時間：2023-03-13 11:22:36
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1.初中化學實驗設計類型依據不同的標準，可以對實驗設計進行不同的劃分。根據初中化學實驗內容的不同，可以將初中化學實驗設計分成以下類型：制備實驗、性質實驗、化學原理的驗證、混合物成分的分析、濃度測定、定性與定量結合的實驗等。
2.化學實驗方案的內容實驗設計的成果就是實驗方案。雖然具體的實驗設計的目的、內容和形式不盡相同，但就一個相對完整的實驗方案來說，一般包括：實驗名稱（課題）；實驗目的；實驗原理；實驗用品（試劑、儀器、裝置設備）及規格；實驗裝置圖、實驗步驟和操作方法；注意事項；實驗現象及結果處理；問題和討論等。
3.實驗方案選擇的基本標準同一個實驗課題，每個人的設計和操作過程可能不一樣，結果自然也不會完全相同。根據初中化學實驗設計原則和教學實際，實驗方案選擇的基本標準是：原理正確有科學依據；裝置簡單，在實際中具有可操作性且操作方便；實驗步驟少，需要時間短；藥品用量少、無毒且廉價易得；實驗現象要明顯；反應條件要簡單（最好在常溫下進行）；盡量不用也不產生污染環境的物質，即符合“綠色化學”的要求；制備實驗產率高；性質實驗誤差??；實驗安全無危險；設計要嚴謹等。
二、中學化學實驗設計與創新的一般原則
無論哪一類中學化學實驗設計與創新，一般都應遵循以下原則：
1.科學性原則科學性是指實驗原理、實驗程序和操作方法必須與科學理論和實驗方法論相一致。科學性是化學實驗設計與創新的首要原則。例如：實驗室制取氫氣，就不能選用硝酸與金屬鋅反應，因為這個反應很難制得純凈的氫氣。
2.目標性原則目標性是指實驗設計或創新要根據一定的教學目標有所側重與突破。同一個實驗，教學目標（如教師演示與學生操作，為了突出環?；蛉の缎裕┎煌O計所用的原理、用品、方法、裝置、步驟等是有一定區別的。
3.安全性原則安全性是指化學實驗設計時盡量避免使用有毒、有害的化學試劑，以及反應產生有毒害的物質，或者具有一定危險性的實驗裝置與操作?！叭绻仨毷褂玫?，應該在所設計的實驗方案中詳細寫明注意事項，以防止造成環境污染和人身傷害?！保?］安全是中學化學實驗教學的第一要務，設計時必須要特別引起重視！
4.新穎性原則新穎性是指實驗設計時在思路、操作方法、器材用品、裝置等方面要有新的突破，使新設計的實驗對教學與研究更加適用或具有指導的意義。
5.可行性原則可行性是指設計實驗時所運用的實驗原理在實施時切實可行，所選用的化學試劑、實驗儀器、設備和方法在現有的條件下能夠得到滿足。例如：實驗室大量制取二氧化碳，不能為了創新而選用碳酸鈉代替碳酸鈣（或石灰石）與鹽酸反應，或者用硫酸替代鹽酸與碳酸鈣（或石灰石）反應。因為前者反應太劇烈，后者反應不完全，很快就停止了。
6.簡約性原則簡約性是指盡量采用簡單的實驗裝置、較少的實驗步驟和試劑，在較短的時間內完成實驗。復雜的裝置與步驟以及時間太長的實驗都會轉移中學生的注意力，容易導致他們產生畏難情緒和疲勞感，影響對實驗過程的觀察、分析與思考。
7.綠色化原則綠色化是指從化學反應的原料、反應的條件、反應的產物和實驗的操作等化學實驗的全過程上進行控制，盡可能地減少甚至消除有毒、有害的化學物質對環境的影響。綠色化學是21世紀化學科學的一個重要發展方向。
8.啟迪性原則啟迪性是指實驗設計與創新對學生的學習起開導作用，能夠啟發學生的思維，促進學生對化學原理及知識的探討和認識，優化學習過程，從而提高教學效益。這是中學化學實驗設計與創新的出發點和歸宿。
三、實驗創新設計的視角
初中化學實驗創新設計是在義務教育化學課程標準的指導下，對現行教材中所涉及的實驗進行改進、優化、增設或創新等，以提高化學實驗在初中化學教學中的效益。在初中化學教學中進行實驗創新設計是提高化學教學有效性的需要，也是義務教育化學課程標準的要求?；瘜W實驗創新設計要與時俱進，必須符合現代化學教育發展的理念，在滿足探究性的條件下，可以從以下視角進行：
1.實驗過程綠色化“綠色化學的理念是在化學反應過程以及化工生產中，不再使用有毒有害物質，不再產生廢物，不再處理廢物，它是一門從源頭上阻止污染的化學。”［5］化學實驗在設計上要體現綠色化，盡可能做到原料（反應物）的綠色化，化學反應的綠色化（采用原子經濟性反應），生成物的綠色化以及催化劑、溶劑的綠色化。例如：在涉及氧氣的制取實驗時采用雙氧水分解來制取，二氧化錳要回收等。
2.實驗裝置微型化“所謂微型化學實驗，就是以盡可能少的化學試劑來獲取所需化學信息的實驗方法與技術?！保?］雖然它的化學試劑用量一般只為常規實驗用量的幾十分之一乃至幾千分之一，卻可以達到準確、明顯、安全、方便和防止環境污染等目的。例如：在“探究微粒的運動實驗”中，可以用試管代替燒杯進行微型化實驗。在一個單孔橡皮塞上插入一根玻璃導管接近試管底，試管內壁貼一張滴加無色酚酞試液的濾紙，從導管口滴上兩滴濃氨水到試管底部，用透明膠封導管口，可以看到，試管里滴有無色酚酞試液的濾紙由下往上慢慢變紅了。
3.實驗設計環保化“最佳的環境保護方法是在源頭上防止污染的產生，而不是污染產生后再去處理?！保?］實驗設計中我們應該采取一些有效措施使化學實驗對實驗場所和環境的污染降低到最低限度。這些措施主要是：實驗裝置密閉化，避免敞口操作，防止有關物質散佚到周圍環境中；采取收集辦法，回收有關物質；對有毒物質進行無毒害處理；加強實驗場所的通風或采取其他的防護措施等。例如：一氧化碳還原性實驗，對多余的一氧化碳可以回收，也可以燃燒進行無毒害處理等。
4.實驗操作安全化保證實驗安全，是化學實驗教學的原則要求。有一些實驗，由于物質化學性質的特殊性，給實驗增加了難度甚至危險性。在點燃氫氣的導管和氫氣發生器之間，用一個小塑料瓶裝上大約四分之三的水制成一個“安全裝置”連接起來，這樣，即使點燃不純凈的氫氣，爆炸也只是在“安全裝置”中發生，氫氣很少威力小，氫氣發生裝置不會發生爆炸，因此不會發生安全事故。
5.實驗趣味化化學實驗具有動機功能，增加化學實驗的趣味性，可以激發學生的化學學習興趣。例如：在研究燃燒與滅火的條件時，增加演示“燒不壞的手帕”［8］實驗，可以激發學生的興趣。在此基礎上讓學生繼續進行實驗，探討手帕燒壞的條件，則能夠使學生深化對有關知識的認識。
6.利用儀器功能轉化儀器本身沒有限定它只能用于什么而不能用于什么，只是主要適用于什么。“反思儀器的別樣用途，可以幫助我們加深對實驗儀器和實驗原理的認識，進行化學實驗的創新?！保?］例如：漏斗可以充當集氣與尾氣吸收裝置，在鈉與水反應氣體產物的驗證實驗中，將漏斗置于水中，倒扣在鈉塊上，產生的少量氣體可順利地富集到試管中。
