学文网初中化学实验设计篇1
关键词：初中，化学，实验，设计
前言
化学是一门以实验为基础的自然科学。以实验为基础的化学学科特征决定了化学实验在化学教学中发挥着不可替代的教育功能。***颁布的《初中化学课程标准（实验）》指出：“以实验为基础是化学学科的重要特征之一。化学实验对全面提高学生的科学素养有着极为重要的作用。化学实验有助于激发学生学习化学的兴趣，创设生动活泼的教学情景，帮助学生理解和掌握化学知识和技能，启迪学生的科学思维，训练学生的科学方法，培养学生的科学态度和价值观”。[1]实验在化学教学中占有举足轻重的地位，是实施素质教育的有效途径。
化学实验研究的对象是物质，这里的物质既可以是天然存在的，未经人工改造过的物质，如自然界中的空气、石油、煤等；也可以是天然存在的，但经过一定的物理或化学方法提取、制备才能得到的物质，如氧气、铝、尿素等；还可以是人们用化学方法创造的，在自然界中原本并不存在的新物质，如合成橡胶、塑料等。初中化学作为启蒙性、基础性的课程，其实验内容从化学实验研究的对象和研究内容的角度分析，大致也包括上述几个方面。
实验设计，即是设计实验。即由原题给出一定的物质材料，由学生自行设计可实行的操作方案，通过实验现象，得出正确结论，来验证物质的存在与否或辨别物质。
一、初中化学实验设计
1、以课程标准的基本要求为根本，合理选择实验素材
课程标准从“知识与技能”、“过程和方法”、“情感态度与价值观”等目标上，对化学实验有明确的要求，体现了化学以实验为基础的思想。新教科书中实验的设计，以达到课程标准的实验目标和内容要求。
2、实验内容贴近学生的实际生活
从日常生活中选取学生熟悉的素材，引导学生从观察与探究身边的一些常见事物入手，了解化学对人类生活的影响，体会化学发展对改善和提高人类生活质量的关系。通过五彩缤纷的化学物质和丰富多彩的化学变化，是学生切身感到化学就在身边，进一步增强学生对化学的好奇心和探究欲望。
例：“常见的酸和碱”实验的探究，将班级种植的花卉的花瓣如月季花、萝卜莲和生活中的蔬菜如卷心菜、胡萝卜等在研钵中捣烂并加酒精浸泡成为指示剂，分别加到食醋、石灰水、盐酸和氢氧化钠溶液中的现象进行记录。比较所制得的指示剂中，那些在酸或碱溶液中的远射变化效果较好。该案例中的实验探究就是利用学生身边长江的各种花朵、食醋等进行探究活动的例子。
化学科学的发展增进了人类对自然的认识，促进了社会的进步。但是化学在给人类社会带来巨大福利的同时，也出现了一些与化学有关的社会问题，如环境、能源、健康等，甚至有些化学现象可能影响到了人类的生活和社会的可持续发展。因此，在新教材中化学实验内容的选择注意用具体的真实的事件引导学生正确认是化学与社会发展的关系，“使学生知道自然资源并不是取之不尽、用之不竭的，人类要合理地开发和利用资源，树立保护环境，与自然和谐相处的意识”[2]。让学生学会从化学的角度来解释和解决现实中与化学有关的社会问题。
例：在“铁的性质”的教学中，需要用到铁钉生锈的演示实验，可先让学会自己找材料，每人在实验前10天准备三只干净的医用针剂小药瓶。按装满水、少量水、干燥三个不同条件各放入一枚铁钉。让学生每天观察一次并做好记录。最后让学生展示成果。教师讲解与学生讨论结合，直到得出正确结论，效果较好。
3、实验内容更加注重实验的趣味性
以生动、形象、鲜明、新奇的实验现象激发学生兴趣的化学实验，称之为兴趣实验[3]。针对初中具有强烈的好奇心，对新奇的事物具有强烈的探究和求知欲望的特点，增加了趣味性实验。一方面，可以增加学生对学习化学的兴趣；另一方面，引导学生通过趣味实验的新奇现象，进一步分析产生现象的原因，从而将学生对实验现象的表面兴趣转化为对学习、探究化学知识本身的兴趣。
例：“烧不坏的手帕”
在课前事先用一块棉手帕，在盛有乙醇的体积分数为70%酒精的烧杯中浸泡，待均匀湿透后取出，在课上将浸透的手帕舒展开，用镊子夹住两角，请学生帮忙点燃手帕，让它燃烧。当火焰熄灭后，手帕完好无损。追问这是为什么？点出原理以增加学生学习化学的兴趣。
4、科学合理减少污染，使实验绿色化
绿色化学就是环境友好化学，它的核心内涵式在反应过程和化工生产中，尽量减少或彻底消除使用和产生有害物质。绿色化学的着眼点是使污染消灭在生产的源头，使整个生产过程和生产工艺对环境友好，这是从根本上消除污染的对策。新教材对实验的绿色化非常重视，主要体现在：①尽量做到选择的实验其反应物和生成物无污染或污染小。②如果是污染性较强的反应物，则在密闭的装置内进行实验；如无法进行密闭实验时，在通风橱进行或采取其他防护措施。③对产生的污染物做到有效地回收和处理。④为了防止学生操作不熟练而造成污染，对一些有污染性而有需要制备的物质，由教师在实验前制备好分给学生。[4]
二、如何培养初中生化学实验设计能力
1、化学实验以探究为主，引导学生主动实践
要培养学生的化学实验设计能力，在实验教学过程中，教师必须引导学生认真分析实验设计方法，使学生从中体会实验设计思想，掌握实验设计方法，从而达到培养实验设计能力的目的。
例：“二氧化碳气体制取”的实验教学中，如果按照过往的课本要求，就是提供了特定的装置给学生选用，另外，药品也是一般指定选用大理石与稀盐酸的反应，这样做限制了学生的实验设计能力的发挥，不利于对该知识点的完全掌握。在二氧化碳实验室制法的教学中，事先准备了如下几组实验：（一）碳酸钠与稀盐酸反应；（二）纯碳酸钙粉末与稀盐酸反应；（三）石灰石与稀盐酸反应；（四）石灰石与浓盐酸反应；（五）石灰石与稀硫酸反应。让学生依次分别做这五个实验，然后共同讨论：在实验室条件下制取二氧化碳选用哪组实验最合适？为什么？在经过讨论得出共同的结论：实验室应用石灰石（或大理石）跟稀盐酸反应制取二氧化碳最适合。
实验设计关键在于学生能熟练掌握基本的实验操作，熟悉实验过程中产生的现象，从而确定出所需的步骤方案，推导出正确的实验结论。5覆盖面广，组织性强，侧重于考察学生对于知识的综合应用，而开放式的答题形式，又大大拓宽了学生的思维层面，调动了学生兴趣，对提高学生综合组织能力起到很大作用.
