着学生接触的实验的不断增多，自身积累的化学知识不断丰富后，这些知识点间的联系与共同点也会体现得越来越明显.在这样的基础上，教师可以有意识地在实验教学中培养学生的实验模仿能力.对于那些有一定内在关联的实验课程，教师可以给予学生相应的引导与启发，让学生结合已有的知识背景以及学过的实验课程对于新的实验进行有针对性的分析.这是一个很好的教学切入点，不仅能够加强学生对于知识网络的构建，而且能够帮助学生发现知识点的实质.例如，在做“气体的实验室制法”实验时，教师可以让学生思考问题：利用浓氨水、烧碱、生石灰、必要的仪器，如何制取少量氨气.学生讨论之后，提出两种方案：将浓氨水放在烧瓶中加热；将生石灰放在烧瓶中，再用分液漏斗滴加浓氨水.然后给学生布置课外作业：利用一只圆底烧瓶、带玻璃管的橡皮塞、橡胶管、一粒NaOH固体、少量浓氨水、大烧杯、水，如何做喷泉实验？学生学习过制取氨气和喷泉实验，具有一定的模仿基础，通过对这些实验的模仿设计，能够巩固所学知识，还能够获知实验的实质.
三、培养学生的实验探究能力
摘 要：新课程标准要求初中化学能够采用探究性实验方法进行教学，从而激发学生兴趣，提高教学质量。旨在对人教版初中化学探究性实验的设计进行分析，并对具体教学方法提出建议。
关键词：初中化学；探究性实验；教学分析
化学作为一门自然科学，通过实验的教学形式帮助学生形成准确的化学概念，掌握化学知识，明确化学实验原理，学生也能够在观察实验与动手操作实验的过程中激发兴趣、培养良好的学习习惯、解决问题的操作能力并掌握科学有效的实验研究方法。而所谓的初中化学探究性教学，就是指初中学生在化学教师的指导和引领下，主动地适应教师创设的问题情境，并且探究解决教师所提出问题的方法和步骤，进而激发好奇心与求知欲，真正实现以学生为主体的创新型教学，提高学生实践能力，促进化学学科长足发展。
一、初中化学探究性实验的设计原则
1.以化学原理为依据设计探究性实验
在人教版初中化学的教材中，学生从初三开始接触并且学习化学，由于学习压力较大，并且化学是一门较为重要的学科，需要投入较多精力。化学学习需要掌握科学的学习方法，需要学生明确并且掌握化学实验原理，但学生由于学习时间较短，并且学习能力与接受能力存在差异。如果教师只进行知识和概念的讲解，学生即使能够听懂，在解决实际问题和具体习题时也会缺乏到位的分析。因此，教师需要以化学原理作为有效依据进行探究性实验的设计，使学生在实验操作中吃透概念、掌握化学原理。
例如，镁与等物质的量的盐酸与醋酸在同等条件下能够产生相同体积的氢气，教师在进行探究性实验设计时，假设最终取得氢气体积不同，要求学生找出原因，学生通过动手操作实验，对这一化学原理能够有深刻全面的认识。
2.以结合生活实际为原则设计探究性实验
化学现象不仅存在于课本中，学生的实际生活中也存在许多化学现象。化学教师要抓住学生想要了解这些现象的化学原理的心理，在进行探究性实验设计时以结合学生实际生活为原则，满足学生对生活中化学现象的好奇心，促使学生在生活中更加细致认真，主动学习，积极观察。
例如，在人教版初中化学的教学过程中，教师可以充分利用生活中存在许多燃烧现象这一实际，组织学生探究燃烧原理。首先，分别在酒精灯上燃烧蘸有水和酒精的棉花球，其次将同样燃烧的两支蜡烛中的一只，用玻璃杯罩住进行观察。最终使学生明确燃烧需要达到可燃物的着火点并且需要氧气作为助燃剂的化W原理。
3.根据实验现象设计化学探究性实验
在许多化学实验中有着非常奇妙有趣的实现现象，学生会对此类实验现象产生浓厚兴趣，教师可以以化学实验现象作为依据进行探究性实验设计，开拓学生思维，培养学生能力，使学生成为探究性实验教学的主体，提升实验能力和化学学习水平。
二、初中化学探究性实验的教学原则
1.以学生为探究性实验教学主体
