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化學實驗設計范文1
一、前言
化學教學離不開科學實驗，化學實驗更是化學教學的組成部分。在化學實驗中應用綠色實驗能夠有效控制污染。
二、綠色化學的涵義
1.綠色化學的定義
綠色化學或稱環境友好化學，是利用化學的技術與方法來降低或消除化學產品設計、制造與應用中有害物質的使用與產生，使所設計的化學過程和產品更加環保友好，是一門從源頭上阻止污染的化學。
2.綠色化學的核心內容
綠色化學主要從原料安全性、工藝過程節能性、反應原子經濟性和產物環境友好性等方面評價一個化學反應的優劣。原子利用率、環境因子和“5R”原則是綠色化學的核心內容。
（1）原子經濟性。原子經濟性是指充分利用反應物中的各個原子，從而既能充分利用資源又能防止污染。原子利用率越高，反應產生的廢棄物越少，環境因子也就小，對環境造成的污染也越少。環境因子則是衡量生產過程對環境的影響程度的參量，是指在一個化學反應過程中，所生成廢物質量占目標產物質量的比值。
（2）“5R”原則。就是“減量”（Reduciton），即減少“三廢”排放；“循環使用”（Reuse）；“回收”（Recy-cling），實現“省資源、少污染、減成本”的要求；“再生”（Regeneration），即變廢為寶；“拒用”（Rejection），指對一些無法替代又無法回收、再生和重復使用的，有毒副作用及污染作用明顯的原料，拒絕在化學實驗過程中使用。
三、綠色化學實驗設計的策略和方法
綠色化學實驗方案的構思、設計是一種開放的創造性思維活動，因此其策略和方法也沒有固定的模式可以遵循，下面僅僅結合綠色化學實驗設計與創新的類型進行探討。
1.優選實驗項目策略
根據實驗大綱的要求，充分考慮試劑和產物的毒性以及整個實驗過程產生的“三廢”對環境的污染，盡量排除或減少對環境污染大、毒性大、危害大、三廢處理困難的實驗項目，如氰化物、砷化物的實驗，溴的制備，苯的硝化還原制備苯胺等，以毒性小的實驗代替來完成基本操作訓練。盡量選擇系列化實驗，用前一實驗的產物作為后一實驗的反應物，在合成實驗“苯甲酸和苯甲醇的制備”中，學生合成的產品苯甲酸粗品，可以為基本操作實驗“重結晶”之用，精制以后的苯甲酸純品又為基本操作實驗“熔點的測定”之用，這不僅可以大大節省試劑和原料，而且可以通過熔點檢查學生做的產品是不是合格，一舉而多得。設計綠色化學，盡量選擇與環境保護密切相關的實驗，如大氣中SO2含量的測定，廢干電池的綜合利用，由廢鐵屑制FeCl3，水中溶解氧的測定等，既鍛煉了學生科學實驗的能力，又讓學生了解了污染物對環境的危害，培養了學生的環保意識。
2.優選反應物質的策略
化學反應原理是實驗設計中的核心要素?；瘜W實驗中反應物的優選、操作過程的優化、實驗裝置的改進都與反應原理密切相關，因此研究反應原理，依據反應原理對實驗進行綠色化改進和創新，就是抓住了實驗的本質和成敗的關鍵，是化學實驗改進和創新的重要策略。例如在乙酸乙酯制備實驗中，目前常用的硫酸催化酯化法存在用酸量大、副反應多、過程復雜、產品損失多、環境污染嚴重等不足。對此實驗的改進與創新可以從酯化反應的實驗原理入手：