2、创设兴趣小实验，激发学生主动参与
兴趣是最好的老师，是主动学习的最初动因，它能推动学生去探索真理，并带有情绪体验色彩的意向，会产生强烈的参与意识，进行创新实践。因此，在教学中引导学生把枯燥呆板易懂的实验设计成生动活泼的兴趣小实验，也不失为激励学生主动参与，培养学生创新能力的好途径。
例如：在学习了可燃物燃烧的条件后，我给学生巧妙的提出了这样一个问题，水中的白磷能燃烧吗？问题刚提出，学生迷惑，甚至回答“否”，但一经点拨，许多同学马上恍然大悟，于是我要求他们先讨论怎样设计操作步骤？还需用到哪些仪器和药品？还要讲出创作设计的理由。最后，人人举手，欲上台表演。
创设新颖有力的实验问题情境，激励学生分析问题、积极思维、主动思考。实际上，书上的有些实验存在着不合理性或难以操作性等不妥之处，引导学生主动思考对某些实验进行设疑，让学生筹划，以培养学生的创新情感。
结论
经过一年来对初中化学实验设计的探讨研究和对学生的实验能力设计的培养，在各方面都取得了一定的成绩，但不足之处还是存在的，例如，课堂的时间控制问题和实验设计的方向问题还是不够完善，希望在不久的将来，可以做得更好。而我们教师更要及时分析和总结并拿出相应的计划和措施给学生辅导，使学生的化学素质得到根本的提高。
参考文献
[1] 中华人民共和国***.2001.全日制义务教育化学课程标准.北京： 北京师范大学出版社
[2] 刘克文.初中化学新课程教学法.2002.南京：南京师范大学出版社
[3] 胡满成.2001.化学基础实验.北京：科学出版社
初中化学实验设计篇2
【关键词】初中化学 实验课 优化设计 探究能力 操作能力
实验课是初中化学教学和学习的重要内容，做好化学实验课的教学工作，有利于学生更好地学习和理解化学概念，提高学生分析问题和解决问题的能力。因此，在教学中需要重视采取相应的策略，以优化初中化学实验课程设计，提高教学质量和学生的学习效果。
一、初中化学实验课优化设计的必要性
由于受到师资队伍、教学观念等因素的影响，目前在初中化学实验课程教学中存在着一些问题与不足，主要表现在以下两个方面。这种问题的存在越来越不适应初中化学实验教学的实际需要，需要采取相应的策略对实验课进行优化设计。
1.实验缺乏主动性和创造性。一些老师在化学实验教学中坚持以老师为中心的理念，先给学生以化学实验的结论，然后再讲述，并得出这种结论，化学实验课缺乏主动性和创造性，忽视了对学生能力的培养，不利于学生实验操作能力的提高和学生化学知识的掌握。
2.忽视培养学生的动手操作能力。尽管大部分化学任课老师认识到了实验的重要性，并在教学中采取了相应的措施培养学生的实验操作能力。但是，一部分老师仍然对这一问题不重视，他们甚至认为化学实验没有存在的必要性，使得一些学生实验之前不认真预习，对基本理论知识缺乏了解，因而实验动手能力差，缺乏对实验的探究能力，难以实验教学的目标。
二、初中化学实验课优化设计的策略
为了应对当前初中化学实验教学中存在的不足，结合教学目标和教学要求，笔者认为在教学中可以采取以下策略优化实验课程设计。
1.引起学生的学习兴趣，让学生更好地参与到实验当中。初中学生具有好奇心强的特点，在化学实验中，如果注重采取相应的策略，让学生观察化学实验中所发生的的细微变化，可以引起学生的好奇心和探究欲望，使学生更好地参与到实验当中。例如，在如何鉴别二氧化碳这一实验当中，可以采取以下策略：实验前教师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，学生会被老师将要表演的魔术所吸引，将注意力集中到老师的操作当中。接下来老师往石灰水里吹气，熟石灰与二氧化碳发生反应生成沉淀使得液体的颜色变成“牛奶”。通过这种方式，学生进行实验的兴趣被激发起来了，对这章节需要掌握的知识也充满了渴望。
2.注重启发讲解，模仿实验设计。在讲解课文内容的时候，要向学生传授化学实验方法和化学研究方法，让学生从中得到启发，然后让学生模仿实验设计，更好地参与到实验当中。例如，在进行气体的实验室制法实验的时候，可以让学生思考这个问题：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。然后再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，如何做成喷泉实验？由于学生学习过制取氨气和喷泉实验，具有一定的模仿基础，学生通过对这些实验的模仿设计，不仅能够巩固所学知识，还学会了氨气收集、使少量水进入烧瓶的操作，提高了学生的实践操作能力和解决问题的能力。
3.讲清楚实验原理，注重培养学生的实验探究能力。任课老师要对基本原理解释清楚，在实验的时候向学生提出相应的问题，培养学生的探究能力。例如，学习铁燃烧这一基本内容后，学生知道燃烧之后的产物是四氧化三铁。实验前可以向学生提问：为什么广口瓶底要加入适量的清水？实验中学生观察到燃烧过程中会有黑色固体落到瓶底，并由学习的理论知识可以得知这是四氧化三铁，进而可以明白加水是为了防止广口瓶受热而发生爆裂现象。还可以提问：除清水之外还可以用什么来防止广口瓶受热不均而出现破裂？通过提问，既可以巩固学生所学理论知识，还能够培养学生的实验探究能力。
4.采取多种方法，注重培养学生的实验操作能力。要运用好教材中的开放性实验习题，强调探究途径的多样性，使学生利用自己的知识和经验，从不同层次、侧面、角度、范围得出不同结论。例如，利用三种方法鉴别KBr溶液、Na2CO3溶液、盐酸，事实上方法远远不止这三种，要让学生充分发挥自己的能动性，尝试运用多种方法进行实验，并得出最佳实验方案，提高学生的实验操作能力。
总之，实验课是初中化学教学的重要组成部分，在教学中需要高度重视。除了采取上述课程优化设计策略之外，任课老师还需要不断总结经验，进行探索和创新，尝试新的教学方法和手段，学生也需要加强实践操作，注重对实验的探寻。只有这样，才能更好地掌握初中化学实验的操作，提高学生的动手操作能力和初中化学实验课程的教学质量。
参考文献：
初中化学实验设计篇3
关键词：初中化学；实验教学；创新
〇前言
在初中学生首次接触到化学知识，因此这是学生的化学学习的启蒙阶段，在这个阶段，提高学生的学习兴趣至关重要，而化学实验是最能吸引学生注意力、调动学生学习兴趣的方法，因此化学实验教学方法要不断的创新，以便化学实验教学能够随着时代的发展不断的吸引学生的兴趣。下文中，笔者详细的探究了对初中化学实验教学进行创新设计的措施，比如教师要时刻注重提高自身的创新素质、注重更新教学观念、尊重学生在实验学习中的主体作用、利用多媒体辅助实验教学、重新设计或改进实验装置、布置家庭小实验任务以及适时的用微型化学实验替代常规实验等。
1初中化学实验教学的创新设计
1．1化学教师要时刻注重提高自身的创新素质：若想有效的对初中化学实验教学进行创新设计，教师首先必须做到自身具备很高的创新素养，只有如此，教师所进行的创新才会具备较高的水平，能够赢得学生的崇拜和尊敬，教师的创新精神才能够感染并带动学生创新。化学教师要不断的学习新的化学知识，不断的探索实验的新方法，多学习一些新兴的化学科学，多了解新的化学发明。
1．2化学教师的实验教学观念要与时俱进：新课改要求教师及时的更新教学观念，对于化学教师也是如此，比如学会实验教学观念的更新，而不能一味的坚持传统的教学观念，传统的教学观念下，化学课程多以理论讲解为主，实验操作课不多，学生的动手操作能力得不到锻炼。化学教师要注重改变教学观念，做到理论的讲解与实验教学相结合，以培养学生的全面发展为主要教学目标，注重培养学生的实验操作能力和创新精神，鼓励并引导学生树立终身学习的信念。
1．3尊重学生在实验学习中的主体作用：传统的化学教学模式下，学生的动手实验机会不多，教师往往以演示实验代替正规的实验操作课，导致学生学习化学的兴趣不高，学习效果不明显。因此，在化学实验教学的过程中教师要鼓励学生积极动手、积极参与，尊重学生在实验学习中的主体作用。教师把实验操作方法教给学生并向学生演示如何具体操作，提醒学生在实验的过程中应该注意的事项，然后鼓励学生亲自动手操作，并及时的与学生进行沟通，并给出一定的指导。这样学生能够体会到实验的神奇，能够有效的调动学生今后学习化学的兴趣，能够有效的促进学生的自主学习和自主探究能力，有利于学生对于实验创新的探索。
1．4利用多媒体辅助实验教学：化学教师可以在课前进行演示实验，并把它录下来，演示实验的过程中要注意动作步骤清楚、节奏适中，同时要随着每个步骤讲解要领和注意事项，然后在实验课上利用多媒体播放视频。这样学生能够清楚的看到实验步骤，知道实验过程中该注意哪些事项，然后学生亲自动手操作实验，如果有做错的地方教师对其进行指导或者再次观看视频，分析错误原因并及时改进。利用多媒体辅助化学实验教学有利于节省课堂时间，提高课堂效率，同时能够使学生的动手能力和实验探究能力得到加强。
