化学实验方案精选(九篇)

第1篇：化学实验方案范文

关键词：实验方案；科学性；安全性；可行性；简约性

中图分类号：G633.8 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2016）01-0086

学生在考试或平常作练习时，每遇到实验题，总感到很茫然，不知如何是好，不是说所遇到的题不知如何解决，或一窍不通，而是遇到实验题时，可选择的试剂很多，可选择的实验方案也很多，不知用什么试剂、什么方法最好，有时自认为很好的方案，结果并不是最佳答案，而出错失分；究竟如何选择最佳实验方案呢？我们要从以下四个方面来考虑：实验方案的科学性；实验方案的安全性；实验方案的可行性；实验方案的简约性。下面，我们就从这四个方面来分析这一问题。

一、科学性是化学实验方案的首要原则

所谓科学性是指实验原理、实验操作程序和方法应该正确，产生的现象明显等。例如：在实验室里如何鉴别HCl和H2SO4两种无色溶液？在遇到这样一个问题时，最典型的两个方案是：一种选用BaCl2试剂来鉴别；另一种是选用AgNO3溶液来鉴别；究竟这两种试剂哪一个可取，或两种试剂都一样呢？下面我们来简要分析一下，若用BaCl2来鉴别，BaCl2与HCl溶液不反应，若把BaCl2加入盐酸中，因不反应，而无明显的变化，BaCl2与H2SO4溶液反应，可生成BaSO4沉淀，其化学方程式为：BaCl2+H2SO4=BaSO4（白色）+2HCl。所以若把BaCl2加入到硫酸溶液中，立即有白色沉淀生成，很显然，两者的现象对比明显，鉴别准确；若用AgNO3溶液来鉴别，把AgNO3滴加到盐酸溶液中，AgNO3与HCl反应生成AgCl白色沉淀，其化学方程式为：AgNO3+HCl=AgCl+HNO3。若把AgNO3滴加到H2SO4溶液中，因生成的Ag2SO4是微溶于水，若H2SO4的浓度很稀，不产生沉淀，但若H2SO4的浓度稍大，就同样有白色沉淀生成，所以选用AgNO3溶液来检验H2SO4和HCl溶液，所得现象不明显，这种方法不可取。

在操作程序上，应取少量固体先溶解，然后再取少量配成的溶液并加入试剂，而不能将样品全部溶解或在溶解后的全部溶液中加入试剂；在做制取实验时，首先要检查装置的气密性；同时还应注意加入试剂的顺序等等。

二、实验方案的安全性

选择实验方案应尽量避免使用有毒的药品和进行具有一定危险性的实验操作等等。

1. 选择试剂的安全性：要发尽量使用无毒、无污染的药品。例如：要证明无色无味的气体是否是CO2，我们选用澄清的石灰水，通常不用Ba（OH）2溶液，因为它有毒；再如我们要刷洗沾有碘的试管，我们常选用酒精而通常不用苯或CCl4等有毒的溶剂；

2. 在选择实验操作时，我们要使实验操作更安全稳妥，防止意外事故的发生。如在给试管中的固体或液体加热时，必需先预热，预热后再固定加热；稀释浓硫酸时，应把浓硫酸沿器壁慢慢注入水中并不断搅拌，而不能把水注入到浓硫酸中；作氢气与氧气反应的爆炸实验时，盛混和气体的容器可选小饮料袋作容器而不用玻璃容器等等。

3. 实验药品用量的安全性，做实验并非是药品用量越多越好，而要适当。如：我们在做钠、钾与水的反应时，必须严格控制钠、钾的用量，通常取钠是黄豆粒大小，而取钾是绿豆粒大小，为什么我们做实验取得那样少呢？就是因为钠、钾非常活泼，与水反应太剧烈，很容易发生爆炸，所以要不能取多，又因钾比钠活泼，所以钾的用量比钠还要少，只有在合适用量的前提下，实验才是安全的；这些都是从安全角度来考虑的等等。