7.利用學科知識遷移我們往往習慣于使用教材的實驗儀器和裝置，很少重視儀器的笨拙和實驗時的效率，這種視經典為權威的思想往往就是教師缺乏創新的癥結所在。實際上，科學的實驗方法就是應該不斷地發現問題，傳統裝置的不當之處無疑給我們提供了實驗創新的課題。例如：學習“質量守恒定律”內容時，在使用托盤天平稱量氫氧化鈉與硫酸銅溶液反應前后的質量時，在18×200的中型試管里裝入大約1mL稀鹽酸與酚酞的混合溶液，球形滴管吸入NaOH溶液后，將球形滴管放在試管口，把上述帶有球形滴管的試管放入盛水的100mL量筒中，讓學生通過觀察比較反應前后試管浸在液面中的高度即可（試管作上標記）。改進后的實驗操作起來方便有趣，不用天平而是利用物理上的浮力知識，體現了學科之間的聯系，有利于學生知識的遷移。
8.實驗裝置簡單化教材所選用的實驗方案未必都是最好的，有時候會產生現象不明顯、實驗不容易成功、結果不準確等問題，影響了實驗教學的效果。例如：測定“空氣中氧氣的體積分數”實驗，由于教材提供的實驗裝置密封性和燃燒匙放入不易控制，加上導氣管內尚留有空氣導致誤差因素較多，有時氧氣顯示超過五分之一，讓教師無法自圓其說。可做如下改進：將小顆白磷放在1.5cm×2.5cm的薄銅片上，置于硬質大試管中部，塞緊橡皮塞，用酒精燈對準銅片加熱使白磷充分燃燒，待試管冷卻后浸入水中，在水面下拿掉橡皮塞，待液面上升穩定后再塞上橡皮塞，拿出水面觀察。改進后的實驗所用儀器少，誤差因素少，結果比較準確。
9.儀器、藥品生活化采用學生熟悉的身邊物品或一些廢品作為化學實驗的藥品，就會使學生產生一種親切感，覺得化學并不神秘，就在自己身邊，有利于調動學生的學習積極性，激發他們進行實驗探究的興趣。例如：用蛋殼代替碳酸鈣制取二氧化碳；測試肥皂水、食鹽水、泥水、蔗糖水、洗發水、食醋、蘇打水的pH值等。許多生活用品甚至廢棄物品也可以用做化學實驗的儀器，這種“物盡其用”的實驗活動能夠充分拓展學生的思維空間，使他們更加關注身邊的化學現象，增強愛護環境、節約資源的意識，更好地學以致用。例如：用小氣球收集氣體，礦泉水瓶做容器，廢棄的醫用注射器做量筒、集氣瓶等。
關鍵詞：化學實驗；生活化；設計；農村初中
文章編號：1008-0546（2013）01-0030-03
中圖分類號：G633．8
文獻標識碼：B
doi：10.3969／j．issn．1008－0546．2013．01．011
注重與現實生活的密切聯系是新課程的基本理念之一，2011年版義務教育《化學課程標準》中明確指出“教師要注意從學生已有的經驗出發，讓他們在熟悉的生活情景和社會實踐中感受化學的重要性，了解化學與日常生活的密切關系，逐步學會分析和解決與化學有關的一些簡單的實際問題”。美國教育家布朗認為：“學習的環境應該放在真實問題的背景中，使它對學生有意義”。學生在生活中學化學會更加生動、真切，加深對知識的理解。化學是一門實驗性很強的學科，以實驗為基礎是化學教育最基本的特征?；瘜W實驗是化學教學中發展科學素養不可或缺的重要途徑，具有其他教學手段無法代替的特殊作用，化學實驗脫離了生活，將會很枯燥、太骨感；如果讓“生活”與“實驗”完善結合，更會達到一種意想不到的效果。在教學實踐過程中通過實驗讓學生體驗化學與現實生活的密切聯系，認識到化學學科的內容源于學生現實生活，教學過程中手段、方法貼近學生現實生活，讓學生感受化學實驗的魅力，使實驗成為學生學習化學知識的重要生長點，成為學生自主實驗活動的一個支點，這樣才能真正發揮實驗教學生活化的教學功能。
對農村初中而言，一方面，實驗條件有限，客觀上需要我們對化學實驗進行“生活化”設計，從而盡可能節省教學資源，減少實驗成本；另一方面，農村學生身邊的物品豐富多彩，周圍的環境復雜、廣闊，生活經驗、體驗深厚，主觀上需要我們從學生的實際出發，設計生活化實驗，促進學生將學到的知識運用于生活中解決實際問題，從而將所學的知識轉化為能力。因此，“生活化”是農村初中化學實驗設計的有效策略。
一、化學實驗“生活化”設計的生成策略
1． 選取學生身邊的物質作為實驗藥品，即：實驗藥品“生活化”
以學生身邊常見的物質作為實驗藥品，可以使學生有一種親切感，感到化學并不神秘，就在我們身邊，這有利于調動學生的學習積極性和激發他們對實驗的興趣。例如：用易拉罐代替鋁；用火柴盒代替紅磷；用鉛筆芯代替石墨；用食鹽代替氯化鈉；用面堿來代替碳酸鈉；食用小蘇打代替碳酸氫鈉；用雞蛋殼來代替碳酸鈣；用果導片代替酚酞；用中藥紫草的酒精浸液來代替石蕊試液等等。另外，生活中的鐵釘、銅絲、木炭、白醋、白酒、農用硫酸銅、建筑用的碎石（主要成分碳酸鈣）、生石灰、熟石灰、、廢干電池拆下來的銅帽、鋅片、碳棒等都可直接作為化學實驗的常用藥品。在學習測定溶液PH值的相關知識時，選擇生活中的一些物質，如廚房清潔劑、肥皂水、食鹽水、廁所清潔劑、食醋等來代替酸、堿、鹽溶液進行實驗，學生對這些實驗非常感興趣，并在操作中很快能掌握測定溶液PH值的正確方法。在驗證鋅、鐵、銅三種金屬活動性順序時，可讓學生自行設計利用家里的現成材料（鐵絲、白醋、廢干電池等）作為實驗用品來完成實驗。
2． 選取學生生活中常見的材料替代或制作實驗儀器，即：實驗儀器“生活化”
如利用音樂賀卡可制作成測試物質導電的實驗裝置，用一次性注射器來代替分液漏斗制取二氧化碳、氧氣等。教師可充分利用廢舊物品和學生一起動手設計制作簡單的儀器來做實驗。如用咳嗽藥水瓶、藥丸膠瓶、各種飲料瓶、一次性吸管、廢衣夾、盛洗滌劑的噴壺等生活中易找到的常見廢舊物來制作試劑瓶、試管、試管夾、量筒、燒杯、水槽等化學儀器。如把小礦泉水瓶對半剪開，上半部分可作漏斗，下半部分還可作燒杯。如緒言《化學使世界變得更加絢麗多彩》的教學中，有的老師習慣做一個“清水”變“飲料”的補充實驗，以引起學生好奇，激發學生學習化學的興趣，但通過課堂觀察，筆者覺得學生的興奮度沒有達到預期的極點，可能是緣于學生接觸的化學實驗與日常生活的結合還不那么完美吧。介于此，筆者對實驗進行了重新設計，用生活中的茶壺和小水杯來分別替代盛放“清水”的大燒杯和盛放“飲料”的小燒杯，使實驗更貼近學生的生活實際，增強了親近感和熟知感，在輕松愉悅的氛圍中體驗化學學科的無窮魅力，從而激發學生學習的動機，達到了緒言課教學的基本目標。
師：（將一只普通的茶壺高高舉起）我有一個寶壺，它很神秘。我想喝什么飲料，它就能倒出什么飲料。（自言自語）天熱，先來杯汽水吧。
