设计性化学实验的教学模式与策略

张琴

摘 要：化学实验教学的目的在于验证某一理论的正确性，在化学实验教学前期，以验证性及细节操作培养为主；而中后期，应以培养学生的创造设计性为主，将化学实验的教学重心放在学生的实验能力培养上。本文对设计性化学实验的教学模式及教学策略进行相关探讨，望以此来提升职业院校学生的化学实验水平。

关键词：化学实验教学；设计性教学；教学策略

我国教育长期忽视实践在教学中的重要作用，过度强调理论知识灌输，导致“高分低能”的现象屡见不鲜。特别是在理工科的教学过程中，实验是一门课程的灵魂所在，是学生掌握知识最有效、最直接的方法。设计性化学实验与普通实验相区别，它是有实验课题而未给实验步骤的一类实验，是实验者根据一定的化学实验目的和要求，运用有关的化学知识和技能，对实验的仪器、装置、步骤和方法在头脑中进行规划，设计出实验方案，并付诸实践得出结论。它凭借其较强的综合性、创造性和灵活性在提高学生的知识运用能力上有着重要的作用，同时，对学生的实验能力和科学素养有了更高的要求。那么教师应该如何把握设计性化学实验的教学模式与策略呢？本文从以下几个方面展开探讨。

一、设计性化学实验教学模式

由于设计性化学实验对于实验者的主动性要求高，加上教材缺乏必要的提示和指导，这就要求学生一方面要具备敢于探索的科学精神，另一方面要认真听取教师的意见，在教师悉心的指导下展开实验。这就促使设计性化学实验教学模式是以教师为主导、以学生为主体，师生在实验过程中相互合作，以科学合理、周密巧妙的实验设计提高实验成功的可能性。

设计性化学实验教学主要分为三个环节：准备阶段、实施阶段和结束阶段。在这三个环节中，教师和学生担任着不同的角色，教师主要发挥着指导、引领的作用，统筹实验全局、协助学生解决实验中可能出现的问题。在学生实验过程中进行检查、巡视，确保实验的科学性和安全性；通过示范、提问等方法来帮助学生解决问题，提高实验的有效性。在实验的结束阶段，对学生的实验结果和具体操作进行评价，并在原有的实验基础上提出新课题。学生自然是实验的直接参与者，通过具体的操作来完成实验，获得结论。在实验的准备阶段，学生要根据教师的要求，精心设计实验方案，并根据教师的意见对实验方案进行修改，力求方案完善。在实验实施阶段，学生除了按计划进行实验步骤之外，还要注意观察实验现象，对相关数据进行记录和分析，从而得出实验结论。在结束阶段，要对此次实验的过程进行总结，明确哪些操作和实验思想是值得肯定的，哪些是需要改进的。再对实验的步骤进行回顾以加深印象，为下一次的实验做准备。以老师为主导、学生为主体的教学模式能最大限度地发挥学生的自主性，提高学生独立思考的能力和动手能力。

二、设计性化学实验教学策略

教学策略是提高课堂效率的关键所在，尤其对于设计性化学实验的教学来说，其给予学生很大的自由度，能够激发学生对化学的兴趣，调动他们学习化学的积极性，有利于培养他们解决化学问题的能力，从而养成严谨、求实的科学态度。基于设计性化学实验教学的教学策略是一种由理论化和系统化集成的教学范型，其符合现行的教学思想和教学理念。设计性化学实验教学多种多样，我们可以根据实验内容、教学要求、学生心理及学习情况来选择特定的教学模式。合理的设计性化学实验教学，应注重以下几个方面：

1.注重设计性实验课题选择的合理性

教师在实验之前就要提出课题，并明确要求，尽量使学生在实验过程中少走弯路，犯不必要的错误而浪费时间。当前期工作没做好时，甚至有可能导致实验失败。课题的内容必须要在学生的能力范围之内，这就要求教师不仅要根据学生已有的知识水平和学情实际，还要在其基础上最大限度地调动学生的知识储备，设计最科学、最有效的实验。

2.注重实验教学中学生科学态度的培养

在设计性化学实验的教学过程中，教师要注意培养学生严谨的科学实验态度，这对于学生而言是非常重要的，是光靠理论知识的灌输得不到的。因此，教师必须严格要求学生，认真对待实验过程中每一个步骤，除了规范的实验操作、细心观察实验现象、认真记录实验数据、科学分析实验结果之外，还应具备精确的数据处理能力和良好的团队协作精神。比如在“熔点测定技术”的实验中，由于样品初熔的速度很快，学生必须集中精力、时刻注意实验中可能出现的微小的变化。在此过程中，教师应该不断地进行巡查，如果发现问题，可以帮助学生查找原因。无论实验成功与否，实验结束后，教师都应该对本次实验作出客观的评价，并布置下次的实验题目。另外，作为教师应该将注意力放在学生在实验过程中所获得的现象的真实性及心灵体验上，而非冷冰冰的实验数据及实验结果的正确与否上。

3.注重讨论在实验过程中的作用

所谓“三个臭皮匠顶个诸葛亮”，讨论往往能够为实验带来意想不到的效果，从而增强实验的科学性，提高课堂的效率。比如，实验前的讨论可以优化实验的设计方案，增加实验的安全可靠性和经济性。通过对实验现象的讨论，可以集思广益，提高实验结论的科学性。因此，教师在实验的过程中必须要强调讨论的重要作用，通过学生与学生、教师与学生之间的互动，激发思想火花。正如斯宾塞所说：“假如你有一个苹果，我有一个苹果，两个人交换，每人仍是一个苹果；假如你有一种思想，我有一种思想，两个人交换，每人至少有两种思想。”教师可以将学生分成几个小组，由组长来主持讨论，在此期间，教师可以听取各小组成员的想法，并对其进行有效的指导和评价。

4.注重创造开放的实验教学环境，开设创新实验

设计性实验也是一种科学研究，而开放的实验教学环境，对于学生掌握科学研究的基本程序和方法，提高学生的创造能力大有裨益。在设计性实验教学中开设创新实验，首先要选择有一定难度的实验供学生选用。经任课教师与实验室管理人员共同协商，结合学生各自专业特点，筛选出有一定难度的实验供学生选做，为学生进行开放实验创造条件。其次，学生可以自主选择实验内容。在实验教师的指导下，学生自主选择实验课题，自行进行实验设计，自行选择实验仪器和设备进行实验，从而调动学生学习的主观能动性，亦可使学生养成勤思考、勤动手、勤学习的好习惯，提高学生的科学素养。再者，开设创新实验平台。在实训阶段可指导学生选择应用性和综合性较强的实验内容，通过查阅资料、设计实验方案、独立操作、分析实验结果、撰写实验论文等一系列训练，培养学生的创新能力，使学生体会到研究与创新的价值。

总而言之，

设计性化学实验的教学方法是化学教学中所积累的一笔宝贵财富，虽然此类实验的开展难度较大，对教师和学生具有很高的要求，但其在提高学生理论联系实际的能力和知识运用的能力上具有重要的作用。它综合地考察了学生的思维能力、动手操作能力和自我反思能力，在激发学生科学探索精神的同时，培养了学生善于提出问题，开阔思路，积极地去寻求答案，主动地考虑有差异的、有冲突的实证的科学态度。

参考文献：

朱树华，周 杰.把握实验要领 提高学生素质.实验室科学，2009（3）.

王 玲，呈卫平.分析化学设计性实验教学模式初探.实验室科学，2011（1）.endprint