三、实验方案的可行性

我们选择的实验方案应切实可行，所用的药品、仪器、设备和方法等在中学现有的实验条件下能够得到满足。如：除去乙烷中少量的乙烯？有的学生选择加入一定量的氢气，在一定条件下，让氢气与乙烯发生加成反应，而除去乙烯；其实这种方法一般很难行通，原因有二：一是氢气与乙烯发生加成反应需要镍作催化剂及高温条件；二是通入的氢气的量很难控制，通入少乙烯除不尽，通入氢气多，又添加了新的杂质氢气，所以不可取；通常是把该混合气体通过盛有溴水的洗气瓶，利用乙烯与Br2发生加成反应生成1、2-二溴乙烷液体而把乙烯除去。

我们遇到常用试剂可以时，就不用那些不常用、冷僻的试剂；所谓常用试剂，是指一般情况下，实验室里常有的，甚至是在实验室里有现成可用的溶液，并且有多种浓度可供你选用，在你去做实验时，就不需要自己再配制，从而节约时间提高效率。如：NaOH溶液比KOH溶液常用；盐酸、硫酸、硝酸就比较常用，磷酸一般不常用，氢溴酸、氢碘酸就更不常用等等。关于这方面的知识还需要我们平常做实验时多观察、多留心记忆；如实验室制氯气时，多余的氯气常选用烧碱溶液来吸收，通常不用KOH溶液。

再者，我们在选择试剂时还要看题上的语境；如在日常生活中，如何除去温水瓶中的水垢？由于在日常生活中，食醋比较普遍，一般家庭中都有，所以通常我们用食醋来洗去水垢；而盐酸的效果比用食醋的效果好得多，却不用盐酸呢？就是因为家庭有食醋，一般情况下不会有盐酸；人胃酸过多，应用什么试剂中和胃酸？在医疗上常用Al（OH）3悬浊液或NaHCO3片，有的同学就问Na2CO3可不可以呢？答案是不可以，因为Na2CO3碱性较强，对人的消化道有强的腐蚀性，也更不可能用NaOH来中和了；所以，我们在选择试剂时，要灵活要具体情况具体分析，不能一成不变。

四、实验方案的简约性

选择的实验方案应尽可能简单易行，采用简单的实验装置和便宜的药品，用较少的实验步骤和实验药品，并能在较短的时间内完成实验。

比如：我们在刷试管时，若试管壁上沾的是可溶于水的固体或溶液，那么我们就用水洗，试管上沾有CaCO3、BaCO3、Ca（OH）2等能用稀盐酸洗去就不用浓盐酸洗涤；实验室制氯气，常用MnO2而不用KMnO4就是因为MnO2便宜等。

第2篇：化学实验方案范文

一、选择题

1.(2015·河北邯郸质检)下列实验装置进行的相应实验，能达到实验目的的是()

A.装置甲可用于检验有乙烯生成

B.装置乙可用于收集和吸收氨气

C.装置丙可用于除去Cl2中混有的HCl气体

D.装置丁可分离CH3COOC2H4和饱和碳酸钠溶液

解析：根据物质的化学、物理性质可对其检验、收集、除杂、分离等有关问题做出判断。由乙醇和浓硫酸共热制乙烯时往往会发生碳化，碳与浓硫酸又会反应生成SO2而混在乙烯中，同时乙醇易挥发，SO2和乙醇都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以装置甲不能用于检验有乙烯生成，A错误;氨气的密度小于空气，应该用向下排空气法收集，即导气管短进长出，B错误;氯气也能与碳酸氢钠反应，应该用饱和食盐水，C错误;乙酸乙酯不溶于水，与饱和碳酸钠溶液混合后静置分液即可分离，D正确。

答案：D

2.(2015·课标Ⅱ)用如图所示装置进行下列实验：将①中溶液滴入②中，预测的现象与实际相符的是()

选项 ①中物质 ②中物质 预测②中的现象 A. 稀盐酸 碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液 立即产生气泡 B. 浓硝酸 用砂纸打磨过的铝条 产生红棕色气体 C. 氯化铝溶液 浓氢氧化钠溶液 产生大量白色沉淀 D. 草酸溶液 高锰酸钾酸性溶液 溶液逐渐褪色