師：（實驗）取一小水杯，從茶壺中倒入少量無色液體，杯中出現大量氣泡。
師：咱們再來杯牛奶怎么樣？
生：好。
師：（實驗）取一小水杯，從茶壺中倒入少量無色液體，杯中出現乳白色。
師：還想喝什么？再來杯草莓汁？
師：（實驗）取一小水杯，從茶壺中倒入少量無色液體，杯中出現了紅色液體。
生：（議論紛紛，猜測不斷，驚訝不已）太有意思了、茶壺里有隔層、真的、假的、奇怪……
師：想知道寶壺的奧秘嗎？學好了化學，你將會知道生活中許許多多……
（茶壺中盛的碳酸鈉溶液，三個小水杯中事先分別盛有少量的稀鹽酸、氯化鋇溶液和無色酚酞試液）
3． 選取生活和社會中的化學現象作為實驗內容，即：實驗內容“生活化”
日常生活和社會生活中的很多化學現象都可以作為化學實驗內容選取的素材，這些素材學生熟悉，內容豐富。以這些素材為實驗內容，對于學生注意身邊的化學現象，解釋身邊的化學現象，利用身邊的化學現象，更好地學以致用，具有重要作用。
化學是一門應用性和實踐性很強的學科，它與生活實際的聯系非常密切。但是教師常常受制于課堂組織的要求甚至考試等各種壓力，把一些非常貼近生活的實驗忽略了。如生活中鐵釘銹蝕實驗、洗滌劑的乳化作用、身邊物質的PH及測定方法、硬水和軟水的區分、溶液酸堿性對頭發的影響、酸雨的危害，等等，把這些實驗帶入化學教學中往往能受到很好的教學效果。例如，《常見的堿》的教學中，教師常用“將新鮮的雞爪和在氫氧化鈉溶液中浸泡過的雞爪對比展示”實驗來說明氫氧化鈉有很強的腐蝕性。由于雞爪在濃氫氧化鈉溶液中浸泡較長一段時間（20％的NaOH溶液中約需20多分鐘）才有明顯的顏色變化，所以，教師往往在課前就將雞爪浸泡處理好，課上直接出示出來。這樣做，實驗現象直觀、明顯，有利于課堂教學的順利推進，但缺憾也很明顯，沒有讓學生參與觀察、體驗和動手實踐，對氫氧化鈉具有腐蝕性的認識仍處于淺表層次。因此，筆者在教學中補充“NaOH溶液處理樹葉制作葉脈書簽”作為學生課外活動的興趣實驗。讓學生自己去采集外形完整、大小合適、具有網狀葉脈的樹葉到實驗室里去完成實驗。學生參與的積極性相當高，他們除了利用課余時間采集樹葉，還利用課間大活動的時間進行實驗，這在以往的實驗課上是看不到的。通過洗凈、煮沸、刷洗、壓干、染色等制作過程，當看到一片片彩色書簽從手中“誕生”時，學生不僅是滿心的歡喜，還有收獲的驕傲，成功的滿足，那種高興勁無以言表。躺在學生書本里的美麗書簽，不僅讓他們對氫氧化鈉的腐蝕性有了一個更深入的理解，而且能時常讓他們感受到化學知識、化學實驗的魅力。
4． 選取與化學有關的生活、社會問題作為實驗背景，即：實驗背景“生活化”
化學在給人類帶來巨大福祉的同時，也出現了很多與化學有關的生活、社會問題。這些問題關乎每一位社會成員，當然也應當是作為未來社會公民的學生所關注的。因此，選取這些問題作為背景設計實驗，對于學生形成從化學的視角來解釋和解決現實中的與化學有關的生活和社會問題，具有十分重要的意義。例如：“污水凈化實驗”，“模擬溫室效應的實驗設計”，“對某土壤酸堿性測定，提出土壤改良的建議的實驗”，“用廚房物質自制汽水”，“火眼金睛分辨真假戒指”等等。
現實生活中，時常聽到一些人受騙上當的事，如何識別真偽？如何讓我們的學生從化學的視角看待這些不良行為呢？社會現象、生活問題為背景的生活化實驗設計給我們提供了這種情景再現的可能?，F以“不法商販利用工業用鹽（NaNO2）冒充食鹽摻假或直接出售”為設計背景，舉例如下：
［實驗用品］工業用鹽和食鹽各一袋，酚酞試液、pH試紙、小燒杯2個、玻璃棒2根、薄銅片2片、酒精燈、火柴。
［實驗過程］分別取少量工業用鹽、食鹽于薄銅片上加熱，先熔化，且有刺激性氣味產生的是工業用鹽；或放入小燒杯中，用水溶解，分別滴加少量酚酞試液，變紅的是工業用鹽；或分別蘸取少量的它們的水溶液于pH試紙上，變藍的是工業用鹽。
［設計意圖］亞硝酸鈉是一種工業用鹽，它有毒、有咸味、易溶于水，水溶液呈堿性，熔點低（271℃），易分解，外形與食鹽十分相似。人若誤食會引起中毒，危害人體健康，甚至致人死亡。極少數不法商販，為了牟取暴利，鋌而走險，將工業用鹽改頭換面后冒充食用精制碘鹽銷售。該實驗不僅對工業用鹽和食鹽的性質的異同有了較深刻的認識，而且增強了對工業用鹽的識別能力和防范能力。
以上四種策略，一一說明，僅是為了表述方便。其實，生活化實驗常常不是單獨運用其中一種策略，更多的設計是這些策略綜合運用。例如，在《燃燒和滅火》探究燃燒的條件的教學環節，我設計了三個學生分組對比實驗，作為課本演示實驗的改進或補充。這三個實驗分別是（1）水與植物油的燃燒對比實驗。通過此實驗讓學生得出燃燒的第一個條件，燃燒需要可燃物；（2）蠟燭的正常燃燒與被沙土或抹布覆蓋后的燃燒對比實驗。通過此實驗讓學生得出燃燒的第二個條件，可燃物要與氧氣或空氣接觸；（3）紙棒與裹在銅棒上的紙棒燃燒對比實驗。通過此實驗讓學生得出燃燒的第三個條件，溫度要達到可燃物的著火點。這些實驗設計源于生活，內容面向全體學生，面向生活，所選材料基本上都是生活中常見的物品，都取自于我們身邊看似不起眼、不經意的東西，學生完全可以在實驗前準備或簡單制作。
二、實施化學實驗“生活化”設計的體會
近年來，化學實驗“生活化”設計的教學實踐使我們深深感悟到：作為化學教學內容重要組成部分的化學實驗，尤其要聯系學生的生活實際和社會實際；生活是最好的老師，生活也應該成為化學實驗教學的重要舞臺和切入點。在實驗教學中，要充分挖掘生活中與化學有關的素材、知識點、學習中的興奮點，設計我們的實驗，從而不斷提升學生學習化學的興趣，培養學生的創新能力，讓化學實驗根植于生活土壤。
1． 化學實驗的“生活化”設計，培養學生學習興趣和動手思維、創新能力
在教學中創造性地設計與生活實際密切的化學實驗，能夠使學生實實在在地體會到生活中處處有化學、自然界中處處有化學，能讓學生在實驗過程中去感知、體驗、實踐和思考，逐步形成發現問題、提出問題、分析問題和解決問題的思路和方法。在“生活化”設計的實驗教學過程中，學生的學習興趣有效激發，學生從心底熱愛化學，欣賞化學，從而喜歡化學學科；學生的能力在活動中形成，并得到進一步發展，學生的動手能力、思維能力和創新能力得到鍛煉和培養，逐步形成關注生活、關注社會，勇于探索的科學學習態度。
2． 化學實驗的“生活化”設計，能夠讓學生善于用化學視角看待生產生活和社會問題