由反應原理可知，酯化反應的實質是在路易斯酸催化下，酸和醇反應成酯，溫度過高或催化劑氧化性過強時易發生副反應。作為優良的酯化催化劑必須滿足在非水介質中酸性要足夠強，氧化性要弱，以減少副反應。因此，對這個實驗的改進就可依據上述實驗原理，選用綠色催化劑，以取代濃硫酸?？煞謩e利用H2SO4、FeCl3、PW12、PW12/SiO2催化合成乙酸乙酯。結果表明，用自制的新型催化劑PW12/SiO2代替硫酸催化酯化，不僅產率高，反應溫度低，操作簡單，無污染，而且催化劑能重復使用，適應綠色化學發展趨勢，取得了良好的實驗效果。
3.實驗裝置改進策略
實驗裝置是實驗的載體，是影響實驗的又一個重要因素。一套好的實驗裝置，不僅能減少實驗可能產生的污染又能給人以美的享受，因此對化學實驗綠色化改進與創新自然離不開實驗裝置。實驗裝置的改進一般有如下策略：
3.1簡約化策略（微型實驗）。在不影響實驗效果的前提下，盡量采用用藥少、裝置簡單或微型的實驗裝置。微型化學實驗具有污染小、節約經費（其試劑用量為常規實驗的1/10或1/100）、縮短實驗時間（大約為常規實驗的40%）的優點，同時降低了水、電資源的消耗。微型化學實驗的開設對毒性大、藥品貴、耗量大、污染嚴重、操作復雜的化學實驗尤為必要。微型實驗除了可以用已經研制成功的井穴板等微型儀器外，還可以把容量瓶、燒瓶、冷凝管等微型化。在微型化帶來實驗現象不明顯時，可以借助現代化教學手段把結果放大。微型化學實驗還要努力減少實驗對玻璃儀器的依賴性，例如，對有些顏色變化明顯的定性實驗可以放在點滴板中進行，如指示劑與酸堿作用實驗和Fe3+的顯色實驗等，而有些定性實驗可以放在定性濾紙上完成，如檢驗醛基、MnO4-離子存在等。
3.2設計封閉實驗裝置策略。封閉的實驗裝置應包括氣體發生、收集裝置，氣體性質實驗裝置，尾氣的收集、處理裝置和導氣裝置等。對于氣體發生裝置可以從密閉和控制反應兩方面著手。
四、創新實驗方式
1.微型處理
即在保證實驗現象明顯的前提下，對實驗進行重新設計與探索，實驗藥品微量化或實驗裝置微型化。例如：在研究氯化鋇和硫酸鈉反應時，應在試管中加硫酸鈉，然后用膠頭滴管逐滴加入氯化鋇溶液（可溶性的鋇鹽是有毒的），邊加邊觀察實驗現象。這樣可以減少氯化鋇的使用量，防止過量的氯化鋇對環境造成的污染。
2.多媒體演示
有些實驗成本昂貴、容易造成浪費；有的實驗必須采用有毒、有害的試劑，實驗時會排放出有毒氣體和有毒廢液，或容易引起爆炸，對于中學生來說，存在很大的安全隱患，不便于在普通學生實驗室中進行。為了讓學生對實驗原理、過程、現象和結果有直觀的感受，又能規避實驗風險，可以利用多媒體技術進行模擬演示。事實上，在國內外已有不少學校采用這種方法進行實驗教學，效果很好。
五、結束語
綜上所述，綠色化學實驗設計具有很大的環保性，但是我國基礎化學實驗綠色化的道路還很漫長，需要我們持之以恒的探索，才能推動我國綠色化學事業的快速發展。
參考文獻
化學實驗設計范文2
那么，怎么培養學生的化學實驗設計能力呢？結合多年來的實踐與研究，筆者談談自己的想法。
1 進行化學實驗設計的基礎
首先，讓學生掌握一定的化學基礎知識和化學實驗的基本操作。這就要求學生熟悉常見元素化合物的性質以及常見物質的制備原理與方法，掌握中學化學常見儀器的規格、用途及使用注意事項。同時在平時的課堂教學中，教師還要盡量引導學生積極參與課堂演示實驗和分組實驗，使每個學生都有動手操作的機會，從而不斷提升他們的動手能力。只有具備了以上條件，才能更好地進行化學實驗的設計和探究。