解析：稀盐酸滴入Na2CO3和NaOH的混合溶液中，NaOH优先发生反应，不会立即产生气泡，A项错误;常温下，铝遇浓硝酸发生钝化，不会产生红棕色气体，B项错误;AlCl3溶液滴加到NaOH溶液中发生反应：Al3++4OH-===AlO+2H2O，不会产生沉淀，C项错误;H2C2O4与高锰酸钾酸性溶液发生氧化还原反应，而使KMnO4溶液褪色，D项正确。

答案：D

3.(2015·安徽理综)某同学将光亮的镁条放入盛有NH4Cl溶液的试管中，有大量气泡产生。为探究该反应原理，该同学做了以下实验并观察到相关现象，由此得出的结论不合理的是()

选项 实验及现象 结论 A 将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝 反应中有NH3产生 B 收集产生的气体并点燃，火焰呈淡蓝色 反应中有H2产生 C 收集气体的同时测得溶液的pH为8.6 弱碱性溶液中Mg也可被氧化 D 将光亮的镁条放入pH为8.6的NaHCO3溶液中，有气泡产生 弱碱性溶液中OH-氧化了Mg

解析：NH4Cl溶液中存在平衡：NH+H2O??NH3·H2O+H+，镁条与H+反应生成H2，同时平衡正向移动，溶液由弱酸性渐变为弱碱性，NH3·H2O浓度变大，分解产生NH3，A、B、C项均合理;pH=8.6的NaHCO3溶液中存在HCO??CO+H+，Mg与H+仍可反应产生H2，D项不合理。

答案：D

4.(2015·广东理综)(双选)下列实验操作、现象和结论均正确的是()

选项 实验操作 现象 结论 A 分别加热Na2CO3和NaHCO3固体 试管内壁均有水珠 两种物质均受热分解 B 向稀的苯酚水溶液滴加饱和溴水 生成白色沉淀 产物三溴苯酚不溶于水 C 向含I-的无色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液 加入淀粉后溶液变成蓝色 氧化性：Cl2>I2 D 向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液，再滴加H2O2溶液 加入H2O2后溶液变成血红色 Fe2+既有氧化性又有还原性

解析：A项，Na2CO3受热不分解、现象、结论均不正确;B项，苯酚水溶液能和饱和溴水发生取代反应生成三溴苯酚白色沉淀，有关反应的化学方程式为;C项，I-与少量新制氯水可发生反应：2I-+Cl2===I2+2Cl-，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知：氧化性Cl2>I2;D项，FeSO4与H2O2反应时，Fe2+被氧化为Fe3+，故Fe2+只表现出还原性，无法得出Fe2+有氧化性的结论。

答案：BC

5(2015·南昌零模)下列有关各实验的叙述中正确的是()

A.①利用氯仿(CHCl3)密度大于乙醇，进行氯仿与乙醇混合物的分离

B.②进行H2，NH3，CO2，Cl2，HCl，NO2等气体收集，但不能用于NO气体收集

C.③当X选用苯时可进行NH3和HCl的吸收，并防止倒吸

D.④可用于SO2气体的干燥，收集并吸收多余SO2气体，防止SO2逸出污染空气并防止倒吸

解析：本题考查化学实验的基本操作，意在考查考生分析问题的能力。氯仿和乙醇互溶，不能用分液漏斗分离，A项错误;密度大于空气的气体(如CO2、Cl2、HCl、NO2)，可长进短出来收集气体，密度小于空气的气体(如H2、NH3)，可短进长出来收集气体，NO能与O2反应，不能用排空气法收集NO，B项正确;苯的密度小于水的密度，应在上层，不能防止倒吸，C项错误;SO2气体不能用碱石灰干燥，D项错误。

答案：B

6.(2015·云南一检)下列实验目的能实现的是(部分夹持装置已略去)()