1．5重新设计或改进实验装置：化学教材中的部分实验装置虽然非常规范标准，但是使用步骤过于繁琐复杂，学生观察和学习起来比较困难，而且这样的装置实验效果未必理想，很多时候实验现象不明显，学生没有觉得感兴趣反而觉得化学实验很困难，不利于激励学生的化学学习。因此，化学教师可以适当的对装置进行改进，或者依据课程需要对装置进行重新设计，以节省时间的同时还能增加实验效果，能够在短时间内将学生的注意力集中起来，能够大大的提高学生的学习效果。
1．6布置家庭小实验任务：对初中化学实验教学进行创新是新课程改革的必然要求，而布置家庭小实验任务是创新化学实验教学的有效方法。家庭小实验虽然是学生在家里进行而非课堂，但是它对化学教学的影响是不可估量的。家庭小实验能够增加学生的化学学习兴趣的持久性，有利于培养学生的对化学知识和实验进行探索的欲望。而且家庭小实验涉及到的实验用品大多是家庭中常用的物品，使用方便、操作简单，能够提高学生的动手操作能力和***实验能力，同时有利于提高学生学好化学的坚定信念。比如，教师在课堂上讲完酸和盐的性质之后，可以布置家庭小实验任务给学生，让学生回家把醋和小苏打融在一起，观察其反应，并将反应速度和状态记录下来，下节课时和大家一起讨论。在这个过程中学生既明白了酸和盐的性质，又体会到了亲自动手实验的快乐。
1．7适时的用微型化学实验替代常规实验：随着时代的发展，绿色化学理念逐渐的被倡导，因此，化学教师利用微型化学实验对初中化学实验教学进行创新既符合新时代下教育发展趋势，又能提高学生的学习有效性。微型化学实验采用微型仪器，而这些微型仪器多数来自我们日常生活中的废品废物，比如点滴板是利用不用的胶囊板。由此可见，微信化学实验既能够做到废物利用、减少环境污染，还能够使学生的创新精神和能力得到提高。
2结语
随着时代的发展，我国教育事业也取得了一定程度的发展，在新形势下，初中化学教师要顺应我国教育发展潮流，懂得对化学实验教学进行创新，不断的提高自身的专业知识水平和创新素养，注重把培养学生的全面发展能力作为化学教学目标，实时的更新教学观念、培养学生的实验操作能力和创新精神。希望以上我的建议能够对其他的在实验教学创新方面存在困惑的初中化学教育工作者起到一定的帮助作用。
参考文献
［1］《2012***审定义务教育教科书化学》，九年级上册人民教育出版社，2012年7月．
［2］刘知新，对“化学实验教学改革”的思考，化学教育，1991，3：22～23．
［3］李文会，农村初中化学实验教学现状及策略初探，网络，2012，5．
初中化学实验设计篇4
那么，怎么培养学生的化学实验设计能力呢？结合多年来的实践与研究，笔者谈谈自己的想法。
1 进行化学实验设计的基础
首先，让学生掌握一定的化学基础知识和化学实验的基本操作。这就要求学生熟悉常见元素化合物的性质以及常见物质的制备原理与方法，掌握中学化学常见仪器的规格、用途及使用注意事项。同时在平时的课堂教学中，教师还要尽量引导学生积极参与课堂演示实验和分组实验，使每个学生都有动手操作的机会，从而不断提升他们的动手能力。只有具备了以上条件，才能更好地进行化学实验的设计和探究。
其次，让学生掌握化学实验设计的一般步骤，才能保证实验设计有条不紊的进行。化学实验设计一般包括以下几个步骤：①确定研究内容；②根据内容，设计实验方案；③研究讨论实验方案是否可行；④依据方案进行实验；⑤分析和评价实验方案；⑥确定最佳实验方案。
第三，在平时的教学中，注重培养学生的思维和创新能力。多数情况下，对于我们要探究的内容都可以设计出多种不同的实验方案。这就要求我们学生必须具备一定的思维能力，同时要敢于创新，通过***思考、探索展现自己个性的实验方案。
第四，在实验方案设计的过程中进行适时指导。
2 实验方案设计的环节
实验方案的设计对学生各方面能力要求都较高，这就需要教师在熟悉学生的实验知识水平和设计能力的情况下，具体指导学生实验方案设计的每一个环节。
2.1 创设问题情景，引导学生发现问题
“实验设计方案”的题材越新颖，越易引起学生探索的兴趣和欲望。所以，在教学中教师要善于为学生创设问题情景。如在学氧化碳的性质时，教师可以向学生演示“一个游客带着一只小狗进入某个久未有人进入的山洞后，小狗倒地晕倒，而游客却没有问题”的视频片断，学生在观看后，产生了问题：“洞内有什么气体？这些气体有什么性质？”同时也就确定了研究内容――二氧化碳的性质。
2.2 指导学生分析研究内容，设计实验方案
确定研究内容后，教师要适当引导学生分析所研究的内容，从实验的目的、原理、实验药品、仪器、装置、实验操作、实验结果的处理等方面进行指导，以帮助学生设计出合理的实验方案。如：在二氧化碳的实验室制法的实验设计中，教师可以提供一些备选的实验药品和仪器，并引导学生分析原有氢气和氧气的制法以及3种气体性质的异同，通过对比分析来设计实验室制取二氧化碳的实验方案。学生通过对比分析，不但设计出了实验室制取二氧化碳的方案，同时也对同类气体的实验方案设计有了更深的理解。
2.3 分析讨论，研究方案的可行性
形成初步的实验方案后，教师可与学生一起从理论方面、实验操作方面等进行讨论，反复修改，确认最终实验方案并实施。如在验证质量守恒定律的实验设计中，学生设计出磷在密闭容器中燃烧、镁带在空气中燃烧、用硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液反应、稀盐酸和碳酸钠粉末反应等实验方案，教师既要引导学生分析各个方案的理论正确性，又要引导学生分析自己的实验方案是否能完成，是否能达到验证质量守恒定律的目的。如果达不到目的，应该怎样改进，以确保学生的实验方案确实可行。
2.4 依据方案，进行实验
实验过程中，教师要留意每一组学生的实验情况，并根据具体情况作具体指导。要提醒学生在实验过程中仔细观察，及时记录，并对实验中出现的问题认真思考，分析原因，然后采取相应的措施，进行必要的改进，逐步培养学生科学的实验态度和探究精神。如在空气中氧气含量的测定实验中，学生的错误操作会导致实验失败，教师要从红磷的用量、关闭和打开止水夹的时间、实验现象的观察等方面进行指导，以保证实验顺利完成。
2.5 指导学生分析、评价实验方案
实验完成后，教师要及时指导学生对实验方案的优点和不足进行分析和讨论。例如，实验方案设计的步骤和方法是否完善，实验设计的内容是否全面，实验内容是否有针对性，实验操作理论是否正确，实验操作是否简单易行安全可靠，实验成本是否经济合理等。
2.6 确定最佳方案
初中化学实验设计篇5
关键词:专题讨论;化学实验; 初中化学;教学设计
文章编号:1005-6629(2009)08-0059-03中***分类号:G633.8文献标识码:B
复习在教学中起着举足轻重的作用,是对已学内容进行总结、巩固与提升。初三同学在经过一段时间的学习后虽然掌握了一些化学基础知识,但在运用知识解决相关问题时,仍暴露出很多问题。例如:对知识点的掌握比较零散,不能灵活地将所学知识用于解决实际问题,解题思路不清晰,有时仅仅依赖于“灵感的突发”。如何在复习课教学中体现“以学生发展为本”的理念,使学生能在复习过程中进一步巩固基础、优化思维、提高能力。我进行了一些尝试改进,我用专题讨论课的形式进行初三化学实验专题复习。
要真正提高专题讨论课的复习效率,教师设计实验专题讨论课时必须注意以下几个方面:
1注重专题讨论课的讨论内容设计
第一,专题讨论课的讨论主题能够涵盖初中化学课程标准实验部分的大部分内容。使学生在掌握知识的同时又能用基础知识解决实际问题,达到学以致用的目的。(见表1)
第二,精心设计专题课的讨论问题。问题的设计要注意以下几个方面。
(1)设计难度适中的“基础型”问题,让学生广泛参与讨论。
“基础型”问题的设计从初三学生现有知识基础、能力水平和认知规律出发,难度适中,让学生能“跳一跳摘到桃子”,使学生都愿意参与讨论,并在讨论过程中复习相关化学知识,使用相关化学知识解决问题。问题可设计成难度递进的问题组,由浅到深,由简单到复杂,从熟悉到陌生,层层递进,使学生在讨论中理解所学知识。
(2)设计适度“挑战型”问题,激发学生的求知欲望。
但“挑战型”问题出现的时机需要认真考虑设计,宜在课堂教学中通过问题难度的逐渐深入引导学生发现问题、提出问题。有利于学生随着思维的深入,寻找解决问题的方法,体会成功的喜悦。
例如,在“化学实验仪器和装置的“异与同””中,我设计了一系列问题:(见表2)
2重视讨论内容引入的情境设置
即使是复习课也要重视讨论内容引入的情境设置。化学是一门应用性和实践性很强的科学,它与日常生活和工农业生产的联系非常密切。在讨论内容引入时创设研究情境,可激发学生的学习动机和学习兴趣,使学生想讨论,体验化学的魅力。例如:在“怎样除去杂质”中,用“自来水的生产”录像引入课题,以“工厂要从高炉炼铁的尾气中将CO回收利用”引入讨论内容――怎样除去CO中的CO2杂质?