其次，讓學生掌握化學實驗設計的一般步驟，才能保證實驗設計有條不紊的進行?；瘜W實驗設計一般包括以下幾個步驟：①確定研究內容；②根據內容，設計實驗方案；③研究討論實驗方案是否可行；④依據方案進行實驗；⑤分析和評價實驗方案；⑥確定最佳實驗方案。
第三，在平時的教學中，注重培養學生的思維和創新能力。多數情況下，對于我們要探究的內容都可以設計出多種不同的實驗方案。這就要求我們學生必須具備一定的思維能力，同時要敢于創新，通過獨立思考、探索展現自己個性的實驗方案。
第四，在實驗方案設計的過程中進行適時指導。
2 實驗方案設計的環節
實驗方案的設計對學生各方面能力要求都較高，這就需要教師在熟悉學生的實驗知識水平和設計能力的情況下，具體指導學生實驗方案設計的每一個環節。
2.1 創設問題情景，引導學生發現問題
“實驗設計方案”的題材越新穎，越易引起學生探索的興趣和欲望。所以，在教學中教師要善于為學生創設問題情景。如在學氧化碳的性質時，教師可以向學生演示“一個游客帶著一只小狗進入某個久未有人進入的山洞后，小狗倒地暈倒，而游客卻沒有問題”的視頻片斷，學生在觀看后，產生了問題：“洞內有什么氣體？這些氣體有什么性質？”同時也就確定了研究內容――二氧化碳的性質。
2.2 指導學生分析研究內容，設計實驗方案
確定研究內容后，教師要適當引導學生分析所研究的內容，從實驗的目的、原理、實驗藥品、儀器、裝置、實驗操作、實驗結果的處理等方面進行指導，以幫助學生設計出合理的實驗方案。如：在二氧化碳的實驗室制法的實驗設計中，教師可以提供一些備選的實驗藥品和儀器，并引導學生分析原有氫氣和氧氣的制法以及3種氣體性質的異同，通過對比分析來設計實驗室制取二氧化碳的實驗方案。學生通過對比分析，不但設計出了實驗室制取二氧化碳的方案，同時也對同類氣體的實驗方案設計有了更深的理解。
2.3 分析討論，研究方案的可行性
形成初步的實驗方案后，教師可與學生一起從理論方面、實驗操作方面等進行討論，反復修改，確認最終實驗方案并實施。如在驗證質量守恒定律的實驗設計中，學生設計出磷在密閉容器中燃燒、鎂帶在空氣中燃燒、用硫酸銅溶液和氫氧化鈉溶液反應、稀鹽酸和碳酸鈉粉末反應等實驗方案，教師既要引導學生分析各個方案的理論正確性，又要引導學生分析自己的實驗方案是否能完成，是否能達到驗證質量守恒定律的目的。如果達不到目的，應該怎樣改進，以確保學生的實驗方案確實可行。
2.4 依據方案，進行實驗
實驗過程中，教師要留意每一組學生的實驗情況，并根據具體情況作具體指導。要提醒學生在實驗過程中仔細觀察，及時記錄，并對實驗中出現的問題認真思考，分析原因，然后采取相應的措施，進行必要的改進，逐步培養學生科學的實驗態度和探究精神。如在空氣中氧氣含量的測定實驗中，學生的錯誤操作會導致實驗失敗，教師要從紅磷的用量、關閉和打開止水夾的時間、實驗現象的觀察等方面進行指導，以保證實驗順利完成。
2.5 指導學生分析、評價實驗方案
實驗完成后，教師要及時指導學生對實驗方案的優點和不足進行分析和討論。例如，實驗方案設計的步驟和方法是否完善，實驗設計的內容是否全面，實驗內容是否有針對性，實驗操作理論是否正確，實驗操作是否簡單易行安全可靠，實驗成本是否經濟合理等。