解析：本题考查实验原理及操作，意在考查考生的实验能力。蒸发操作应在蒸发皿中进行，A项不符合题意;己烯可以与溴发生加成反应，故不能用己烯作萃取剂，B项不符合题意;NaOH溶液应装在碱式滴定管中，C项不符合题意;NO气体不溶于水，可以用排水法收集，D项符合题意。

第3篇：化学实验方案范文

只要是亲身做过这个实验的同学就会发现,比起其它一些实验操作,他其实存在很多缺点:首先,是实验的复杂性,化学实验最求的就是简便、快捷,显然这与化学实验追求的目标不符合;其次,是它耗时比较长,通常也不建议采取;再次,就是试验中有不可控制因素,比如棉花的吸水量我们就不能控制它吸多还是吸少;最后,就是整个实现的成功率很低,不建议采用这种方法。这个实验的失败之处就是无法获得稳定的水蒸气流,要解决这个问题,我们可以用另外一个实验来完成,那就是加热硫酸铜晶体粉末。具体实验方法如下:①准备一根实验室中规格干净的玻璃管,用药匙或者是纸槽向洁净的玻璃管内分别添加0.5g的纯净的还原铁粉和粉末状的硫酸铜晶体,同时注意控制两种药品之间的距离保持在100mm左右;然后密封住有硫酸铜晶体的一端试管口,同时用导管连接另一端的试管口。②装置固定好后,在还原铁粉出加热半分钟,然后再用另外一台酒精灯加热玻璃管的另一端。③将玻璃导管口插入蒸发皿中盛有的徐第几的水溶液液面以下,当实验中有大量的气泡冒出时,用酒精灯点燃,会发现有爆鸣声产生。

实验改进后,不仅效率高,减少了反应时间,呀节省了反应的原材料,可以说是真正的绿色化学实验。开发出简单的新仪器代替常规仪器。新课标下的化学课本上有很多介绍新化学物质的概念以及理论原理,为了学生们很好的掌握,课本中都是逐步将学生引入化学物质的具体性质。所以在学习有关的基本知识之前,课本首先会让学生们先看看即将要学的化学物质的实验反应,同时,我们也看到许多先进的设备和仪器运用到试验中,着为高中的化学教学在一定程度上提供了物质基础。但是开发一些简单的仪器装置,在化学教学中也能发挥出独特的作用。下面是以高中三年级的化学课本上的一个关于胶体的电泳实验为例,相信学过的同学都很清楚这是一个失败的实验,许多地方都存在缺陷,实验的关键是在于如何改进才能降低它对电压的高需求。经过多次实验的总结和分析,我提出了三点改进意见:一经过多次实验对比后,发现氯化钾溶液是最适合的电解质溶液,这是因为该溶液中钾离子和氯离子的迁移速率与氢氧化铁胶粒的迁移速率差不多;二是由于氢氧化铁胶粒呈红褐色,易于实现的观察,所以他是最合适作为电泳实验中的胶体对象三是电泳装置主要是U形管或H形管;四是电压越高实验所需的时间越短。以上实验要获得改进的突破点就是:尽量想办法缩短两个反应电极之间的距离,已获得较短的反应时间。实验时,我们难以获取胶体在氯化钠的稀溶液中形成的清晰界面,这是因为一般实验室的试管都是口径比较大的,还有一个问题就是两个反应电极之间的距离过大,这就导致反应所需要的时间很长。有的同学考虑到用H形管来代替,但是它也存在着难加工成型的缺点。就这样重复了好几次,在一次次的欣喜到失望中,我终于成功的找到了一件合适的替代品,找到了一个相对来说较为合理的解决方案,那就是用内径为4mm、长180mm的细玻璃管制成一个改造的V形管。改良之后,不仅成功地解决了以上的问题,最重要的是它可以形成氢氧化铁胶体与电解质溶液的清晰界面。实验表明:化学实验中对化学反应一起的改造就能化难为易,将V形管替代U形管就能轻易地揭开了胶体电泳神秘的面纱。