化學知識源自于生產生活，但又不完全等同于生產生活?；瘜W實驗的“生活化”設計，一方面讓學生圍繞問題的解決，逐步把生產生活知識和社會問題化學化，讓學生在生活的實際情境中體驗化學問題，另一方面，又能讓學生把所學到的化學知識自覺地運用到各種具體的生產生活和社會問題中去，實現化學知識生活化。實際教學中，不僅要從學生的生活中提出化學問題，還要讓學生運用化學知識和化學的思維方式去看待分析與解決，引導學生會用化學眼光去觀察和認識周圍的事物，逐步形成看待生產生活和社會問題的獨特的化學視角。
3． 化學實驗的“生活化”設計，促進化學教師專業化能力的發展
化學實驗是化學教學中一種能提供生活化視野的載體，生活的多層面提供了多樣性的生活化實驗的素材，它需要我們去挖掘和開發。在完成化學實驗的“生活化”設計過程中，教師必須根據教材內容、設定的教學目標、結合教學實際和生活實際，不斷挖掘實驗素材，探索生活中的化學，使實驗更貼近生活和貼近社會，更加具有生活化、趣味化的特點。這就需要教師不斷學習，開拓視野，擴大知識面，大膽實踐，增強創新意識，與時俱進，促使自身的專業知識、實驗技能和能力水平都有較大程度的提升。
4． 化學實驗的“生活化”設計，能夠降低實驗成本，使學生養成儉樸的品質
化學藥品和化學儀器的“生活化”設計，往往都是利用的日常生活中很易找到的代用品，它們或廉價或是廢棄物，大大降低實驗成本，節約費用。對于我們農村初中，更有其現實意義，一方面，農村初中由于種種原因和具體困難，缺儀少藥現象時有發生，這從一定程度上緩解了實驗需要和實際情況的矛盾；另一方面，可以聯系農村生活生產實際，結合化學實驗，以獨特的方式向學生傳授知識，培養學生勤儉節約、勤勞儉樸的優良品質。
參考文獻
【關鍵詞】化學實驗；教學設計；研究
初中化學是一門實踐性和應用性都很強的學科，對于初中生來說剛剛接觸這門課程，難免會有一點不適應。同時化學課程中的實驗又需要學生進行不斷的探究?；瘜W實驗可以讓學生開闊視野，拓展思路。同時也有助于化學專業概念的理解和學習?；瘜W中的實驗可以讓學生不斷探究，不斷提出質疑，是一種比較直觀的教學方法。所以化學實驗教學設計對初中新課標化學課程來說是十分重要的。
一、初中新課程化學實驗教學設計原則
1.科學性原則：對于初中化學實驗來說，一般實驗注重科學性，首先要有科學的理論知識作為基礎，其次要有嚴謹的實驗操作過程和步驟，最后要根據實驗步驟和操作獲得實驗結果。這個過程是非常嚴格的，都是建立在客觀事實的基礎上的，這樣是化學實驗的目的所在，化學實驗過程重點培養學生科學的思維方法和觀察能力，從而提高學生的實踐能力和科學素質。所以化學實驗教學在設計過程中需要注重實驗本身的科學性，并且實驗過程中的材料和器材必須是在能接受的范圍之內的，同時實驗的難度不能超過所學內容。不管是探究性實驗還是驗證性實驗都要保證實驗的科學嚴謹性。
2.創造性原則：初中新課標化學實驗教學需要具備一定的創新性，創新性主要體現在實驗內容和實驗步驟上，要有一定的新穎性。并且充分體現出創造性，不要照搬全收，在傳統實驗教學方法的基礎上加入新鮮的事物，提高學生的學習興趣。在符合學生學習范圍和認知程度上實現對化學實驗的創新，讓化學實驗由易到難，循序漸進，通過創新性的思維讓學生接受新的知識和理念，充分調動學生的獨立創新思維
3.可行性原則：初中化學實驗內容必須是教材上的相關實驗，或者教材實驗基礎上的升華和改革。而且化學實驗設計要和平時的日常生活和生產實踐以及先進的科學技術相結合。但是不能超越學生的知識范圍和接受能力，實驗設計必須切實可行，具備實施性，能夠保證學生能夠順利完成。
4.安全性原則：化學實驗一般都要接觸一些實驗器材和材料，有些材料和器具是存在一定危險性的。在實驗設計之前，教師要正確講解實驗材料的特點，以及實驗器材的使用方法和注意事項。盡量避免使用易燃易爆和有毒性的材料和藥品，同時盡可能的設計危險小的實驗，不要讓學生直接接觸材料和器材。一定要保證實驗設計過程中的安全性。
5.趣味性原則：單純的化學理論知識教學沒有辦法讓學生直觀清晰的理解化學知識，在學習化學知識的同時，要輔助的學習一些化學實驗。化學實驗要能夠完全調動學生的積極性和主動性，提高學生對化學的學習興趣。所以化學實驗需要具備一定的趣味性來吸引學生的注意。也只有充滿趣味性的實驗才能讓學生找到學習化學的樂趣，同時能夠緩沖緊張的學習帶來的壓力。
二、初中新課程化學實驗教學設計方法
初中化學實驗教學一般來說可以分為探究性實驗和驗證性實驗。探究性的化學實驗是指將教材提供的一些化學實驗進行延伸和升華，改變實驗中的某些條件，使其成為未知實驗結果的實驗，需要學生進一步探究和分析思考的實驗。探究性實驗一般會提出問題，學生通過學過的化學專業理論知識來探索改變實驗條件以后會得出怎樣的實驗結果。探究性實驗主要是發揮學生的主體意識，實現以教師為引導的輔助教學，全面激發學生的求知欲和探究學習能力。而驗證性的化學實驗主要是通知、驗證、運用的設計模式。學生們通過具體的化學實驗來驗證相關的化學概念和化學結論，這種方式的化學實驗比較死板，生搬硬套，沒有創新可言，步驟是提出實驗問題、實驗步驟和實驗結果，但是可以提升學生對化學知識的學習和記憶能力。
1.探究性實驗：二氧化碳與水反應可以生成碳酸，那么二氧化硫與水反應會生成什么？
設計方案：
科學性原則：基于對物質科學性分析，首先驗證水能否使藍色石蕊試紙變色，其次驗證二氧化硫氣體能否使干燥的藍色石蕊試紙變色，最后驗證二氧化硫氣體能否使濕潤的藍色石蕊試紙變紅。實驗裝置如圖：
可行性原則：二氧化硫易溶于水，酸能使濕潤的藍色石蕊試紙變紅，二氧化硫不與濃硫酸反應。
安全性原則：裝置E的作用是吸收二氧化硫不污染空氣，二氧化硫有毒，能與堿溶液反應生成鹽和水。
實驗過程：
1.實驗過程中裝置C內石蕊試紙的顏色始終沒有變化，這說明二氧化硫不能使干燥的藍色石蕊試紙變色，二氧化硫不能使干燥的藍色石蕊試紙變色。
2.實驗裝置D中膠頭滴管中的蒸餾水在二氧化硫氣體生成之前滴到藍色石蕊試紙上，未見試紙顏色發生變化，當有二氧化硫氣體通過時發現濕潤的藍色石蕊試紙變紅.此現象說明水不能使干燥的藍色石蕊試紙變色。
3.二氧化硫溶與水生成酸，酸能使干燥的藍色石蕊試紙變紅色。此過程中反應的化學方程式為SO2+H2O=H2SO3
初中化學新課標對化學實驗提出比較高的要求，說明了化學實驗在化學課程教學中的重要意義。所以在今后的教學過程中，教師要加大化學實驗的學習力度，充分提高學生的實踐能力和操作能力，在適應新課標的前提下，全面提高學習學習化學的綜合能力。
【參考文獻】
[1]崔躍新.樂學與愛學—化學教學質量提高兩步走[J].輔導員.2011，（27）.