2.6 確定最佳方案
化學實驗設計范文3
1.深刻理解化學基本理論的實驗基礎
化學學科中，任何理論（或假設）的提出、發展和完善，都有一定的實驗事實作根據，如：原子結構理論中核外電子分層排布的實驗根據是電離能的測定；原電池原理的實驗根據是銅—鋅原電池實驗；某些有機物之間反應機理的確定是在實驗中利用了示蹤原子等。許多類似的實例道出了以下規律：實驗事實理論的建立（或假設的提出）再實驗理論的發展和完善。這是人類在自然科學中發現真理、認識真理的過程。要讓學生明白：化學家就是這樣去認識化學世界的。
2.熟練掌握常見元素及其化合物的物理性質、化學性質的實驗事實以及單質、化合物的制備原理和方法
化學實驗是證實某物質是否具有某種性質的唯一手段。中學階段的大部分化學實驗都是定性實驗，這些實驗雖然簡單，但確實可以培養學生透過實驗現象（或實驗數據）看清反應實質，進而推斷物質的微觀組成、結構與實驗結果的相互關系。物質的制備原理是以物質的性質為基礎的，某一物質的制備方法不止一種，但教材上采用的方法則是實驗室中最常見的最好方法，熟悉了這些實驗，在設計實驗時就能夠靈活選擇實驗原理。
3.能查閱、運用有關圖表、數據和其它資料。
4.掌握中學化學常規實驗手段，熟悉常見儀器的規格、用途及使用注意事項
常規實驗手段是化學實驗的基礎，綜合實驗是常規實驗的綜合運用，即使那些高、精、尖的實驗也離不開常規實驗，因而教材中所有實驗（包括教師的演示實驗）都要盡可能地讓學生在課內或課外一絲不茍地完成。通過動手，一方面達到對常規實驗操作（加熱、蒸發、過濾、分液、稱量、滴定、儀器的組裝等）的熟練掌握，同時熟悉常見儀器的應用范圍和使用注意事項。
二、設計實驗必須有化學實驗總體觀
任何一個化學實驗都包含以下內容：（1）實驗目的（2）實驗原理（3）實驗設計（4）實驗藥品、儀器、裝置（5）實驗操作及操作規程（6）實驗結果的處理，這六個方面的內容可稱為化學實驗的六要素。實驗目的是核心；實驗原理是達到實驗目的的理論根據；實驗程序是能否完成實驗的關鍵，它的設計以實驗原理為基礎；藥品、儀器、裝置是物質保證，這些物質條件的選擇是由實驗原理和實驗程序決定的，同時對實驗程序也起著制約作用；實驗操作及注意事項是實驗得以順利、安全進行的保證，它的制定要由實驗程序和實驗用品來決定；實驗結果的處理是對實驗是否達到預期目的所進行的檢驗，在解釋實驗現象、處理所測得的數據、分析實驗誤差等項工作中必須對各要素進行綜合分析。
三、思維能力是化學實驗設計的核心
學生的一切學習活動都離不開思維?；瘜W實驗的設計過程實質上是一個探索、創造的過程，對學生思維能力的要求層次較高，而中學生的思維活動還處于從經驗型向抽象型過渡的階段，這就要求教師設法加速這一轉化，使學生的思維活動盡快趨于成熟，盡早地具備辯證思維的能力，同時培養出較好的思維品質。
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本文僅以“鹽酸和氫氧化鈉溶液能否發生化學反應”為例，來說明在教學中如何有效指導學生進行化學實驗設計。
一、發現問題，確立研究內容