在进行探究性实验教学时，教师务必要转变传统观念，将学生作为课堂教学与实验教学的主体，摒弃教师为主体的教学形式。通过为学生设计实验情境，激发学生主动探究的学习兴趣，力求使每一位学生都能充分发挥主动性、积极性，自行进行实验设计、验证化学问题的猜想与假设。
2.化学教师要切实提高自身能力与素质
化学教师作为探究性实验教学的主导，其素质与能力对实验结果与教学目标有着举足轻重的影响，能否发挥实验性教学的作用取决于教师的能力与水平。因此，化学教师需要切实提升自身操作实验的能力和教学水平，引导学生及时发现问题、解决问题，基于自身丰富的知识积累进行灵活的探究性实验设计与教学操作，树立学生学习信心，为学生的发展和成长做好基础性建设。
3.创设趣味性教学情境
探究性实验教学要想取得有效的成果，就需要教师为学生创设趣味性的学习情境与良好的学习氛围。轻松、有趣的学习氛围能够激发学生的学习热情与思维能力，使学生能出于内部动力而积极地进行实验探究，发挥自身创造与创新能力。因此，化学教师应当为学生创设有效的学习情境，与学生共同学习、共同进步。
在初中化学教学过程中运用探究性实验的教学方法，就是要以化学教师指导为基础，结合课本中的具体教学内容与要求，明确教学任务与待解决的教学问题，并在此基础上研究设计探究性实验的具体方案，并且结合教师与学生对教学实验资源的利用，明确研究对象，发现并总结实验结果和规律，最终解决化学实验问题。探究性实验能实现学生的兴趣激发，真正做到提升课堂教学质量，促进化学学科的趣味性，达到新课程标准的教学要求。
参考文献：
[1]赵金月.初中化学如何开展探究性实验教学[J].学周刊，2015（5）：99.
二、确定探究的目标
在进行第一步后，我们接着就要对探究的目标进行明确确定。对于初中生而言由于其心理和生理仍不成熟，思考问题的思维办式还主要是以形象思维为主，因此我们在确定探究的目标时，要在充分考虑学生已有知识水平和能力强弱的基础上，确定探究的目的。在初中化学探究性实验中我们探究的目标主要是：让学生通过探究性实验，能够学会一些基本的观察方法和科学研究方法，能够对实验的过程进行测量和测定，对于实验的结果，能够进行准确的记录，并用合适的方式进行描述和表达。
三、收集资料或信息
在本步骤中，进行收集的资料或信息主要有：(1)学生进行探究性化学实验之前，其已经具备的生活经验和学科知识。(2)学生通过各种方式和渠道所获得的有关信息。(3)学生在进行探究性化学实验过程中，所观察和记录的信息，以及根据观察和记录的信息所总结和概括出的信息。(4)与同学或老师进行讨论和交流时、所扶得的信息。
四、作出猜想与假设
在本步骤中我们一般要求学生能够在他人的启发下或在本人积极的探究下，根据其已有的知识结构和经验结构，初步猜想或似改问题的可能答案，并时提出的猜想与假设进行初步的论证。当学生进行猜想或假设时，应尽可能地让学生单独完成或通过小组讨论的形式完成，所提出的猜想与假设应尽可能地多，然后对其提出的猜想与假设进行分析和比较，从而确定各个猜想与假设的层次和次序。
五、设计探究实验的方案
所需进行的整个探究实验过程的方案，都需要由学生制订实验的计划和具体设想。在学生制订和设计方案时教师应根据学年的已有知识和已有经验，并充分地利用学生所收集到的各种信息和课本资料，让学生单独或按小组完成设计方案，而教师要对实验方案的设计提出一些具体的要求。
六、实验验证。收集实验信息
初中阶段所进行的探究性实验，主要是在控制条件下，对实验的过程和结果进行观察和记录，并期望从中能够发现问题，总结出结论。在学生进行此类实验时，教师应让学生养成规范操作的优良习惯，对实验的过程和结果进行如实记录，对于学生在实验过程中所出现的不当行为和不合理的想法，应进行及时的指导和引导，以使学生能够顺利地完成实验过程。
七、实验分析与结论