但情境的引入需要注重几个方面:
(1)注重情境的生活性
任何有效的教学都始于对学生已有经验的充分挖掘和利用。而学生的经验包括认知经验和生活经验。新课程呼唤科学世界向生活世界的回归。强调情境创设的生活性,其实质是要解决生活世界与科学世界的关系。
(2)注重情境的全程性
情境的引入就贯穿于课堂教学的始终,不能为了情境引入而引入。并且情境在教学过程中随着教学内容的不断深入、教学过程的不断进行要不断创设新的情境。
(3)注重情境的问题性。
有价值的教学情境一定是内含问题的情境,它能有效地引发学生的思考。情境中的问题是根据一定的教学目标而提出来的,问题的难易程度要适合全班同学的实际水平,以保证使大多数学生在课堂上都处于思维状态。
3 重视专题讨论课的小结环节
(1)重视讨论课所讨论内容的小结
因为以专题讨论课的形式,使得复习内容比较分散。教师可以用追问等方式引导学生自己进行小结,既可回顾知识,使得复习知识结构清晰,也可使学生的语言表达能力、知识的归纳梳理能力得到锻炼和提高。
例如在“怎样除去杂质”中,我是这样引导学生的:
(课堂实录片断)
小组讨论后,推选代表汇报除杂问题解决方案。
[第一组学生代表]我们小组研究的问题是除去CO中的CO2杂质。第一种方法:可以将混合气体通过装有氢氧化钠溶液的洗气装置。第二种方法:可以将混合气体通过灼热的碳层。
[教师]其他组同学是否同意这些除杂方案?大家没有问题要问?都没有?我有问题要问第一组同学,怎么想到这些方法的?为什么氢氧化钠溶液可以除去二氧化碳杂质?
[学生] 因为二氧化碳是酸性氧化物,可以和碱发生反应。一氧化碳不是酸性氧化物,所以不能和氢氧化钠反应。因此可以用氢氧化钠溶液吸收杂质二氧化碳。二氧化碳还可以和碳反应生成一氧化碳,因此可以将混合气体通过灼热的碳层。
[教师]能不能简单概括一下你们设计方案时思考方向?
[学生]我们主要考虑物质在性质上有什么不同的地方。
因为第一组学生代表汇报时被教师追问,其余各组同学汇报时都会主动汇报解题思路――设计除杂方案的这组物质的类别,有哪些性质,利用性质上的哪些差异来设计方案等等。
(2)重视讨论课所讨论内容解决方案的规律小结
教师引导下,学生自己透过现象看本质,发现不同解决方案的“共性”。
例如:在“怎样除去杂质”中,引导学生小结解决除杂提纯问题的规律:
固态混合物质的除杂规律――若混合物都为可溶性和难溶性混合,则可通过溶解、过滤、蒸发的方法;若混合物都为可溶性的,将杂质转化为气体或沉淀,再用过滤、蒸发方法;若混合物都为难溶性的,将杂质转化为气体或可溶性物质,再用过滤的方法。
气态混合物的除杂规律――将杂质气体用液体或固体吸收
解决此类问题的一般方法:先根据物理性质考虑物理方法能否解决问题,再根据化学性质考虑化学方法。
通过小结,可以帮助同学构建清晰的知识网络,提升思维品质,同时也培养学生对知识的整理、归纳能力。
4 重视教师对学生的评价环节
初中学生由于受知识结构、年龄特征等因素的影响,进行讨论活动时,非常希望得到教师的肯定。老师的鼓励能使学生更乐于参与讨论,并在讨论中大胆联想、大胆质疑。
当然课堂教学中教师事先是无法估计学生会给出所有的答案,这是非常正常的。学生提出的很多“答案”受各种因素的影响可能不完善、比较粗糙,操作性差,或者本身就无法解决问题。例如:学生在设计方案除去CO2中的CO杂质时,甚至想到了将混合气体通过血液。我赞扬学生能够将多学科知识相联系解决问题,打破思维定势,然后再顺便提出方案上的小缺陷。教师面对这些“意外”情况,一定要注意自己的评价方式,正确评价学生的讨论成果,要保护好学生的探索精神和创新精神。
参考文献:
[1]汪习雄.论讨论式化学教学的有效性[J].化学教学,2007(2):18～19.