實驗設計方案的題材新穎，更容易引起學生探索的興趣和愿望，激發求知欲。所以，在教學中教師要善于為學生創設問題情景，引導學生提問。提問是學生進行探究的動力，鼓勵學生多提問，改變“教師問，學生答”的呆板模式，變“學生答”為“學生問”，活躍思維。要借助依據，鼓勵學生猜想，培養學生形成假設的能力，從而確立研究內容。
例如，在學習“中和反應”內容時，可先演示趣味小實驗“變色的小花”，激發學生學習的興趣和欲望，再創設真實生動的問題情景：教師向一支試管中加入少量氫氧化鈉溶液，再逐漸滴加稀鹽酸，振蕩，使其充分混合。讓學生觀察實驗現象，教師再提出問題：氫氧化鈉溶液和鹽酸混合在一起后，我們并沒有觀察到明顯變化，它們之間是否發生了化學反應？同學們就會七嘴八舌，各抒己見：①兩者沒有發生反應；②兩者發生反應了。同時也就確定了研究內容，即鹽酸與氫氧化鈉能否發生化學反應的實驗驗證。
二、根據研究內容，設計實驗方案
在確定了研究內容的基礎上，教師要引導學生分析所研究的內容。首先，對研究的課題所涉及的化學原理，對參加化學反應的各種物質的性質要有全面、較深入的了解和認識，要盡可能估計到在什么樣的實驗條件下，可能發生什么樣的化學反應，以及產生什么樣的實驗結果。其次，必須按照化學反應原理，根據化學反應物質和生成物質的性質、實驗條件的控制、發生反應時可能產生的能量變化，來預選實驗方法和手段。然后，確定實驗操作的程序和步驟。在實驗控制條件方法上，可向學生介紹全面比較法、優選法、正交試驗法等探尋最佳實驗條件的方法，設計出合理的化學實驗方案，以保證化學實驗的順利實施。教師要從實驗目的、實驗原理、實驗步驟設計、實驗藥品和儀器及裝置、實驗操作及操作規程、實驗結果的處理等六個方面進行指導，以幫助學生設計出自己的實驗方案。
例如，在上述“鹽酸和氫氧化鈉能否發生化學反應”的實驗驗證中，教師可以提供一些備選的實驗藥品（鹽酸、氫氧化鈉、石蕊、酚酞、pH試紙等）和儀器（玻璃杯、溫度計、試管、燒杯等），并引導學生分析指示劑與酸、堿反應的顏色異同，酸、堿性溶液的pH異同，化學反應常伴隨著能量變化等化學知識，通過對比分析來設計出實驗方案：①借助酚酞的變色來驗證；②借助石蕊的變色來驗證；③通過測溶液的pH來驗證；④測溶液的溫度變化來驗證。
三、討論實驗方案的可行性
實驗設計的方案初步形成后，教師要嚴格把關，與學生一起對實驗設計方案的可行性，要從理論應用是否正確、實驗方法是否可行、能否達到預期目的等多個方面進行論證，反復修改，最終加以確認并實施。
例如，在上述實驗驗證中，學生說：可以用紫色石蕊試液。具體操作是：在盛有NaOH溶液的試管中滴加2滴紫色的石蕊試液，石蕊變藍色，然后逐滴加入鹽酸，此時若藍色變成紫色，說明NaOH與鹽酸發生了反應。有的學生會馬上反駁：這方法不好，因為“藍變紫”分辯不清，應改為在盛有鹽酸的試管中滴加2滴石蕊，石蕊變紅色，然后逐滴加入NaOH溶液，當紅色變成紫色，證明它們發生反應。有的學生建議：可以做一個對比實驗。其他學生也發表了自己的看法：用酚酞作指示劑，因為NaOH能使無色酚酞試液變紅色，滴加鹽酸后紅色變無色，就證明了NaOH與鹽酸發生了反應。
還可以用pH試紙，從pH＞7一直測到pH＝7，最后到pH＜7。也可以把NaOH與鹽酸混合，然后用手摸（或者用溫度計測量混合前后溶液的溫度變化），如果發燙，說明反應了。教師既要引導學生分析各個方案的理論正確性，又要引導學生分析自己的實驗方案是否能完成，是否能達到驗證目的，如果達不到目的，應該怎樣改進，以確保學生的實驗方案確實可行。