启示1:演示实验营造了一个很好的互动交流学习的氛围和学以致用的舞台。在这个过程中,有时候我们也许会面临各种各样的困难,可能经历过无数的试验过后还是失败,但是我们一应不能放弃,要从每次失败的背后吸取教训,并相信最后终的胜利一定会像我们走来。启示2:改验证性实验为探索性实验让学生由被动接受知识的状态变为主动探索知识的状态,活跃了学生的思维,激发了主动积极探索的热情,增强了自信,激活了创新能力。启示3:实验是很好的培养创新能力的一种方式,学生们通过自己思考,亲自动手实验,既动了脑有动了手,还培养了自己的思维散发能力和创新意识。但是取得这样好的反馈效果的前提是教师要学会引导学生想正确的方向努力,否则的话就算是进行在多的亲身实验压制是竹篮打水一场空,不能发挥实验教学的真正目的。同时老师还要在课堂上,多多鼓励同学们动手思考,大胆设想,用于回答问题,这样既调动了学生们自主学习和思考的积极性都锻炼了他们的口头表达能力和创新思维能力,达到了事半功倍的良性教学效果。启示4:一次成功的实验绝对少不了认真的总结,总结也就是实验过程的再次“重演”,只不过这次的实验不是在实验室而是在脑子里慢慢回顾。这种“再次放映”也是一次加深记忆的过程,人们常说“:好记性不如烂笔头”。实验时我们也许会对这些实验现象有印象,但是过后如果没有做好总结和笔记同样也达不到较好的效果。同时鼓励学生正确对待实验失败,面对失败的实验结论,鼓励学生放开思路大胆质疑,提出合理假说,发展思维的广阔性和创造性,培养学生面对现实,树立信心,敢于攀登的精神。总之,在化学实验教学中,教师必须营造民主、宽松、和谐的实验气氛,特别重视学生的主体参与,尊重学生的亲身体验,让学生在实验中应用所学的知识解决问题,相互合作,相互交流,共同探讨,同时培养学生创新精神、思维能力和实践能力。教师必须创设实验教学的最佳情景,让实验教学成为化学教学中最生动、最活跃的组成部分,在培养学生创新能力和实践能力等方面发挥独特的功能和作用。同时教师要帮助学生把实验课程资源与校外课程资源联系、辐射、整合,创造尽量多的机会,去点燃学生创新、进取的火花,激发学生的潜能,发展学生的创新探究能力。

第4篇：化学实验方案范文

关键词 新课标 高中化学 实验 创新

中图分类号：G424 文献标识码：A

On High School Chemistry Experiment

Curriculum Innovation Program Research

LIN Yonglian

（Lechang No.2 Middle School， Lechang， Guangdong 512229）

Abstract Chemistry experiment course is an essential part of chemistry courses， it not only allows students to observe a more intuitive response in a variety of chemical reactions phenomenon can stimulate students' creative thinking， stimulate the inherent potential， so that cultivate students' understanding of chemistry， applied chemistry scientific literacy. This article describes the main courses for high school chemistry course for chemistry experiments to explore some innovative solutions.

Key words new curriculum standard； high school chemistry； experiment； innovation

1 高中化学实验课程创新问题的提出

化学实验一直是中学化学课程教与学的最主要的方式，因为化学本身就是一门以化学实验为研究基础的一门开放性学科，化学实验设计的成功与否将会直接影响着学生对于化学物质的化学性理解。所以化学实验对于化学课程有着至关重要的作用。多年的教学实践证明了化学课程的设计对着整个化学课程的学习有着重要的意义。

所以，本论文的研究目的就是要通过化学实验课程的创新设置，来达到激发学生学习兴趣的目的，从而在潜移默化中培养学生的化学思维，和动手动脑设置化学实验的能力，最终从整体上全面提高学生化学课程的成绩。在这个培养的过程中，老师应该注重引导教学，采用课堂和实验相结合的综合渗透法，不断激发学生的学习兴趣和创新精神。在培养的过程中教师应采用课堂教学的渗透、创新和鼓励等机制，来诱发学生的创作热情和创新意识，将所学的化学知识及时巩固。