[2]韓亞.記憶能力的培養與化學教學[J].考試周刊.2011，（47）.
[3]孫龍周.對觀察水沸騰實驗的反思與改進[J].物理通報.2011，（09）.
關鍵詞：初中化學；探究性實驗；設計教學
在傳統的化學課程教學中，由于受多種因素的影響，無法促進教學效率的有效提升。所以，在新時期的初中化學教學中，要促進探究性實驗的合理設計，并根據實際的教學目標得出實驗研究成果，從而使學生的化學探究能力得到充分提高。
一、初中化學探究性實驗設計
在初中化學探究性實驗設計中，一般都是教師對知識進行引導，根據化學教材中的相關內容，要針對日常生活中的一些化學知識問題引入教學內容，并對實驗進行探究性設計，從而保證在教師與學生的共同完成下，形成化學探究實驗方案。在共同學習下，要明確實驗研究對象，并確保實驗的主要性質和結論的科學性，然后將實驗現象與實驗結論結合起來，從而獲取更多的化學實驗知識。在對化學實驗進行具體設計期間，先要明確實驗的問題和實驗的實施目標，根據教師的教學內容，提出實驗教學中的主要實施目標，從而保證問題探究具有更大的價值。
接著，推出實驗設計假設，教師在向學生提出問題后，需要學生集中注意力思考問題，并使學生在探究期間產生濃厚的興趣，以使學生能根據自己的情況學會思考、學會假設，從而保證實驗結果的形成。在教師的積極引導下，學生利用實驗器具實施操作，不僅要對其仔細觀察，還需要做好記錄，保證實驗數據信息的有效性。其次，探究整體的學習規律，并保證實驗結論的有效性，根據實驗的研究和討論，學生不僅能掌握實驗中存在的規律，還能理解化學實驗的主要概念。最后，鞏固化學實驗結果，促進化學知識的擴展訓練。在探究式化學實驗學習中，學生根據學習到的知識，不僅能解決實驗中存在的問題，還能利用新的知識鞏固舊知識，從而促進知識的有效遷移與擴展。
二、初中化學探究性實驗教學實踐
在初中化學實驗教學中，需要利用多個操作實驗來完成。本文將以二氧化碳的制取作為教學實驗案例進行設計，以使學生的學習能力和實驗探究能力充分提高。
1.教學思路
根據初中化學學科內容中二氧化碳制取方式的分析，利用學校中的相關資源在實踐教學過程中實現探究式訓練。在對其分析期間，可以將二氧化碳的制取方法與氧氣的制取方法進行對比。一般情況下，二氧化碳制取裝置具有開放性特征，在教學中，可以將學生分組進行實驗，在教師的指導下，讓學生研究制取二氧化碳的方法，從而提高學生的創新能力。
2.教學目標
在對二氧化碳制取實驗期間，主要以學生創新能力和操作能力為主要培養目標。在探究式教學中，還可以增強學生的小組合作意識。其次，在二氧化碳制取實驗過程中，還能引導學生思考出新的制取方法和制取思路。
3.教學方法
因槌踔謝學實驗教學是一種開放性教學，所以在實驗中可以利用小組合作形式以及探究性實驗方式來學習。
4.教學設備
每個小組在實驗中可以準備不同的儀器，如橡皮管、玻璃片、集氣瓶、水槽、燒杯等儀器。
5.教學過程
首先，要導入實驗，因為二氧化碳是生活中比較重要的氣體，與人們的生產、生活存在較大關系。所以，在化學實驗中，要制取二氧化碳，可以觀察石灰石、大理石與稀鹽酸形成的反應。教師將該課題引入，然后讓學生分小組學習，并利用自己準備好的設備儀器進行實驗。
然后，回顧實驗并相互討論。讓學生思考一些問題，如二氧化碳制取中，裝置主要依據的是什么；了解雙氧水在制取氧氣期間，其中存在的一些缺陷。最后，學生設計環節。學生在小組組成過程中，可以設計出新的化學裝置，并利用掌握的新知識對其進行驗證，以使學生獲得新的制取方法。
其次，相互交流。各個小組可以將自己的實驗裝置相互展示，并討論自己對實驗設計的主要思路，然后根據其設計優勢和劣勢選擇出合適的實驗裝置。
最后，反思與總結。各個小組不僅要進行自我評價，還需要教師對學生的實驗表現進行評價，然后在反思過程中對自身的設計措施進行完善。在總結期間，不僅要分析氧氣制取以及二氧化碳制取方式的不同，還需要歸納出新的實驗方法和新教學思路。
基于以上分析，在初中化學實踐教學中，要促進化學實驗教學的優化性，根據當前的探究性實驗教學現狀進行分析，引入新的教學理念，并對課堂進行設計，然后對實驗資源進行充分的整合與利用，以提高探究性學習的價值和意義。
參考文獻：
[1]王彩.初中化學探究性實驗的設計與教學研究[J].課程教育研究（新教師教學），2015（24）：120-121.
[2]樊愛玲.淺析初中化學探究性實驗教學[J].課程教材教學研究（教育研究），2011（1）：66-68.
文/邱明華
【摘 要】 初中化學是初中教學中的重要組成部分，具有較強的實驗性，雖然知識結構簡明，內容較少，但對于初次接觸的初中生來說，具有一定難度。所以，為了提高教學效率，老師應做好實驗教學設計，以加深學生對教材知識的理解。本文就初中新課程化學實驗教學設計進行探析，以供參考。
關鍵詞 初中新課程；化學實驗教學設計
初中化學是中學教學中的重要組成部分，具有較強的實踐性，所以，老師在教學中，為了提高學生的理解能力，應將理論知識和實驗教學相結合，才能起到實際教學效果。由于初中生正處在智力發育的初級階段，所以，每個學生對知識的接受能力也具有較大的差異，所以，老師在進行化學教學時，應注意到此點，才能保證所講知識被學生完全理解，才能提高課堂教學效果。本文就初中新課程化學實驗教學設計進行如下分析。
1.初中新課程化學實驗教學設計中需要注意的地方
以下就以二氧化碳與水反應為例，對初中新課程化學實驗教學設計進行說明。
1.1設計原則
（1）實驗設計具有科學性。由于初中生剛接觸到化學知識，對一些概念還很陌生，所以，老師在實驗課程設計時，需要以課本理論知識為基礎，以保證實驗內容的科學性。然后應結合學生的理解能力，對實驗步驟嚴格選取。化學實驗是反應客觀事實的，所以，實驗步驟要符合邏輯事實，才能保證試驗達到教學效果。另外，在實驗設計時，不光要保證實驗內容及實驗步驟的科學性，還要使實驗器材符合實驗內容，才能保證實驗難度在學生可接受范圍之內，從而保證了實驗整體的科學性。
（2）實驗設計要有創新性。實驗是對課程理論知識的檢驗，需要以課本知識為基礎，但不能照搬，還要具有創新性，才能吸引學生注意力，進而達到提高課堂教學的目的。如，在二氧化碳和水反應的試驗中，可以在顯色劑的試劑瓶中添加適量熒光試劑，使反應后的溶液色澤更加鮮艷，從而吸引了學生的注意力，對實驗內容產生濃厚興趣。