四、依據方案，進行實驗
在整個操作過程中，教師要密切注視每個學生的實驗情況，并作具體指導，確保實驗萬無一失。引導學生對實驗中可能出現的問題要認真思考，分析其中的原因，然后有針對性采取相應的措施，進行必要改進，逐步培養學生的科學實驗態度和探究精神。
例如，在上述驗證實驗中，學生的很多錯誤操作都會導致實驗失敗，鹽酸和氫氧化鈉溶液的量的控制恰當與否，直接影響到溶液的顏色變化。氫氧化鈉溶液中滴入酚酞溶液，溶液變成了紅色，過了一會兒，紅色溶液可能變為無色；滴入鹽酸后，還可能產生氣泡；用手摸試管底部，溫度變化可能不明顯等現象都有可能發生， 教師要從多方面進行指導，以保證學生能夠按自己的實驗設計方案完成化學實驗。
五、對實驗方案進行分析與評價
學生完成自己的實驗方案設計，并按實驗方案進行實驗操作后，教師要引導學生分析和討論實驗方案的優點和不足，再對實驗方案進行評價。對于學生設計的實驗方案，教師要引導學生從實驗方案設計的步驟和方法是否完善、實驗設計的內容是否全面、實驗內容是否有針對性、實驗操作理論是否正確、實驗操作是否簡單易行安全可靠、實驗成本是否經濟合理等方面進行全面綜合評價，進而分析出自己的實驗方案的優點和不足，并加以改進。
化學實驗設計范文5
關鍵詞：高中化學；實驗設計；實驗教學
化學是一門以實驗為基礎的自然學科，在中學化學教材中有很多實驗，中學化學實驗的目的是培養學生的科學素養，促進學生的自身發展。為了實現這一目標，我們通常要完善化學實驗的設計，加大實驗的探究性，增強學生實踐的機會，同時改善原有的實驗教學方法，使學生由被動學習轉變為主動學習，由簡單的操作轉向能力的培養。
一、對進行科學有效的實驗方案設計的探究
1.正確科學實驗設計的原則
（1）實驗設計的科學性
實驗的設計必須遵循實驗教學自身的規律性，即實驗由簡單向復雜過渡，對實驗現象的觀察、分析、信息的處理能力也是由低到高，循序漸進的，這就要求在設計實驗時要根據學生的認知程度，進行不同區別對待。學生在初學階段應設計一些原理簡單、操作方便，安全的可行性實驗，隨著學生知識的積累，實驗設計應由簡單到復雜，能力應有所提高，設計出一些綜合性的實驗。
（2）實驗設計要有利于學生素質的全面提高
科學探究是新《課程標準》的重要內容，它對學生的科學素養提高具有不可替代的作用。正因為如此，我們要根據學生的知識、能力，設計出有利于學生綜合素質提高的實驗，主要是從增強實驗的探究性入手，從而培養學生研究問題的思維方式。
（3）實驗設計的可行性、簡約性、安全性
實驗的設計，首先要符合教學內容的需要，有利于調動學生的學習興趣和積極性，與此同時還要考慮到實驗的裝置簡單，而且效果還要明顯，直觀性要強，另外，實驗設計過程中教師還要注意環保意識的培養，確保實驗的安全性。
2.科學實驗設計的方法
在新課改的背景下，對實驗的設計，我們要體現出科學探究的重要性，所以有很多的實驗設計是在探究中去實現的，這就要求我們在設計時要有巧妙的構思與新意。
（1）設計實驗習題，讓學生親身體驗實驗的探究過程
在以往的教學過程中，學生實驗一般為驗證性實驗，也就是讓學生先知道結論然后再去驗證。這樣的學生實驗缺乏實驗的探究性，因為學生是在固定的框框中去完成實驗，所以我在帶領學生做學生實驗時，我們要改變教學的方式，讓學生自己去做、自己去探究，從而增強實驗的探究性。