初中化学实验设计篇6
帮助学生构建系统的知识体系
化学实验是化学学科教育的源泉，是训练科学方法的有效途径，是形成化学知识体系的必由之路。通过化学实验，能够帮助学生加深对客观知识的认识，有效构建系统的知识体系。
创设实验设计，直观展示，提高学生的认知效率 人的认知过程是从感性认识到理性认识，是一个从感知上升到抽象的过程。化学实验教学的直观性，起着其他教学方法不可替代的作用。比如，死灰复燃实验可以直观地展现氧气的助燃性。这样的例子还有很多，如学生在刚学化学时对溶解属于物理变化不理解，教师如何讲解、强调都没用，但在做了硫酸铜晶体溶于水呈蓝色溶液的实验后立即理解原物质仍然存在。通过设计实验进行教学，能将此类现象直观地展现给学生看，达到事半功倍的效果――改变枯燥的学习过程，可以调动学生学习的主动性和积极性。
创设实验设计，对比分析，使学生理解知识的本质 化学实验活动是一种感性的活动过程，也是一种理性的思维活动过程。一个好的实验设计可以让知识清晰呈现，让学生正确认识知识，抓住本质。案例一：实验探究二氧化碳通入紫色石蕊试液，石蕊变红。第一步，提出问题：“是什么物质使石蕊变红？”第二步，实验、观察（设计探索性实验）。第三步，实验事实及其处理。第四步，结论：通过对比发现，二氧化碳能与水发生反应生成碳酸，碳酸使石蕊试液变红。学生通过观察和实验操作，收集并处理实验数据，让学生从现象描述触及本质，帮助学生由表及里地理解知识，得出正确结论，从而理解知识的实质，最终构建新知。
培养学生设计实验的创新精神
初中化学实验类型可以分为“探究型（启发型）”“验证型”和“应用型”三类。这三类化学实验教学活动均有助于学生解决各种化学问题。根据不同的情况，我们可以因材施教，设计不同方法以获取实验的实效性。
探究型化学实验问题的提出及实验设计 提出这类问题的目的是通过模拟来体验科学家探索的过程，培养科学探究的能力和方法，直接或间接地为化学科学概念、理论或假说的建立、形成和发展提供重要的化学实验事实。案例二：实验探究氢氧化钠与二氧化碳的反应。提出问题：如何证明CO2与NaOH发生了反应？结论：如能发生反应，瓶内压强会随气体的减少而减小，使小橡皮泡变大。学生在老师的启发下，根据“产生压强差原理”设计出几种实验装置。若发生反应就会看到，气球膨胀、水倒流、水位变化、瓶子变扁等现象。在探究实验设计时，学生首先要学会观察模仿，再学习移植现有的实验方案，然后再通过理性思维对它们进行周密思考和精心设计，联想迁移，刻苦探索，逐渐在实验设计中体现自己的个性。探究实验设计，在培养学生的创新思维方面有其得天独厚的条件。
验证型化学实验问题的提出及实验设计 提出这类问题的目的是验证实验者的理论推断或假设，侧重于从已有知识或生活积累出发。案例三：实验探究二氧化碳的性质。提出问题：如何设计实验证明二氧化碳的性质？二氧化碳是一种生活中常见的物质，雪碧中就会逸出二氧化碳气体。学生纷纷提出自己的想法，并设计实验来验证二氧化碳的化学性质。由于是用雪碧瓶中摇出的气体来做实验，学生觉得特别新鲜，学起来也兴趣盎然。由此可见：验证型化学实验问题往往是重新认识已有知识，若仅仅纸上谈兵，学生会感觉枯燥乏味。引导学生设计实验来验证自己的理解从而形成新知，通过活动帮助学生养成尊重事实的科学态度，培养学生科学的思维方法和创新能力，养成良好的科学素养。
用型化学实验问题的提出及实验设计 “化学实验是化学理论赖以产生的基础，是化学理论运用于生产实践的桥梁和中介。”提出这类问题的目的是，通过理论运用于实践，寻找解决问题的有效途径，侧重于从联系生产、生活实际出发。案例四：①金属为什么生锈如何防护？②什么物质可降低土壤酸性，什么物质可***胃酸过多？③灭火的方法有哪些？为什么？
事实表明：如果学生的思维缺少了应有的碰撞，就难以激起他们真正的探究热情，不利于学生的主动学习与发展；如果我们可以让学生利用生活中的材料来设计实验，证实自己的想法，就会使学生的思维得到发展与提高。
提高学生设计实验的实践能力
化学实验设计的内容一般可分为实验原理（反应条件）、实验装置（实验装置的改进）、实验步骤和操作方法等。教师要引导学生学会细化设计内容，寻找相关信息，确立探究方案，使学生思维清晰，提高实验设计的有效性。
实验原理的探究 案例五：实验二氧化碳制取的研究。提出问题：实验室用什么方法制备CO2最适宜，为什么？学生想法：①木炭燃烧；②高温煅烧石灰石；③大理石与稀盐酸反应……交流反思：制得气体可能不纯，条件较难满足。提供药品：块状大理石、碳酸钙粉末、稀盐酸、稀硫酸、浓盐酸。学生设计的实验：①稀盐酸和大理石；②稀盐酸和碳酸钙粉末；③稀硫酸和大理石；④稀盐酸和石灰石。学生的结论：块状的大理石或石灰石反应持续速度适中。笔者认为：本课的选材源于学生的生活实际，从提出课题、提出假设、实验设计、进行实验、反思、实现知识的形成，整个过程一气呵成。学生们在探究学习中深切地体会到化学探究的乐趣，学生的学习情绪被激发，提高了学习化学的兴趣，掌握了科学方法，成功完成了预定的教学目标，提高了学生的实践能力。
实验装置的探究 案例四：探究二氧化碳的实验室制法的装置。首先，提出问题：“能不能用制氧装置来制二氧化碳呢？”让学生从反应物的状态和反应条件入手选择所需装置；教师接着展示先辈发明的启普发生器，激起学生的探究实验设计的兴趣；然后，师生一起讨论如何分离二氧化碳的两种反应物，要求在前面几套装置中进行改进，以达到相同效果。此处问题的难度较大，需要递进式思考。最后形成结论：①将固体搁置在液体中间，加一个隔板，使之不能参与反应；②利用变大的气压将液体压回到一个容器中，使固液分离（加一个长颈漏斗，伸入液体中）；③控制气压变化使固液接触或分离（加一个弹簧夹）……实验设计中，教师可引导学生以一个目标作为思维起点，沿着不同方向，提出各种设想，寻找各种途径，设计解决具体问题的实验方法，通过发散思维和集中思考来归纳出一个最优化的答案。要让学生将所学知识运用到在实际应用中去，使学生能够更好地做到学以致用，增强学生的实践能力。
结束语
初中化学实验设计篇7
关键词：初中化学;实验教学;拓展性问题;策略
文章编号：1008-0546（2014）12-0084-02 中***分类号：G632.41 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.12.032
化学教学很大部分都建立在实验的基础上，实验教学是化学教学的重要组成部分，同时也是激发学生学习化学兴趣的重要教学内容。在初中化学的实验教学中加强拓展性问题的设计，有利于培养学生的实验观察能力、实践操作能力和科学思维能力。本人在十几年的初中化学教学中进行了一些尝试和实践，形成了一些自己的想法。我认为化学实验教学中设计的问题应该要以学生为主体，以全面提高学生的能力为目的，促进学生在化学学习中更多地动用自己的大脑去思考、去探索，真正形成完善的科学思维方式，培养科学精神。教师在初中化学实验教学中可以从以下几个方面去设计拓展性问题。
一、从实验操作角度设计问题