（3）實驗設計具備可行性。在實驗設計中加入一定的創新點，能夠吸引學生的注意力，提高他們的濃厚興趣，也能激發他們的創造性思維，是值得提倡的。但創新點不能憑空想象出來，而是要有理論基礎的，這樣才能使實驗設計具有可操作性。另外，實驗設計的可行性還表現在實驗內容符合學生知識范疇，能夠被學生所接受及理解。如果超出他們的知識范疇，再新穎的設計思路，也不會吸引學生的眼球。
（4）實驗設計應符合安全性原則。做實驗的前提是保證安全性，這種安全性不僅表現在實驗器材的安全性，還表現在操作步驟的安全性，只有同時滿足這兩個方面，才能保證整個實驗過程的安全性。要做到此點，老師除了深入理解實驗操作步驟，還要對實驗器材質量進行嚴格檢查，才能保證實驗過程安全。
1.2設計方法
初中化學實驗主要有兩類，一類是探究性實驗，另一類是驗證性實驗。后者是前者的基礎，前者是在后者的基礎上發展起來的。前者是指學生通過對教材內容的學習，在深刻領會的基礎上，所設計的一類實驗方案。最終目的是對教材知識進行拓展及推廣，需要學生對基礎知識具有深入的理解，所以具有一定難度。探究性實驗在設計之前，除了需要學生對基本知識具有深入理解之外，還需要他們具備提問題的能力，所以，該實驗設計對學生素質要求較高，需要他們具有廣泛的課外知識，還要具有勤于思考的品質，更要具備探索的精神。而后者是對課本已有實驗的一種重復驗證，不具備難度，只要實驗結果和原來的相符合，說明實驗過程達到了教學要求。雖然如此，但也不能機械的對課本上的步驟照搬照抄，不對操作步驟進行思考。相反，學生應在原實驗步驟的基礎上，通過深入領會及思考，對實驗過程適當調整，才能使實驗結果更加符合實驗要求。
基于初中生初次接觸化學，對化學實驗充滿興趣，同時由于基礎知識較為缺乏，所以容易產生望而卻步的心理。所以，老師在實驗設計時，應當以驗證性實驗為主，先培養學生的實驗興趣，再根據他們對知識的掌握情況，適當的設計些探究性實驗，以滿足他們的好奇心，從而實現高效的教學目的。
2.化學實驗教學設計案例
以下就以水和二氧化碳的反應為例，對初中實驗設計進行說明。
實驗材料：蒸餾水、二氧化碳、試管、石蕊試液、干燥石蕊試紙（試紙上噴紫色石蕊試液再曬干）、酒精燈及其它一些實驗器材。
實驗方案設計：準備三個帶有彎管及口塞的試管，第一支試管加入1/3體積水，第二支試管加入1/3體積水，第三支試管裝入干燥石蕊試紙；每個試管配備一盞酒精燈。之后，在第一支試管中加入幾滴紫色石蕊試液，蒸餾水由無色變為紫色；第二支試管和第三支試管，不滴石蕊試液；第一支試管通入CO2， 第二支試管不通CO2， 第三支試管通入CO2。 通入二氧化碳之后，觀察變色過程，然后點燃酒精燈，加熱試管，再觀察顏色變化。
實驗結果觀察：通入二氧化碳之后，可以觀察到第一支試管由紫色變為紅色，而沒有滴入石蕊試液的試管沒有發生顏色變化，干燥石蕊試紙也沒有發生顏色變化；當用酒精燈加熱之后，可以觀察到變紅的試管，紅色逐漸褪掉，最后仍舊為紫色；而另外兩支試管中仍沒有顏色變化。
實驗結果分析：由于二氧化碳和水反應之后生成碳酸，碳酸是一種弱酸，能使紫色石蕊試液變紅，所以當滴入石蕊試液的試管中通入二氧化碳之后，便出現紅色；沒有滴入石蕊試液的試管及干燥石蕊試紙由于沒有顯色劑或者沒有反應物，而不出現變色。由于碳酸是一種弱酸，不穩定，所以用酒精燈加熱之后，分解為二氧化碳，所以紅色逐漸褪去。
3.結語
初中化學是中學教學中的重要組成部分，具有較強的實踐性，所以在教學時，老師應將理論知識和實驗設計結合在一起，才能加深學生對教材內容的理解，從而實現了新課程對化學教學的要求。本文就初中新課程化學實驗教學設計進行分析，希望具有參考價值。
參考文獻
[1]張瑩.初中化學實驗教學資源開發的整合研究[J].科教文匯，2013,14（12）：159-161
一、激發學生對實驗教學的興趣
在初中化學實驗教學中，教師要激發學生對于實驗的興趣，讓學生充分感受到化學實驗的樂趣，這是提升學生的參與積極性、有效培養學生實驗技能的基礎.初中化學中涉及的很多實驗本來就很有趣，很多實驗無論是現象上還是操作過程中都有很多趣味化的元素.教師要善于挖掘這些有價值的教學素材，并且要善于透過對于實驗的有效組織與設計吸引學生對實驗課程的有效參與.學生只有積極參與到實驗過程中，才能對于很多問題有仔細的思考與探究.因此，在實驗教學的優化設計中，教師要激發學生對于實驗的興趣，為知識教學提供良好鋪墊.例如，在“鑒別二氧化碳”實驗中，實驗前，教師可以拿出一瓶透明的液體對學生說，我給你們變一個魔術，往里面吹口氣，里面的液體會立即變成牛奶.這時候，學生會被教師將要表演的魔術所吸引，將注意力集中到教師的操作中.接下來教師往石灰水里吹氣，熟石灰與二氧化碳發生反應生成沉淀使液體的顏色變成“牛奶”.學生都非常驚訝與好奇，對于這個實驗現象都很感興趣，并且迫切地想知道其中的化學原理.透過趣味化實驗的創設，吸引了學生的注意力與教學參與熱情，學生的思維也活躍起來，從而提高教學效果.
二、激發學生的實驗模仿能力
很多實驗在原理、操作方法與分析模式上都存在一定的共同點，尤其是隨著學生接觸的實驗的不斷增多，自身積累的化學知識不斷豐富后，這些知識點間的聯系與共同點也會體現得越來越明顯.在這樣的基礎上，教師可以有意識地在實驗教學中培養學生的實驗模仿能力.對于那些有一定內在關聯的實驗課程，教師可以給予學生相應的引導與啟發，讓學生結合已有的知識背景以及學過的實驗課程對于新的實驗進行有針對性的分析.這是一個很好的教學切入點，不僅能夠加強學生對于知識網絡的構建，而且能夠幫助學生發現知識點的實質.例如，在做“氣體的實驗室制法”實驗時，教師可以讓學生思考問題：利用濃氨水、燒堿、生石灰、必要的儀器，如何制取少量氨氣.學生討論之后，提出兩種方案：將濃氨水放在燒瓶中加熱；將生石灰放在燒瓶中，再用分液漏斗滴加濃氨水.然后給學生布置課外作業：利用一只圓底燒瓶、帶玻璃管的橡皮塞、橡膠管、一粒NaOH固體、少量濃氨水、大燒杯、水，如何做噴泉實驗？學生學習過制取氨氣和噴泉實驗，具有一定的模仿基礎，通過對這些實驗的模仿設計，能夠鞏固所學知識，還能夠獲知實驗的實質.