通过分析和讨论实验的现象、过程和结果，要能够对实验的现象和结果进行正确地解释，从而得出比较科学合理的结论，从而促进学生对现象和结果的认识由感性认识升华为理性认识。在进行解释和得出结论时教师一定要引导学生使用和掌握科学的方法，多使用比较、分类、归纳和概括方法，从而对实验的现象和结果进行实证。
八、方案的反思与修正
在完成上述几个环节之后，对于实验的整个过程来说，学生对其所暴露出的问题和缺陷有了更深的认识和理解，此时学生若能够进行有效的自我反思，无疑可以促进学生探究能力的提升。对于初中生而言，他们可以进行反思的内容较多，如：反思在实验过程中所用的方法是否科学合理，反思个人的知识结构和经验结构，反思个人解决问题的能力，反思记录的现象和结果是否准确，反思实验的目的是否达到，反思实验的结果是否可靠，反思实验出现失误的原因等。指导学生进行反思的目的是促进学生对原有方案的修正，只有对原有方案进行优化和改进，使实验能够符合我们的期望，学生才能在探究性实验中体验到更多的乐趣。
【摘 要】文章从改变实验材料和条件、注重合理控制试剂浓度、用量，增强环保意识等对实验进行了优化设计。
关键词 实验设计；优化设计方法
中图分类号：G633.8 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2014）36-0085-01
美国心理学家布鲁纳曾经说过，“一个人要想使现有的知识成为自己的知识，必须亲自从事发现的行为。”化学这一科目也是离不开实验的学科，它是以通过学生的实验及发现为基础的一门学科，而“实验是一项集观察、注意、想象、分析思维、概括和创新等于一体的活动，可以培养和激发学生的创造想象能力。”基于此，我们在教授学生化学理论的同时也应重视实验教学，然而总会有这样或那样的问题出现在化学实验教学的课堂上：
1.有些实验准备的仪器较多，而且效果不明显，教师在做演示实验时可能只有坐在前面的几个学生可以看见，后面的大部分学生只好聊天。
2.有些化学实验，如果按照课本照搬，而教师课前没有亲自操作，往往会造成实验失败或者效果不明显，浪费了大量药品。教师实验做得累，学生观察实验更辛苦。有些生物实验需要一定的时间，在一节课中根本无法完成，此时教师往往用嘴巴和图片来代替实验，学生听得糊里糊涂。
3.有些在进行课外实验时，常常会因为实验材料准备不足，或者实验仪器根本就没有而没法进行，其实，可以将实验改进后用替代品来代替实验材料，如一些日常生活中常见的物品，这样可以创造条件来完成实验。
当这些问题出现时，教师要积极应对，如果长期不做实验或者对实验应付了事，那么必然会压抑学生的积极性。当学生对实验失去信心和热情的时候，就已经影响到了他学习化学的热情。那么，如何优化实验设计，才能有效激发学生学习化学的热情，同时培养学生积极动手的能力，也使得化学实验走出困境和有效进行呢？笔者在教学实践中提出了自己的看法：所有的事物都遵循着一定的规律，只要适当地改进方法和在实践中加以发展，就能达到一定的效果和最佳目的。化学实验很重要的一条在于控制条件，通过改变实验的控制条件，完全可以做到引导学生运用新的实验方法来设计新的化学实验。
例如，在“电解水”的实验中：用霍夫曼电解器作为实验的装置，选用6V的直流电源来进行电解实验，这个电压安全可靠，可采用1∶10的硫酸溶液来作电解液，这个比例一般较为合适。在实验过程中，两级产生的气泡和气泡的大小及产生的速度需要记录，同时还要比较实验所产生的氢气和氧气的体积比。
原来实验存在的缺点：很多教师都遵照教材的指导在水中加入氢氧化钠溶液，加入这一溶液的目的在于增强水的导电性。事实是这样的，若加入稀氢氧化钠，那么产生的氧气与氢气的体积比就有了变化。浓度大的稀氢氧化钠，这个比值会接近1∶11，在浓度小的情况下比值也要接近1∶4。而理论值是1∶2，这就相差太远。仔细分析其中原因可得出结论，气泡在溶液较大的溶液中运动比较缓慢，有许多气泡附着在玻璃管壁上，这影响了气体体积的测定。