2 实验创新教学实施过程

2.1 实验创新教学的设计原则

（1）科学性的原则。无论是哪一门学科的实验，都首先要遵循的原则就是科学性原则，这是实验的灵魂。那么中学的化学实验同样也不例外，教师引导学生的一系列的认知和学习都必须在不违背科学性的前提条件下。同时，在进行化学实验之前，我们也一定要认真思考这个化学实验是否具有可行性，这样可以帮助学生深入理解化学实验设计的原理。

（2）探究性原则。实验的目的就是一个探究和解惑的过程，因此化学实验当然也少不了要遵循探究性原则。激发学生的思维创造能力，将实验变成学生自主学习和激发创造力的有效手段。例如，在中学化学课本中有一个介绍NH3性的小实验，教材上主要是为了体现两个实验现象，一是NH3的喷泉实验，二是NH3遇浓盐酸冒白烟的实验。这时，看到这样的实验装置和探究的目标，其实很容易让我们对比HCl和NH3，如果教师这时想到如果能将前而学习过的HCl的性质联系起来，在这个实验的基础之上再设计一个联合喷泉、冒烟的实验，一定就会更能提高学生的学习积极性。同时还能加深学生对于NH3及HCl性质的理解。实验的装置如图1所示。先收集两满瓶的HCl和NH3，将他们按照如图1所示的连接方式连接，在B瓶的滴管内事先先吸满水，开始实验时，关闭C水夹，先由滴管向烧瓶B内注入少量水，此时，由于B烧瓶内产生负压，造成A瓶内HCl气体进入B烧瓶，并形成大量白烟，然后立即打开C水夹，此时，见A瓶内产生红色喷泉，B瓶内产生蓝色喷泉，红、蓝色喷泉同时进行，现象颇为壮观。

（3）简明性原则。考虑到实验安全和成本的原因，中学化学实验的改进都是朝着更加简便的方向，这样从一方面来可以调动学生的积极性，另一方面来讲可以更容易完成教学的目标。

2.2 创新仪器应用，提高实验效率

新课标下的化学课本上有很多介绍新化学物质的概念以及理论原理，为了学生们很好地掌握，课本中都是逐步将学生引入化学物质的具体性质。所以在学习有关的基本知识之前，课本首先会让学生们先看看即将要学的化学物质的实验反应，同时我们也看到许多先进的设备和仪器运用到试验中，为高中的化学教学在一定程度上提供了物质基础。但是开发一些简单的仪器装置，在化学教学中也能发挥出独特的作用。例如高中必修二乙醇与钠的反应实验操作是用试管作反应仪器，带导管的塞子塞住试管口，操作过程中需要较多的乙醇，且若钠放入的量也必须较多，造成很大浪费，若放少了，则收集的氢气不纯甚至很少以致无法点燃，操作过程中也可能塞子气密性不好而漏气，导致实验失败；针对这种情况，建议改用废旧的注射器作反应容器，先把钠表面的石蜡切去，然后放入干燥的注射器中，压缩注射器使空气排出，再吸取少量乙醇，把注射器倒立，马上可观察有气体产生，可立即点燃，产生淡蓝色火焰。实验成功率100%，现象明显，简单易操作，大大提高实验效率。

又如选修4测量化学反应速率的实验“锌与稀硫酸反应速率的测定”可以引导学生多角度分析如下问题：

（1）判断化学反应快慢的方法有哪些？产生气泡的快慢、固体质量的变化、温度的变化、颜色的变化、浑浊程度的不同。（用气球看多少气体，将气体通入装有水的U型管看液面变化高度，用指示剂判断反应的情况，等等）

（2）如何从定量的角度来表示化学反应快慢？

产生气泡的快慢：测定气体的体积或体系的压强、测定物质的质量变化、测定物质的物质的量的变化。

温度的变化：测定体系的温度或测定反应的热量变化。

颜色的变化：测定物质或离子的浓度变化、测定溶液的导电能力的不同。

2.3 展示方案示例，启发学生思考

在中学化学教材上，基本上都是已经给出了实验的方案，这样一来其实对于学生来讲会有一个弊端，那就是直接向他们灌输这样的一个实验方案，而不是循序渐进地引入这样的一个设计。因此，这就需要教师们在进行实验之前，要抛砖引玉逐渐引发学生的思考，最后再提出这样的一个实验。