三、培養學生的實驗探究能力
摘 要：新課程標準要求初中化學能夠采用探究性實驗方法進行教學，從而激發學生興趣，提高教學質量。旨在對人教版初中化學探究性實驗的設計進行分析，并對具體教學方法提出建議。
關鍵詞：初中化學；探究性實驗；教學分析
化學作為一門自然科學，通過實驗的教學形式幫助學生形成準確的化學概念，掌握化學知識，明確化學實驗原理，學生也能夠在觀察實驗與動手操作實驗的過程中激發興趣、培養良好的學習習慣、解決問題的操作能力并掌握科學有效的實驗研究方法。而所謂的初中化學探究性教學，就是指初中學生在化學教師的指導和引領下，主動地適應教師創設的問題情境，并且探究解決教師所提出問題的方法和步驟，進而激發好奇心與求知欲，真正實現以學生為主體的創新型教學，提高學生實踐能力，促進化學學科長足發展。
一、初中化學探究性實驗的設計原則
1.以化學原理為依據設計探究性實驗
在人教版初中化學的教材中，學生從初三開始接觸并且學習化學，由于學習壓力較大，并且化學是一門較為重要的學科，需要投入較多精力?；瘜W學習需要掌握科學的學習方法，需要學生明確并且掌握化學實驗原理，但學生由于學習時間較短，并且學習能力與接受能力存在差異。如果教師只進行知識和概念的講解，學生即使能夠聽懂，在解決實際問題和具體習題時也會缺乏到位的分析。因此，教師需要以化學原理作為有效依據進行探究性實驗的設計，使學生在實驗操作中吃透概念、掌握化學原理。
例如，鎂與等物質的量的鹽酸與醋酸在同等條件下能夠產生相同體積的氫氣，教師在進行探究性實驗設計時，假設最終取得氫氣體積不同，要求學生找出原因，學生通過動手操作實驗，對這一化學原理能夠有深刻全面的認識。
2.以結合生活實際為原則設計探究性實驗
化學現象不僅存在于課本中，學生的實際生活中也存在許多化學現象?；瘜W教師要抓住學生想要了解這些現象的化學原理的心理，在進行探究性實驗設計時以結合學生實際生活為原則，滿足學生對生活中化學現象的好奇心，促使學生在生活中更加細致認真，主動學習，積極觀察。
例如，在人教版初中化學的教學過程中，教師可以充分利用生活中存在許多燃燒現象這一實際，組織學生探究燃燒原理。首先，分別在酒精燈上燃燒蘸有水和酒精的棉花球，其次將同樣燃燒的兩支蠟燭中的一只，用玻璃杯罩住進行觀察。最終使學生明確燃燒需要達到可燃物的著火點并且需要氧氣作為助燃劑的化W原理。
3.根據實驗現象設計化學探究性實驗
在許多化學實驗中有著非常奇妙有趣的實現現象，學生會對此類實驗現象產生濃厚興趣，教師可以以化學實驗現象作為依據進行探究性實驗設計，開拓學生思維，培養學生能力，使學生成為探究性實驗教學的主體，提升實驗能力和化學學習水平。
二、初中化學探究性實驗的教學原則
1.以學生為探究性實驗教學主體
在進行探究性實驗教學時，教師務必要轉變傳統觀念，將學生作為課堂教學與實驗教學的主體，摒棄教師為主體的教學形式。通過為學生設計實驗情境，激發學生主動探究的學習興趣，力求使每一位學生都能充分發揮主動性、積極性，自行進行實驗設計、驗證化學問題的猜想與假設。
2.化學教師要切實提高自身能力與素質
化學教師作為探究性實驗教學的主導，其素質與能力對實驗結果與教學目標有著舉足輕重的影響，能否發揮實驗性教學的作用取決于教師的能力與水平。因此，化學教師需要切實提升自身操作實驗的能力和教學水平，引導學生及時發現問題、解決問題，基于自身豐富的知識積累進行靈活的探究性實驗設計與教學操作，樹立學生學習信心，為學生的發展和成長做好基礎性建設。
3.創設趣味性教學情境
探究性實驗教學要想取得有效的成果，就需要教師為學生創設趣味性的學習情境與良好的學習氛圍。輕松、有趣的學習氛圍能夠激發學生的學習熱情與思維能力，使學生能出于內部動力而積極地進行實驗探究，發揮自身創造與創新能力。因此，化學教師應當為學生創設有效的學習情境，與學生共同學習、共同進步。
在初中化學教學過程中運用探究性實驗的教學方法，就是要以化學教師指導為基礎，結合課本中的具體教學內容與要求，明確教學任務與待解決的教學問題，并在此基礎上研究設計探究性實驗的具體方案，并且結合教師與學生對教學實驗資源的利用，明確研究對象，發現并總結實驗結果和規律，最終解決化學實驗問題。探究性實驗能實現學生的興趣激發，真正做到提升課堂教學質量，促進化學學科的趣味性，達到新課程標準的教學要求。
參考文獻：
[1]趙金月.初中化學如何開展探究性實驗教學[J].學周刊，2015（5）：99.
二、確定探究的目標
在進行第一步后，我們接著就要對探究的目標進行明確確定。對于初中生而言由于其心理和生理仍不成熟，思考問題的思維辦式還主要是以形象思維為主，因此我們在確定探究的目標時，要在充分考慮學生已有知識水平和能力強弱的基礎上，確定探究的目的。在初中化學探究性實驗中我們探究的目標主要是：讓學生通過探究性實驗，能夠學會一些基本的觀察方法和科學研究方法，能夠對實驗的過程進行測量和測定，對于實驗的結果，能夠進行準確的記錄，并用合適的方式進行描述和表達。
三、收集資料或信息
在本步驟中，進行收集的資料或信息主要有：(1)學生進行探究性化學實驗之前，其已經具備的生活經驗和學科知識。(2)學生通過各種方式和渠道所獲得的有關信息。(3)學生在進行探究性化學實驗過程中，所觀察和記錄的信息，以及根據觀察和記錄的信息所總結和概括出的信息。(4)與同學或老師進行討論和交流時、所扶得的信息。
四、作出猜想與假設
在本步驟中我們一般要求學生能夠在他人的啟發下或在本人積極的探究下，根據其已有的知識結構和經驗結構，初步猜想或似改問題的可能答案，并時提出的猜想與假設進行初步的論證。當學生進行猜想或假設時，應盡可能地讓學生單獨完成或通過小組討論的形式完成，所提出的猜想與假設應盡可能地多，然后對其提出的猜想與假設進行分析和比較，從而確定各個猜想與假設的層次和次序。
五、設計探究實驗的方案
所需進行的整個探究實驗過程的方案，都需要由學生制訂實驗的計劃和具體設想。在學生制訂和設計方案時教師應根據學年的已有知識和已有經驗，并充分地利用學生所收集到的各種信息和課本資料，讓學生單獨或按小組完成設計方案，而教師要對實驗方案的設計提出一些具體的要求。
六、實驗驗證。收集實驗信息
初中階段所進行的探究性實驗，主要是在控制條件下，對實驗的過程和結果進行觀察和記錄，并期望從中能夠發現問題，總結出結論。在學生進行此類實驗時，教師應讓學生養成規范操作的優良習慣，對實驗的過程和結果進行如實記錄，對于學生在實驗過程中所出現的不當行為和不合理的想法，應進行及時的指導和引導，以使學生能夠順利地完成實驗過程。
七、實驗分析與結論
通過分析和討論實驗的現象、過程和結果，要能夠對實驗的現象和結果進行正確地解釋，從而得出比較科學合理的結論，從而促進學生對現象和結果的認識由感性認識升華為理性認識。在進行解釋和得出結論時教師一定要引導學生使用和掌握科學的方法，多使用比較、分類、歸納和概括方法，從而對實驗的現象和結果進行實證。
八、方案的反思與修正