从实验操作角度入手不仅能锻炼学生的动手实验的能力，还能培养学生发现问题、思考问题、解决问题的能力。沪教版九年级化学基础实验5“配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液”，这个实验的操作步骤比较简单，主要分为：计算;称量溶质、溶剂的质量和体积;进行溶解;转移装瓶这几步。实验操作虽然简单但学生却很容易出错，对实验操作失误所造成的影响也不是很清楚。因此，在实验之中，我设计了以下拓展性问题让学生思考，并结合实验操作进行分析探讨，带动学生参与到化学实验教学的学习中来，提高课堂教学的有效性。同时，对问题的回答也可以让学生对整个实验教学内容有更深的理解和拓展。
[问题设计]
（1） 要配置50g 质量分数为15%的氯化钠溶液需要溶剂和溶质的量分别是多少？选用什么仪器可以获取？这个问题的设置不仅让学生要学会物质组成的相关计算，还要求学生自己去选择合适的仪器，考虑哪种更加简单和方便，培养学生的科学思维能力。
（2） 在称量操作中哪些操作会影响到实验的结果？这个问题的设置可以考察学生实验误差的分析，同时又进一步巩固了实验操作中的规范点，提高学生实际动手操作的能力。
（3） 在溶解时又有哪些操作方法可以增大氯化钠的溶解速率？该问题的设置起到承上启下的作用，可以在学生搞清楚什么叫做悬浊液、***浊液、溶液的基础上进一步提高，了解影响物质溶解性大小的因素。
（4） 日常生活和工农业生产中，经常碰到溶液的“浓”和“稀”的情况，例如，在使用农药的时候，太浓的农药可以杀死害虫，但是却也伤害了作物，太稀的农药却达不到杀虫的效果，那么在实际的配制农药的过程中我们需要注意什么样的问题呢？溶液的组成应该是怎么样才是合理的呢？这是一个理论联系实际的问题，让学生真正做到“学以致用”。
最后在学生进行完这个实验之后，我又通过实验演示的方式，在原来50g的NaCl的溶液中再加入20g的NaCl固体，并提出问题：在溶液中，如果溶质、溶剂或者溶液的量发生了变化，那么溶液的浓稀程度会受到什么样的影响？20g的氯化钠能全部溶解吗？这又将知识点引入到更高的领域：饱和溶液和不饱和溶液的概念上去了。这些拓展性问题的设置让学生在教师的演示实验和自己通过计算的方式进行对比，拓展自己的科学思维，进行知识的延伸和深化。
二、观察实验现象设计问题
从实验现象入手来设计问题可以激发学生的好奇心，能更自主地进行探索和分析。化学实验的现象总会产生许多新奇的东西，教师在实际的化学实验教学之中应该利用这样的内容去进行问题的设计，而不应该让化学实验教学就停留在实验之上，而忽略了对学生知识的延伸和教学内容的展开，化学实验应该围绕教学这一内容，培养学生的化学思维能力这一目标来进行，因此，在观察化学实验现象的时候，还需要进行相关的问题的设计，提高学生的思维能力，让他们更为积极地参与到课堂学习中来。
例如在沪教版九年级化学第四章《燃烧 燃料》的教学过程中需要探究燃烧的条件，教师可以利用演示实验的现象设计一系列的拓展性问题。
首先在一支燃烧的小蜡烛上罩上一个大集气瓶，小蜡烛一会便熄灭了。
[问题设计]
（1）为什么蜡烛会熄灭呢？很多学生回答说是因为杯子之中的氧气消耗尽了。继续提问：实际是这样的原因吗？问题的设置让学生对一个显而易见的答案，进行了反思，让学生学会更深层次地去研究问题。
（2）为了引导学生深入思考，我又分别以一个长蜡烛和短蜡烛来进行对比实验，当用两个同样的集气瓶罩住它们的时候，让学生观察哪只蜡烛会先熄灭，结果学生看到短蜡烛熄灭了之后，长蜡烛又燃烧了一阵才熄灭，为什么会产生这样的情况呢？通过对比，学生发现明显不是氧气消耗尽的原因，教师借助这样的现象提出了问题：①两只蜡烛不同的时间熄灭说明了什么？②是什么导致了短蜡烛先熄灭？
（3）为了进一步探究氧气是否耗尽的问题，我再次进行了演示实验：步骤一如***所示取一小块白磷（着火点40℃），放在一铝箔制的小盒中，然后放入装有生石灰的锥形瓶内，点燃蜡烛。同学发现蜡烛一会儿就熄灭了。根据现象提出问题：①蜡烛为什么会熄灭？
步骤二待冷却后，打开分液漏斗活塞，向锥形瓶中注入少量的水，立即关闭活塞。同学们发现铝盒中的白磷燃烧，放出热量，同时产生了大量白烟。再次根据现象提出问题：
②白磷为什么会燃烧？是哪些因素使它燃烧？
③燃烧需要满足哪些条件
让学生进行思考之后，相互进行了讨论和交流，得出了结论。蜡烛会熄灭是因为氧气浓度低了，但并不是消耗尽了，否则白磷不会燃烧起来。通过这一系列层层相扣的拓展性问题的设置，学生更加清晰地理解可燃物燃烧必须要与氧气接触并温度达到可燃物的着火点。
三、分析实验结果设计问题
在初中化学教学中，有些化学实验所消耗的时间较长，所以只能从实验最后的结果来得出结论。如沪教版九年级化学第五章《金属与矿物》中金属的防护和回收这一节，我在课前先取来了四支洁净试管，分别编号为A、B、C、D。其中A中盛干燥的铁丝绒;B中盛用食盐水浸过的铁丝绒;C中盛用水浸过的铁丝绒;D中盛完全浸没在新制蒸馏水中的铁丝绒，且水上有一层植物油。然后装配成如***所示的四套装置。每隔一段时间测量导管中水面上升的高度。结果如下表（表中所列数据为导管水面上升的高度/cm）。
由于铁生锈的时间比较长，教师只能通过实验结果提出一系列拓展性的问题，让学生分析铁生锈的条件。
[问题设计]：
（1）烧杯里导管中水面为什么会上升？
（2）请分析上表的实验数据，归纳影响铁生锈的因素。
（3）分析哪些物质的存在能加快铁锈蚀的速率？
学生们带着这些问题，通过对表中实验结果的分析很快就得出了影响铁生锈的几种因素。
这时进一步提出问题：①结合生活实际，防止铁生锈的措施又有哪些？②保护金属资源又有哪些方法？这两个问题的设置要求学生联系自己的生活经验，让学生在学好理论的同时又进一步提升了自己的能力。
在化学实验教学中设计拓展性问题的方法有很多种，无论是哪一种都需要教师利用各个方面去吸引学生的注意力，让学生积极主动地参与到化学知识的学习中来，通过学生的自主探索，积极实践去分析和解决在化学学习中遇到的问题，培养学生积极探索的科学精神，让学生得到真正的发展。
参考文献
初中化学实验设计篇8
【关键词】初中化学；探究性实验；设计与教学
中学课程之中，化学的探究性实验能够帮助学生对相应的知识点有更好的掌握，并且能够让学生在此基础上提升对学习的兴趣，能更好地引发学生的思考。中学化学的探究性实验应该遵循一定的原则，并在此基础上合理的设计出实验，让实验现象能够更好地解释知识点，加深学生的理解，用严谨的教学和实验态度来达到探究性化学实验的实验目的。
一、对初中化学探究性实验中的基本内容的简单说明
1.探讨在初中化学的探究性实验中应该遵循的一些原则
我们在开展化学的探究性实验的过程中必须遵守一些相应实验原则，这样才能更好得达到实验的目的，便于我们对化学实验的分析和总结。第一、我认为教师有必要明确实验的目的，对该实验中需要学生掌握的知识点和相关技能要有明确的认识，并且还要考虑到学生的智力因素，对学生做出相应的引导。第二，在探究性实验中应该做出适当的改革和创新，要提高学生学习的兴趣，提高学生的积极性，使学生积极主动地加入到实验中来，促进学生的思考。第三、实验必须具备一定的可行性，要让学生易于理解、便于探究，鼓励学生创新的思维，并要在实验结束之后对实验做出合理科学的分析和总结。
2.简述我们应该选择什么样的化学实验内容及实验形式
我们实验中的内容要么来源与课本，要么来源于生活，或者就是来源于学生们对知识点相应的探索和创新，以我的观点，三种来源的实验内容都是不可或缺的。我们在实验的时候，实验内容如果一直局限于课本，对学生的创新思维就是极为不利的，我们要将一些生活中的、或者一些新颖的更值得学生思考的问题加入到课堂之中。对于实验的形式来说，也可以使多样性的，一成不变的实验方式会让学生感觉无聊和乏味，不同的实验形式，例如课堂演示、实地探索、视频、***片等都可以出现在我们的探索性实验之中。