改进后的优点：若在实验中加入稀硫酸溶液，其结果则与理论值比较接近。可能在开始时候，会是1∶3，但等一段时间之后，这个值会越来越接近1∶2。从表面现象看，能明显观察到氧气溶解于水的情形，接近正极部分的气泡比较浓密，气泡在逐渐向上移动的过程中，明显看到比较稀少。因为氧气的溶解能力大于氢气，才会出现上述现象。
基于此，建议以后做“电解水”的实验时，在水中加入适量稀硫酸溶液。
有些化学实验，要注重合理控制试剂浓度和用量。只有把度掌握好，才能更好地把实验进行下去，否则就会失败甚至产生负面作用。如在第四册，第二章“氧气和氧化”自制二氧化碳灭火的简易装置实验。
原来实验存在的缺点：如果拿瓶塞的手发抖拿不稳，稀盐酸和碳酸钠溶液就容易混合，当二者混合后，同时会产生大量的二氧化碳气体。瓶内的气压会非常大，可能导致瓶塞飞出，使得实验失败。
改进后的实验方案：
1.取材：用一个大塑料瓶、适当长短的橡皮胶导管和玻璃管、一个小号的塑料瓶（能放进大的塑料瓶中的）并系上线。
2.制作：将大的塑料瓶盖戳一个孔，将一段玻璃管插入这个瓶盖孔中，再用粘胶将其粘平。
3.操作：将适量的碳酸钠溶液放入大塑料瓶中，在小塑料瓶里装上浓盐酸后放入瓶中，瓶盖一定要盖紧，不得漏气。用打火机将纸团点燃后，左手拿稳胶管，右手拿稳塑料瓶的同时迅速倒置。然后就可看到非常多的气泡和水从管口喷出，把火扑灭。
改进后的优点：这样改进后，瓶盖不会冲出，实验人员的安全得到了保证，同时，由于装置简单，学生也容易操作，乐于操作。
在初中的化学实验中，有些实验对试剂的浓度和用量都有着严格的要求。但在实际教学中，教师往往会忽略这些因素，导致实验失败，甚至忽略产生的物质会对人体和环境产生危害。如“氧气和氧化”实验中硫在氧气中燃烧的实验。
原来实验存在的缺点：药品用量过大是该实验的一大弊端，耗氧量过多并且点燃时间过长。这样产生过多的SO2易污染实验室的环境。
改进后的实验方案：建议教师在做实验时，在酒精灯上将玻璃棒灼烧一会，玻璃棒发热后立即蘸取少量硫粉，这个动作要快，点燃后伸入集气瓶内。
改进后的优点：实验现象非常明显、药品用量明显减少、同时将污染和耗氧都降到了最低，一瓶氧气可重复做多次。安全系数增大，学生完全可以亲手操作，同时观察、比较硫璜在空气中与在氧气中充分燃烧现象的不同，便于得出正确的结论。
现在人都非常关注健康环保，化学实验也要增强环保意识。又如第四册第二章“空气”中测定空气中氧气含量的实验。
原来实验存在的缺点：装置的气密性一般都比较强，导致水面很难达到1/5的理想高度，实验产生的白烟会扩散到空气中污染大气。个别教师在做这个实验时，当燃烧的红磷插入容器中时没有马上塞紧橡皮塞，容器中一部分受热膨胀的空气就会外逸，负压随即产生了，水面高度也能达到要求，但这是一个假现象，一个表面看似成功的现象，整个实验便失去了真实性。
这个实验的改进，主要在仪器和药品上做选择，现在选用：水槽、试管、橡胶塞、烧杯、试管夹、白磷、热水。
实验操作及现象：实验时，选取一个烧杯和一个水槽，在槽中注入少量清水，将划好刻度后的试管固定好，用小勺取少量白磷放入试管中，用手摇晃均匀，再用橡皮塞把管口塞好，在烧杯中加入热水。当把试管放入装有热水的烧杯中，白磷就会燃烧，并伴有大量的白色浓烟。过10分钟后，将试管倒立在水槽中，在水中拔出橡皮塞，此时由于气压差的问题，试管内液面上升，大约占原空间的1/5，操作过程中要眼疾手快。
改进后的优点：整个实验的装置和操作过程都变得简单化了，实验误差较小，现象更加明显。
初中化学实验课是课堂教学的有机部分，二者相辅相成。以上简单列出的几个化学实验优化设计方法还有很多不足之处，希望能和广大初中化学教师进一步共同探讨。
参考文献：