在完成上述幾個環節之后，對于實驗的整個過程來說，學生對其所暴露出的問題和缺陷有了更深的認識和理解，此時學生若能夠進行有效的自我反思，無疑可以促進學生探究能力的提升。對于初中生而言，他們可以進行反思的內容較多，如：反思在實驗過程中所用的方法是否科學合理，反思個人的知識結構和經驗結構，反思個人解決問題的能力，反思記錄的現象和結果是否準確，反思實驗的目的是否達到，反思實驗的結果是否可靠，反思實驗出現失誤的原因等。指導學生進行反思的目的是促進學生對原有方案的修正，只有對原有方案進行優化和改進，使實驗能夠符合我們的期望，學生才能在探究性實驗中體驗到更多的樂趣。
【摘 要】文章從改變實驗材料和條件、注重合理控制試劑濃度、用量，增強環保意識等對實驗進行了優化設計。
關鍵詞 實驗設計；優化設計方法
中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：A 文章編號：1671-0568（2014）36-0085-01
美國心理學家布魯納曾經說過，“一個人要想使現有的知識成為自己的知識，必須親自從事發現的行為?！被瘜W這一科目也是離不開實驗的學科，它是以通過學生的實驗及發現為基礎的一門學科，而“實驗是一項集觀察、注意、想象、分析思維、概括和創新等于一體的活動，可以培養和激發學生的創造想象能力?！被诖?，我們在教授學生化學理論的同時也應重視實驗教學，然而總會有這樣或那樣的問題出現在化學實驗教學的課堂上：
1.有些實驗準備的儀器較多，而且效果不明顯，教師在做演示實驗時可能只有坐在前面的幾個學生可以看見，后面的大部分學生只好聊天。
2.有些化學實驗，如果按照課本照搬，而教師課前沒有親自操作，往往會造成實驗失敗或者效果不明顯，浪費了大量藥品。教師實驗做得累，學生觀察實驗更辛苦。有些生物實驗需要一定的時間，在一節課中根本無法完成，此時教師往往用嘴巴和圖片來代替實驗，學生聽得糊里糊涂。
3.有些在進行課外實驗時，常常會因為實驗材料準備不足，或者實驗儀器根本就沒有而沒法進行，其實，可以將實驗改進后用替代品來代替實驗材料，如一些日常生活中常見的物品，這樣可以創造條件來完成實驗。
當這些問題出現時，教師要積極應對，如果長期不做實驗或者對實驗應付了事，那么必然會壓抑學生的積極性。當學生對實驗失去信心和熱情的時候，就已經影響到了他學習化學的熱情。那么，如何優化實驗設計，才能有效激發學生學習化學的熱情，同時培養學生積極動手的能力，也使得化學實驗走出困境和有效進行呢？筆者在教學實踐中提出了自己的看法：所有的事物都遵循著一定的規律，只要適當地改進方法和在實踐中加以發展，就能達到一定的效果和最佳目的?；瘜W實驗很重要的一條在于控制條件，通過改變實驗的控制條件，完全可以做到引導學生運用新的實驗方法來設計新的化學實驗。
例如，在“電解水”的實驗中：用霍夫曼電解器作為實驗的裝置，選用6V的直流電源來進行電解實驗，這個電壓安全可靠，可采用1∶10的硫酸溶液來作電解液，這個比例一般較為合適。在實驗過程中，兩級產生的氣泡和氣泡的大小及產生的速度需要記錄，同時還要比較實驗所產生的氫氣和氧氣的體積比。
原來實驗存在的缺點：很多教師都遵照教材的指導在水中加入氫氧化鈉溶液，加入這一溶液的目的在于增強水的導電性。事實是這樣的，若加入稀氫氧化鈉，那么產生的氧氣與氫氣的體積比就有了變化。濃度大的稀氫氧化鈉，這個比值會接近1∶11，在濃度小的情況下比值也要接近1∶4。而理論值是1∶2，這就相差太遠。仔細分析其中原因可得出結論，氣泡在溶液較大的溶液中運動比較緩慢，有許多氣泡附著在玻璃管壁上，這影響了氣體體積的測定。
改進后的優點：若在實驗中加入稀硫酸溶液，其結果則與理論值比較接近。可能在開始時候，會是1∶3，但等一段時間之后，這個值會越來越接近1∶2。從表面現象看，能明顯觀察到氧氣溶解于水的情形，接近正極部分的氣泡比較濃密，氣泡在逐漸向上移動的過程中，明顯看到比較稀少。因為氧氣的溶解能力大于氫氣，才會出現上述現象。
基于此，建議以后做“電解水”的實驗時，在水中加入適量稀硫酸溶液。
有些化學實驗，要注重合理控制試劑濃度和用量。只有把度掌握好，才能更好地把實驗進行下去，否則就會失敗甚至產生負面作用。如在第四冊，第二章“氧氣和氧化”自制二氧化碳滅火的簡易裝置實驗。
原來實驗存在的缺點：如果拿瓶塞的手發抖拿不穩，稀鹽酸和碳酸鈉溶液就容易混合，當二者混合后，同時會產生大量的二氧化碳氣體。瓶內的氣壓會非常大，可能導致瓶塞飛出，使得實驗失敗。
改進后的實驗方案：
1.取材：用一個大塑料瓶、適當長短的橡皮膠導管和玻璃管、一個小號的塑料瓶（能放進大的塑料瓶中的）并系上線。
2.制作：將大的塑料瓶蓋戳一個孔，將一段玻璃管插入這個瓶蓋孔中，再用粘膠將其粘平。
3.操作：將適量的碳酸鈉溶液放入大塑料瓶中，在小塑料瓶里裝上濃鹽酸后放入瓶中，瓶蓋一定要蓋緊，不得漏氣。用打火機將紙團點燃后，左手拿穩膠管，右手拿穩塑料瓶的同時迅速倒置。然后就可看到非常多的氣泡和水從管口噴出，把火撲滅。
改進后的優點：這樣改進后，瓶蓋不會沖出，實驗人員的安全得到了保證，同時，由于裝置簡單，學生也容易操作，樂于操作。
在初中的化學實驗中，有些實驗對試劑的濃度和用量都有著嚴格的要求。但在實際教學中，教師往往會忽略這些因素，導致實驗失敗，甚至忽略產生的物質會對人體和環境產生危害。如“氧氣和氧化”實驗中硫在氧氣中燃燒的實驗。
原來實驗存在的缺點：藥品用量過大是該實驗的一大弊端，耗氧量過多并且點燃時間過長。這樣產生過多的SO2易污染實驗室的環境。
改進后的實驗方案：建議教師在做實驗時，在酒精燈上將玻璃棒灼燒一會，玻璃棒發熱后立即蘸取少量硫粉，這個動作要快，點燃后伸入集氣瓶內。
改進后的優點：實驗現象非常明顯、藥品用量明顯減少、同時將污染和耗氧都降到了最低，一瓶氧氣可重復做多次。安全系數增大，學生完全可以親手操作，同時觀察、比較硫璜在空氣中與在氧氣中充分燃燒現象的不同，便于得出正確的結論。
現在人都非常關注健康環保，化學實驗也要增強環保意識。又如第四冊第二章“空氣”中測定空氣中氧氣含量的實驗。
原來實驗存在的缺點：裝置的氣密性一般都比較強，導致水面很難達到1/5的理想高度，實驗產生的白煙會擴散到空氣中污染大氣。個別教師在做這個實驗時，當燃燒的紅磷插入容器中時沒有馬上塞緊橡皮塞，容器中一部分受熱膨脹的空氣就會外逸，負壓隨即產生了，水面高度也能達到要求，但這是一個假現象，一個表面看似成功的現象，整個實驗便失去了真實性。
這個實驗的改進，主要在儀器和藥品上做選擇，現在選用：水槽、試管、橡膠塞、燒杯、試管夾、白磷、熱水。
實驗操作及現象：實驗時，選取一個燒杯和一個水槽，在槽中注入少量清水，將劃好刻度后的試管固定好，用小勺取少量白磷放入試管中，用手搖晃均勻，再用橡皮塞把管口塞好，在燒杯中加入熱水。當把試管放入裝有熱水的燒杯中，白磷就會燃燒，并伴有大量的白色濃煙。過10分鐘后，將試管倒立在水槽中，在水中拔出橡皮塞，此時由于氣壓差的問題，試管內液面上升，大約占原空間的1/5，操作過程中要眼疾手快。
改進后的優點：整個實驗的裝置和操作過程都變得簡單化了，實驗誤差較小，現象更加明顯。
初中化學實驗課是課堂教學的有機部分，二者相輔相成。以上簡單列出的幾個化學實驗優化設計方法還有很多不足之處，希望能和廣大初中化學教師進一步共同探討。
參考文獻：