二、简述在化学探究性实验中应该具备怎样的设计思路
理科的实验往往需要学生们去得到相对准确的实验现象和精确地实验数据，化学实验也是如此，所以既科学又严谨的实验设计的思路在探究性试验中是必不可少的。我们在设计实验的时候，要求所设计的实验具有科学性和逻辑性，要求学生能很好地掌握学科的基础知识，也能对对实验进行合理的设计和探究。对于目前的实验设计思路来说，大多都是相似的，基本可以归结为以下几个步骤：首先就要选择出合适的知识点和教学内容，这样才能开展相应的教学实验；然后需要大家对实验的内容进行理解，并收集相关的资料，促进对实验的理解。接下来就是要进一步地选择出我们探究性实验的题目，并在此基础上做出合理的假设以及相关的猜想。再后来就是通过掌握的知识以及收集的资料和信息，设计出逻辑性强的实验方案，进行实验对所设计的实验方案进行验证，并记录相关的数据和现象。最后得出正确的结论，对假设中的观点进行验证或者修正。
在实验的过程之中，我们不能在对探究内容不了解的情况下进行探究性实验的设计。且对于探究性实验，教师应该采用较为生动有趣的教学方式，提高学生的积极性，并引导学生很好地完成实验，提高学生的化学实验能力和水平。例如在探究燃烧需要的条件的实验中，老师应引导学生积极的思考和讨论，启发学生通过生活中的燃烧事例做出相应的思考，并针对不同的燃烧需要的条件设计出相应的对比试验。学生就可以通过对比实验中的实验现象，对不同的情况做出分析，知道物体在怎样的状况下才能燃烧，或者什么样的物质可以燃烧。
三、针对初中化学的探究性实验设计给出的一些相关建议
探究性的化学实验在初中化学的教学课堂之中是一个很重要的部分，对于如何更高效地开展化学探究性实验我有简单的建议，首先探究性实验应该做出相应的改革和创新，让其形式多样化，不能继续采用传统的教学方式。并且对于教师来说改变教学观念是很重要的，要有活跃的课堂气氛，要积极地去引导学生的思考，也要提高学生对于学习的主动性。我希望教学的课堂能是一个能充分发挥学生和老师的想象力的课堂，是一个能促进学生和老师的交流的课堂，是一个敢于创新、善于创新的课堂。
四、结束语
化学实验是初中化学教育中一个很重要的组成部分，对于化学的学习来说实验具有一个很好地引导作用，教师在教学的过程中一定要意识到探究性实验的重要性，开展和设计合理科学的探究性实验，促进学生的进步。
参考文献：
[1]左勇.初中化学探究性实验的设计与教学研究[D].山东师范大学，2007
初中化学实验设计篇9
【关键词】初中化学 虚拟实验 设计 应用
虚拟实验能够极大的为初中化学实验教学提供辅助功效。对于那些在常规条件下难以操作的实验，或者是学生自身无法完成的实验，教师可以通过虚拟实验的设计来进行代替。虚拟实验不仅很好的化解了实际教学中的种种障碍，这也是对于课堂教学效率的一种良好推进。
一、降低实验的风险
很多化学实验都是存在一定风险的，不少化学药品如果使用不当不仅会造成对于学生的伤害，严重时还可能引发一些不堪设想的意外事故。因此，对于那些涉及到有毒或者是有腐蚀性药品的实验过程，或者是一些会产生毒害物质的实验操作，教师一定要更为留意。可以以虚拟实验为代替，这将极大的降低实验的教学风险，并且能够让学生更直观的看到实验的操作过程以及相关的实验现象。现在有很多非常高效的教学辅助工具，不少工具都能够对于实验过程进行模拟，这让虚拟实验极大的成为可能，并且为实验风险的降低提供了很好的辅助。
例如，在初中化学第七章《应用广泛的酸碱盐》中就涉及强硫酸与浓硫酸，无论是对其的制作或是使用都存在一定的安全风险，容易对学生造成极大的伤害。教师可以利用现代化的信息技术来进行虚拟实验，利用Virtools、Maya等软件工具进行构建。最后，通过虚拟的操作，教师就能够在虚拟的环境中展现出真实的实验效果，学生也能够从中看到真实的实验现象。虚拟实验的产生不仅丰富了初中化学实验教学的形式，这也避免了很多实验风险的发生。不仅如此，很多虚拟实验都做的非常逼真，实验现象也十分明显，很利于学生的观察与体会。这些都是对于实验教学提供的非常有效的帮助。
二、提升学生的认知
虚拟实验的另一个显著功效在于它能够很好的提升学生对于实验的认知，能够深化学生对于实验现象的观察以及对于实验过程的分析，进而促进学生对于实验原理的理解与体会。很多虚拟实验都能够非常真实的展开对于实际实验过程的模拟，虚拟实验甚至能够更为清晰准确的给学生们呈现相关的实验现象，实验操作过程也会更为标准。这些都是很好的实验教学素材，能够极大的深化学生对于实验的认知，并且促进大家对于相关教学知识点的理解与吸收。
在氧化还原反应的教学中，教师可以在虚拟实验室中使用一氧化碳还原氧化铜。在实验过程中，教师就可以将颜色调节的更加明显，突显出黑色固体变为亮红色固体的实验现象。同时，针对于导管中有气泡冒出的实验现象，教师可以利用信息技术将其进行扩大，并给出特写，学生就能够对这个现象进行更深刻的认识与记忆。通过虚拟实验，学生就能够对化学实验现象进行更清楚的观察，真正体现出实验教学的效力，进而提高初中化学实验教学的质量。虚拟实验不仅是对于传统的实验教学形式的一种发散与延伸，这种教学方式也能够很好的深化学生对于实验过程的认知，这对于学生自身的实验能力与实验水平的提升将会是很好的推动。
三、减少资源的浪费
虚拟实验的另一个显著功效就是能够减少很多不必要的资源浪费，这一点在实际教学中也非常重要。很多化学药品以及实验操作仪器都是较为珍贵的，有的甚至造价高昂。对于实验技能还不是太娴熟的学生而言，大家很容易在实验过程中造成实验药品的浪费，或者是由于实验操作的不当而损毁了一些实验器材，这种资源的浪费不仅非常可惜，也很没有必要。对于这类实验教师则可以以虚拟实验的形式进行代替，可以让学生在观察的过程中来感受实验的展开模式，并且领会实验的操作方式。这不仅避免了不必要的资源浪费，这也让实验教学能够正常展开，并且收获很好的教学成效。
例如，教师在讲述基本的实验操作时必定会告知学生正确的试管加热方法，告知学生一旦试管加热不均就容易爆裂。试管爆裂不仅会造成资源浪费，甚至还极有可能造成安全问题。但是，仅仅通过教师的讲述，学生对该现象的认识并不深刻，也无法引起学生足够的重视。此时，教师就可以将这项实验通过虚拟实验环境来完成。通过虚拟实验，学生就能够真实地观察到试管因为加热不均而爆裂的现象，进而提高认识和重视程度。这不仅是一种十分灵活的实验教学方式，这个过程也很好的提升了学生的认知，是对于实验教学的一种非常好的促进。
结语
虚拟实验能够很好的为初中化学实验课程的教学提供辅助功效。虚拟实验首先可以用于替代那些存在一定危险性的实验操作，这将会极大的降低实验教学的风险。虚拟实验还能够很好的提升学生对于实验过程的认知，进而深化学生对于教学知识的理解与掌握。虚拟实验的另一个显著功效就是能够减少很多不必要的资源浪费，这一点在实际教学中也非常重要。
【参考文献】
[1] 黄荣怀、郑兰琴、程薇. 虚拟实验及其学习者可信度认知[J]. 开放教育研究，2012年06期.
[2] 肖微. 初中化学虚拟实验平台在教学中的应用研究[D]. 东北师范大学，2013年.