2.4 交流评价，实验反思

最后一个很重要的环节就是交流反思，教师对学生的设计方案要依据创新设计的教学目标来评价，对学生的设计方案中创新色彩最浓的方面，独创性明显的地方，要充分肯定、鼓励、表扬。评价过程中要以正面评价为主，同时指出不足和改进方法，要保护学生的创新热情，使他们在不断的创新实践中激发学习兴趣，使创新成为掌握知识的动力，逐步培养学生的科学素质。

3 结语

总之，在化学实验教学中，教师必须营造民主、宽松、和谐的实验气氛，特别重视学生的主体参与，尊重学生的亲身体验，让学生在实验中应用所学的知识解决问题，相互合作，相互交流，共同探讨，同时培养学生的创新精神、思维能力和实践能力。

参考文献

[1] 张颖.高师化学实验教学改革几点设想[J].阜阳师范学院学报（自然科学版），2003.20（1）：71-73.

第5篇：化学实验方案范文

一、课题的提出与理论假设

在教学中常常会出现似乎是矛盾的二大问题：一是老师的抱怨：“这类问题我在课堂上己经讲了N遍了，可还是有的学生不懂；同样的题型稍加改变，就束手无策，真是气死人。”二是学生的困惑：“上课听得明白，也认真作了笔记，但自己做题时还是不会正确分析，找不到突破口，相关的知识点总是想不起来，唉！” 产生这一矛盾的根源在哪里呢？是老师的教学水平问题还是学生的智力有问题，其实不然。我认为主要是学科教师的教育教学思想还没有从传统的灌输式教学方法中解放出来，不愿意或者说没有耐心倾听学生把他们的问题、想法说出来，也就是师生之间缺乏交流，导致我们的教与学都还是应试教育的模式，无法创新。要解决这一矛盾，必须加强师生之间的交流。因此，我们老师不但要花功夫研究教学内容，更需要在教材处理、教学设计、课堂教学、作业训练、课后辅导等各个具体的教学环节上去研究如何开展与学生进行交流。

师生有效交流，实质是师生之间的相互沟通，要实现这种沟通，理解是基础。研究表明，学习活动中，智力因素和情感因素是同时发生、交互作用的，它们共同影响学生的学习活动。如果没有情感因素的参与，学习活动既不能发生也难以持久。教学实践显示，很多优秀的教师，他们成功的原因，很大程度上，都少不了和学生间的非常融洽的关系，真正做到了相互理解、彼此信任、情感相通、配合默契。教师换位以学生的身份去交流、研究、合作，利用各种学习资源，结合现代信息技术在教学过程中，充分发挥学生自主学习、研究性学习、创新性学习的能动性和可行性、有效性。

二、课题研究的目的和意义

化学是在原子、分子等微观粒子的基础上认识物质世界及其变化规律的科学，化学教学的目标不仅是教学生一些具体的化学知识，更重要的是要培养学生用化学的观点、理念、价值观等去思考、认识、理解物质世界的习惯和意识，是通过知识与技能、过程与方法、情感、态度、价值观等对学生科学素养的培养。

传统的教学中，课程是给定的教材，而且都是以学科知识为主，教学也是单向的，由教师传授给学生；教学方法是灌输式的；教学场所是封闭的，局限于教室、学校；教学手段大多数情况下就是粉笔加黑板。而新课程改革要求教学方法和教学形式应是多元化，课堂是开放的、互动交流的。

教师与学生交流可以提高教师自身素质，专业水平、理论水平、教学能力将得到更加长足的发展；培养学生的情感态度，发展学生的智力和非智力因素，切实提高学生的综合素质，使学生的成长走向个性化、成熟化、创新化、社会化。