（2）走向創新、體現探究
科學探究是新課程改革所大力倡導的一種學習方式，是指學生仿照科學研究的過程來學習科學內容，主要依靠自己去探索問題和解決問題的學習方法，在掌握書本知識的同時能體驗、理解和應用科學研究方法，從而形成科研能力，主動去探究，它是探索性學習和研究性學習的有機整合?？茖W探究主要就是要求學生根據已有的信息去探究，在實驗設計中可以讓同學們先進行假設，然后再根據自己的假設去用實驗進行驗證，這就能夠引導學生主動地去探究知識，感受探究的過程，有利于培養學生的探究精神。
（3）注意開放性實驗設計，體現個體
隨著新《課程標準》的實施，素質教育的不斷深入，化學探究的開放性實驗是新課程改革的必然產物。通過這類實驗，能夠充分培養學生的創新能力和發散性思維。
二、開展高效的實驗課堂教學
1.實驗教學中注意引導學生自主探究，體現實驗活動情境
實驗能幫助學生認識和理解科學的發現過程，培養學生的創造性思維。因此，教師要盡可能地創設實驗，引導學生自主探究。教師應該多去發現和思考一些創新性的教學方式，并在課堂上進行有效運用，這樣才能有利于調動學生的創造性思維和積極性。在學生自主探究過程中，要經常提出一些能激發學生創造欲望和創造興趣的問題，盡量給學生多一些動手的機會，讓學生在手腦并用的活動中迸發出創造的火花來。
2.適當增加規律、趣味性實驗，提高學生探究能力
在實際教學中，可以根據需要，適當補充一些實驗，既可以增加學生的動手機會，激發學生學習的興趣，又可以提高實驗的探索性。我們在實驗教學中可以對課本上的實驗多增加一些相關的補充性實驗，增加一些實驗的趣味性，反而可以讓學生容易明白一些簡單明了的規律。同時有些實驗又可以滲透環保教育，強化學生環保意識。對于這樣生動有趣的課堂教學，既激起了學生學習興趣，又能使學生所學知識更系統化、深刻化，效果非常好。
3.開展學生的合作探究學習活動
新課程要求我們改變學生的學習方式，大力提倡學生自主學習、合作探究學習。在初中化學新課程的教學中，教師要以改變學生的學習方式為突破口，從而提高教學的有效性。合作探究學習不僅能使學生掌握化學知識與原理，而且能培養學生的合作意識、合作交流能力與創新能力。在組織學生進行探究學習的時候，要選擇適合的課堂，尤其要注重學生思維能力的鍛煉。
化學實驗設計范文6
一、課堂上教師設計探究性小實驗，培養學生探究學習的興趣
化學教學中有很多讓學生驚訝的化學實驗現象或化學事實，這些新奇的事物刺激著學生，讓學生產生好奇心，從而再將這種好奇心轉化為學習的興趣和進一步探究的動力。例如，講“碳的幾種單質”一課，教師可設計如下一組小實驗：（1）將冷的瓷盤罩在蠟燭火焰上方，利用蠟燭不完全燃燒產生的碳寫出一個“C”字；（2）用玻璃刀裁玻璃；（3）用石墨在紙上迅速畫出一張金剛石晶體模擬圖；（4）用石墨把電路接通，電燈泡亮了。