初中化学实验设计篇10
关键词：“无明显现象”实验；间接直观实验法；对比实验；初中化学
文章编号：1005C6629（2017）2C0074C05 中***分类号：G633.8 文献标识码：B
初中化学学习中许多化学变化常伴随明显现象的产生，如放热、发光、变色、放出气体、生成沉淀等等。“有明显现象”的化学反应实验有助于学生判断变化中新物|的产生，分析化学变化的特征，从而解释化学变化的本质。
然而，在实际的变化中并不是每个化学反应都伴随明显的化学现象，比如二氧化碳与水的化合反应、与氢氧化钠反应生成易溶的无色碳酸钠和水，氢氧化钠与盐酸的中和反应在变化过程中也没有特别明显的可观察的现象，我们经常称之为“无明显现象”的化学反应。针对这些物质之间的化学反应，学生无法通过实验现象的观察来判断物质之间发生的化学变化，分析物质发生化学反应的特征，理解化学反应的微观本质，因此产生认知上的困难。
怎样让学生在已有的生活经验和化学知识基础上深刻理解无明显现象的变化确实发生了呢？间接直观实验法通过利用一定的测量手段，放大或凸显原本不够明显的物质相互作用的变化特征，或是选择间接变量进行测量或表征，形成“有明显现象”可供观察的实验。本文利用间接直观实验法，将原本无明显现象的化学反应设计成为可供观察的有明显现象的实验，帮助学生深入认识常见的化学反应。
1 利用指示剂的变色对比实验，感知化学反应新物质的产生
可溶性的无色酸碱溶液发生中和反应过程没有明显的现象，但是溶液的酸碱性却发生了突变。依据化学反应过程中溶液酸碱性的变化，利用酸碱指示剂石蕊或者酚酞的变色，说明物质的酸碱性发生了变化，明确指示出反应过程物质的成分发生了变化；也可以测定溶液酸碱度，从酸碱度的数值变化学生可以间接判断化学反应的进行过程，感知新物质的产生。
如氢氧化钠与盐酸发生中和反应利用酸碱指示剂变色和pH测定反应过程中溶液酸碱度的变化，设计定性或者定量的测定溶液酸碱性对比实验（见表1）。
又如二氧化碳与水反应后生成碳酸，无明显现象，若在水中滴入紫色石蕊试液，再通入CO2气体紫色石蕊试液变红色，说明发生了化学变化。但是在这个实验中学生往往会产生疑问，二氧化碳是酸性氧化物能否也能使紫色石蕊试液变红色？于是设计了一组石蕊试剂变色的对比实验，学生通过观察石蕊的变色判断二氧化碳与水反应生成了新物质碳酸，显酸性（见表2）。
利用指示剂显色对比，直接观察反应过程中物质酸碱性的变化，从而判断物质的成分发生变化，感知化学反应中新物质的产生，理解无色的可溶性酸和碱、二氧化碳和水等物质之间发生的化学反应。
2 间接检测物质成分的对比实验，解释说明化学反应的微观构成
化学反应的发生实质就是反应物变成了生成物，反应过程中可以检测化学反应过程物质的成分发生的变化，用间接直观的实验检测化学反应过程中物质的成分，判断化学反应的发生，分析解释化学反应的微观构成。
无色碱溶液与酸性氧化物反应后生成无色可溶于水的盐溶液，无法观察到明显的实验现象。在化学反应过程中反应物在不断地减少，生成物在不断地产生。依据间接直观的实验检测反应物成分的减少和生成物成分产生，判断化学反应的发生，解释说明化学反应中物质的微观构成，分析化学反应中微观粒子的变化。
二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，即无色的碳酸钠溶液，反应物减少，生成物（Na2CO3）产生。从检验反应物（CO2）减少和生成物（Na2CO3）的产生角度，设计对比实验，分析化学反应的本质。
反应物二氧化碳是气体，化学反应后气体量减小，容器内气压减小。设计喷泉装置、反应容器连接U形管或盛水的容器，反应后会发生液体倒流现象，反应容器内连接橡皮球或用软塑料瓶做反应容器，反应后发生形变，这些装置凸显气体量减少，气压明显变小的现象，明确知道反应物气体的减少，化学反应中物质成分发生质的变化，微观构成也变化了（见表3）。
上述实验都是二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，但学生质疑也可能是二氧化碳与水反应产生了相同的现象。
由于对比实验的不严谨，控制变量的不一致，使分析解释化学反应出现了偏差，学生产生了二氧化碳与水反应的疑惑，若改用相同材质的塑料瓶，用控制变量法来设计对比实验，可排除二氧化碳与水反应的疑问（见表4）。
从反应物的成分减少设计的对比实验，从宏观的气压减少，推测反应物二氧化碳气体的减少，用物理变化的现象，分析推断物质成分的变化，理解二氧化碳与氢氧化钠发生化学变化的本质。
化学变化的本质是产生新物质，二氧化碳与氢氧化钠反应后的产物是碳酸钠和水。组成碳酸钠的碳酸根是检验的特征成分，选择不同类别物质（酸碱盐）进行检验实验（见表5）。
碳酸根用不同种类的酸碱盐检测可以产生明显的气泡或者沉淀现象。酸检验碳酸根产生弱酸碳酸，可以观察到气泡现象。用可溶性的氢氧化钙或氢氧化钡、可溶性的钙盐或钡盐检验碳酸根，有明显的白色沉淀产生，放大的实验现象检测生成物的微观粒子，以确定化学反应的发生以及化学反应中微观粒子的变化。
从“无”现象到“有”现象的实验探究中间接地呈现明显现象，激发学生好奇心，深入思考化学反应的特征，分析化W反应的微观变化，推测物质之间发生反应的逻辑关系，提升学习化学的思维品质，教学效果特别明显。
3 利用温度计测定反应中温度变化对比实验，分析判断化学反应的特征
化学反应过程中还存在能量的变化，可以利用实验仪器来放大不明显的现象，凸显实验现象，进一步判断新物质的产生，体会化学反应的发生。
酸碱中和反应是放热反应，有时放出的热量少一般很难观察和体验。使用温度计测量中和反应过程中温度的升降是一个较好的方法。利用明显的温度变化，凸显中和反应中的放热现象，明确化学反应的发生，从而分析氢氧化钠和盐酸两种物质的反应特征（见表6）。
4 从“无”到“有”间接直观实验法的教学过程：质疑-假设-检验-分析
在《上海市中学化学课程标准》中，对氢氧化钠与盐酸反应，二氧化碳与水、氢氧化钠反应的性质没有明确的实验要求，学习水平层次要求比较模糊，但教科书的内容和考试手册上的要求以及这些化学反应的原理和解释却是在理解、掌握甚至应用层面上。因此，在实际教学中直接设计二氧化碳与水、氢氧化钠反应，盐酸与氢氧化钠反应的实验情境，让学生观察实验现象，判断化学反应的发生，推测生成物质、分析化学反应原理显得特别重要。但是二氧化碳与水反应、二氧化碳与氢氧化钠反应、氢氧化钠与盐酸反应，却都没有明显的现象，有些现象甚至出乎学生意料之外，于是开始质疑这些化学反应的发生。针对这一问题，利用间接直观实验法，对这些学习难点的教学过程通常可以依照如下环节来展开：情境引入提出质疑-进行假设设计方案-实验检验分析现象-结论获得解释原理。具体而言，学生在教师的引导下将“无明显现象”实验转化成“有明显现象”的对比实验――间接直观实验法：利用指示剂显色、检验反应过程中物质的成分、测定反应中温度的变化等手段去放大和凸显实验现象，使学生深入思考、理解化学反应发生的特征和本质，分析解释化学反应中物质的微观粒子构成。
5 结语
从“无”到“有”的对比实验，将化学学习中难以分析和理解的化学反应难点，转化成直观的实验现象，使学生易于理解和说明化学反应的特征、物质成分和微观构成，从而掌握化学反应的本质。
此外，从“无”到“有”的对比实验往往是讨论一个探究性问题。在解决探究性问题过程中，学生不仅深刻理解了学习难点，还会引发多个知识的综合应用，促进了学生化学知识的整理、综合、拓展，使化学知识结构和方法得到重构、实验能力和逻辑推理能力得到提高，培养了学生严谨的科学研究态度。
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