初中化学实验设计分类及教学策略

■甘肃省高台县城关初中 张 亮

一、初中化学实验设计分类的分析

（一）物质的制备（或合成）实验设计

化学学科的主要内容就是对自然界中的所有物质进行研究，包含加工过的以及未被加工过的物质。以制备物质类别来看，化学实验设计主要分为两种：一种是针对有机物的制备实验设计，另一种是针对无机物的制备实验设计。但初中阶段关于物质的制备或合成方面的实验设计十分有限，只涉及了无机物的制备。无机物一般呈现气体、固体以及液体三种状态，所以以此为分类标准，无机物的制备实验又可以细分为以下三种：第一气体物质的制备，例如氧气和二氧化碳气体的制备；第二固体物质的制备，例如明矾饱和溶液降温结晶实验；第三液体物质的制备，如进行一定质量分数溶液的配置等。

（二）物质的分离与提纯实验设计

自然界中的大多数物质都是由多种物质混合在一起的物质，但是要想保证化学实验效果，就必须使用纯净的物质，所以物质的分离与提纯就发挥着十分重要的作用。以被分离物质的状态为标准，初中化学实验设计中分离与提纯实验可以分为以下四种：第一，固－固混合分离型实验，例如粗盐的提纯；第二，固－液混合分离型实验，例如粗盐中难溶性固体杂质的去除等；第三，液－液混合分离型实验，例如氧气的工业制法；第四，气－气混合分离型实验，例如氧气和二氧化碳气体的干燥与净化实验等。

（三）物质的表征实验设计

在化学学科中，物质的表征指的就是物质的特征描述，主要包含物质的构成、物质的价态、物质的含量以及物质的结构等内容。初中化学教材中涉及的物质表征实验设计主要可以分为以下几种。第一鉴定类型实验，又可以细分为鉴定气体、离子、元素、有机物、金属及金属离子、蛋白质纤维等的实验。第二鉴别类型的实验。

（四）物质的性质及变化规律的探究实验设计

在初中化学教学中，物质的性质及其变化规律是化学知识的基础内容，也是最为重要的内容，主要分为以下几种。第一，探究单一物质的性质实验设计，主要目的是让学生更好地认识身边常见物质的性质。这类型化学又可以细分为以下两种类型：一种是无机物的性质探究性实验，例如氧气、二氧化碳等物质的性质探究实验；另一种是有机物性质的探究实验，例如甲烷、乙醇等物质的性质探究实验等。第二，探究微观粒子性质的实验设计。第三，探究反射条件的实验设计。例如铁生锈以及物质燃烧，都需要特定的条件，加强化学实验中反应条件的控制，才能减少不必要因素对化学实验结果的影响。第四，探究反应规律的实验设计，例如对质量守恒定律以及金属活动顺序的探究等。第五，探究影响物质溶解或化学反应速率的实验设计。

二、初中化学实验的设计原则分析

（一）目的性原则

要想科学合理地设计化学实验，首先要明确化学实验的设计目标，其次要明确每一个化学实验步骤的实施目标。只有具备明确的化学实验设计目标，才能保证化学实验设计的有效性。

（二）科学性原则

按照一定的科学道理，实事求是地进行化学实验设计，这是保证化学实验成功实施的基础。化学实验设计中的科学性指的是，学生必须遵循正确的化学实验原理，利用有效的实验方法，进行化学实验的设计，并且保证设计出的实验操作步骤符合生活规律。

（三）可行性原则

初中化学实验设计需要遵循可行性原则，即设计出来的化学实验需要切实可行，可以发挥其相应的作用，而这也就要求实验设计者要合理地选择化学试剂、实验仪器设备以及实验方法。

（四）安全性原则

初中化学实验设计必须遵循安全性原则，即必须尽量避免有毒化学试剂以及危险药品等的选择，避免出现危险性的实验操作，避免对学生的身体健康产生伤害，避免对周围环境造成污染。同时，在正式开始实施化学实验之前，教师还要对学生进行安全教育，教会学生常见问题的应对方法。

三、初中化学实验设计的教学策略分析

（一）针对物质的制备（或合成）实验设计的教学策略分析

首先，教师要引导学生明确实验思路。初中化学教材中只涉及气体的制备实验，一般情况下，气体的制备实验设计思路为：第一步，确定制备某种气体的实验的目的；第二步，分析制备某种气体的实验原理；第三步，明确各个反应物的种类、状态以及各种反应物发生化学反应应当具备的条件；第四步，科学选择该化学实验的发生装置；第五步，科学选择该化学实验的除杂装置；第六步，科学选择该化学实验的干燥装置；第七步，科学选择该化学实验的收集装置；第八步，科学选择该化学实验的处理装置；第九步，对实验过程进行分析，明确其中的注意事项和操作要点，明确实验过程中面临的风险以及可能出现的各种问题。例如，有的化学实验虽然具有环保、药品用量少等优势，但是无法保证操作者的人身安全。有的化学实验虽然整个实验过程存在一些安全隐患，但是操作难度不大，实验成功率较高等。只有教师科学地引导学生进行不同实验设计方案优势与劣势的分析，才能让学生对化学实验设计有一个更加深刻的理解和认识。最后，初中阶段的各种实化学验现象与实验条件有着十分紧密的联系，稍有变动就会产生巨大的变化。教师要根据实际情况引导学生设计实验改进实验装置，教师可以在操作化学实验的时候向学生演示，加强对学生在这方面的引导。

（二）物质的分离与提纯实验设计的教学策略

首先，教师要引导学生先思考被分离或者提纯物质的性质及其特点。其次，教师要以物质的性质与特点为基础，按照“简单、易于操作、容易添加试剂、科学合理”的原则，确定具体的分离方法或者提纯方法。

（三）物质的表征实验设计的教学策略

首先，针对鉴定实验设计，教师要引导学生明确物质的表征探究应当先开始对物质的物理特性开始分析，再对物质的化学特性进行分析，然后再设计出合理的实验方案。确保实验目的、实验原理、实验装置、实验步骤等科学合理，并在完成化学实验设计之后，还要注意对实验方案进行深刻的反思以及有效的评价，确保提升学生的化学实验设计能力。

（四）物质的性质及变化规律的探究实验设计的教学策略

首先，这类型实验的主要目的就是对物质是否具有某种性质或者变化规律进行验证，所以这类型实验设计，要将重点放在实验现象上，即尽量使设计出来的化学实验现象明显且单一。其次，教师可以进行具体的演示实验，启发学生进行化学实验设计的思路，让学生意识到在这类化学实验中认识到控制实验条件的重要性。最后，教师就可以将学生分成若干小组，让学生进行实验现象、实验条件、实验设计要点等方面的交流与讨论。

四、结语

综上所述，化学实验设计就是在正式开始实施化学实验之前，运用自己掌握的化学理论知识和技能，围绕化学实验目的，按照一定的化学实验要求，合理安排与规划化学实验的目的、原理、仪器、装置、步骤以及方法等的过程。为了实现化学实验设计目标，提升学生化学实验能力，教师要采取恰当的教学策略，加强教学内容的选择，保证初中化学实验设计分类及教学质量。