以上實驗激起了學生的好奇心，讓學生產生了“為什么”的懸念。為了進一步激發學生深層次探究的興趣，緊接著介紹“金剛石與石墨的異同”，教師又可講故事的方式描述三個事實：（1）17世紀意大利佛羅倫薩科學院的院士們在觀察金剛石怎樣反射陽光時，突然價值千金的金剛石變成一股青煙消失了，這出乎意料的變化把院士們弄得驚詫不已。以后，化學家們進行了很多實驗，他們把金剛石放在充滿氧氣的密閉容器里燃燒，然后測定容器內的生成物，發現竟然全部都是二氧化碳。（2）煤放在隔絕空氣的條件下很快加熱，使雜質揮發，剩下的純炭就成了石墨。（3）1797年法國化學家談拉德做了一個成功的實驗，他稱取等質量的金剛石和石墨，分別使之充分燃燒，結果得到了相等質量的氣體，該氣體都能使澄清石灰水變渾濁。
在這堂課中，將有關碳單質的有趣小實驗和故事安排進去，在知識教學中注意培養學生的興趣和對科學的情感，且小故事又再現了科學發現的過程。這對于培養學生探索真理的科學態度有著重要的作用，大大激發了學生探究學習的興趣。
二、改變傳統的化學實驗觀點，培養學生科學探究的方法
我國傳統的化學實驗教學的目的是讓學生學會、學懂相關的知識和技能，教師往往是先講授理論知識，然后進行實驗演示，把實驗現象、結果與新知識作對應比較，最后由教師作概括和總結。通過實驗教學，學生學會實驗的操作，記住儀器的名稱，學會觀察和記錄，學懂相關的化學基礎知識，會對實驗現象進行合理的解釋。學生全都學會、學懂、記住，教學任務也就完成了，至于化學學科中的科學方法，以及為什么這樣做實驗，實驗是怎樣設計出來的，似乎很少引起師生的共同關注。
現代教學觀點認為，教學的方法應該與思維的方法一致，思維過程與化學學科的探究性實驗的教學過程是相當一致的，化學實驗應以探究性實驗為主。因此，實驗教學應變演示實驗為學生實驗或邊講邊實驗，變驗證性實驗為探究性實驗，盡量讓學生自己探索，得出結論。例如學生在做二氧化碳與石灰水反應的實驗時，發現用嘴通過吸管向澄清石灰水底部吹二氧化碳氣體而產生沉淀的過程，是一個反應較慢的過程，而且發現吹入的二氧化碳氣體會很快地、無多大變化地溢出溶液表面。同學們由此聯想到一個問題：教材上為什么規定不能用排水集氣發來收集二氧化碳氣體呢？針對這一問題，有的學生就開始探索，他們查找了二氧化碳氣體在常溫下的溶解度等資料，并做了大量的對照性實驗，如用排水法和排空氣法在同等條件下分別收集二氧化碳氣體，再比較收滿氣體所花的時間及所收集氣體的純度等。結果他們發現，二氧化碳氣體不僅可以用排水法收集，而且收集的二氧化碳氣體更純、更快，從而更正書本上的結論。對于這種大膽質疑，勇于探索并進行科學探究的精神，教師應大加鼓勵。由此可見，在中學化學實驗教學中，有一部分內容可以設計成讓學生自己發現真理、不斷更新知識、探求結果的過程，設計成有利于學生掌握學習方法、科學研究方法的過程，設計成有利于發展學生智能、培養學生探究精神及探索思維的過程。
三、鼓勵學生自己設計實驗方案，形成和發展學生科學探究的能力
科學地選擇實驗方法和設計實驗方案的能力是組成化學實驗能力的重要因素，也是形成和發展學生科學探究能力的重要手段。實驗方案的設計包括以下幾個步驟：（1）提出問題、選擇并明確研究課題；（2）對問題提出自己的假設，然后驗證假設；（3）設計實驗方案，設法讓預想的事人為的發生，以便于進一步的觀察，對提出的問題進行探索研究；（4）對設計方案進行實驗驗證，探索研究；（5）對設計的實驗方案進行評價，評價其實驗的效果，評價實驗方案是否具備一定的合理性。周密性、技巧性和可行性；（6）對實驗方案進行改進，使其更加完善、合理。
案例：實驗設計——CO■和Na■O■的反應是否和水的存在有關。