三、课题研究的内容和实施步骤

（一）、课题研究的指导思想及研究方法

1、转变思想观念，教学设计上下功夫，突出探究特色，形成交流风格。

（1）设计多向合作的学习活动，拓宽交流途径。

（2）设计生活化、情境化、信息化的教学环境，丰富交流内容。

（3）设计“大问题”和发散性问题，扩大交流空间。

2、提高教师的教学敏感性，有效利用载体，寻找交流契机

教师既作为一方与学生群体、学生个体产生交流，同时又应该是课堂交流的调控者。因此，教师应提高教学敏感性，充分挖掘和利用课堂中的一切互动因素，调整互动、促进互动。

（1）彰显学生真实的学习过程，促进师生有效交流。

（2）突出化学的实验特色，有效利用载体。

（3）捕捉并重组课堂信息，调整交流。

3、 潜移默化地培养学生的有关习惯与能力

（1）耐心倾听的习惯。

（2）善于表达的能力。

（3）善于反省的习惯和能力。

培养学生经常反省自己的真实思想过程，有利于学生找出自己与别人的差异，有利于学生在互动中扬长避短。做到“知己知彼”，是建立积极、健康互动的基础。

（二）教师与学生交流的主要内容

1、化学思想的交流

（1）在课堂上善于捕捉学生的言行、表情，关注他们是不是以最好的精神状态投入到学习当中。

（2）在课外关注他们的日常行为表现、思想变化、参加班级活动情况、交友情况、家庭生活等。

（3）在课余时间有针对性地进行个别辅导，或者经常以朋友的身份主动找学生交流学习问题，也可以是学习以外的学生感兴趣的话题。

（4）在教学中经常性地有意识地去培养学生的化学思想和方法，比如，元素化合物的结构决定性质的思想方法、化学反应中守恒的思想方法、化学实验中假说与论证的思想方法等。

（5）在教学过程中，教师的任务是带着学生走向知识，而不是带着知识走向学生，也就是说教师不能成为知识的代表和化身，过分强调知识点的识记和试题的解题技巧，忽视分析思考的过程、思想方法的渗透，否则，学生的学习是被动的、盲目的，所学的知识也是零散的、孤立的。

2、化学知识的交流

3、化学问题的交流

4、化学语言的交流

5、化学实践的交流

6、化学课堂中情感的交流

（三）、课题研究的实施过程

1、调查摸底研究学生状况

针对教学立体――学生的中考或期末成绩、个性素质、学习动机、学习状态、学习能力等五方面进行了前测、统计，量化分析。

2、研讨课题与集体备课

学校把课题研究工作列为重点，纳入工作计划，教导主任主抓，使课题实施按计划进行。每月召开一次实验工作会，各备课组每周进行一次集体备课。

在课题实施进程中，“有效交流”课堂教学要做到：

（1）必须是情感化课堂。要唤醒学生的情商和学习欲望

（2）必须是能动的课堂。要学生主动参与，自主学习，师生互动 ，共同探讨。

（3）必须是开放的课堂。课内外结合，人人都说，人人都做。

教师认真研讨，达成共识，在集体备课中，研究探讨教学方法，手段，设计学生活动，制定对学生的培养目标。

3、听课，评课，研究教学模式

每学期组织讲课，说课，赛课计15节。课题组成员要求互相听，互相评，每节课都是实验课题的研究课，探索课。评议研究的侧重点是

（1）学生自主学习的状况

（2）教师主导作用的发挥

（3）有效交流形式对教学效果促进了没有

（4）科研课题在课堂教学中实施进展如何

4、跟踪实验，总结规律

（1）选择典型学生做个案记录，建立学生个案库。

（2）对教学中存在的问题和精彩片段及时记录，作好课堂反思笔记。

（3）积极组织引导研究成员利用课余时间，抓住灵感，撰写研究活动的经验体会。

（四）、教师与学生交流的形式

个别交流、小组交流，课内交流、课外交流，书面交流，口头交流

用生活中的事例引出交流的话题，将抽象的东西形象化，将理论知识设计成化学实验。

四、工作基础和条件

第6篇：化学实验方案范文

化学实验设计给学生提供了一个将理论知识应用于实际的平台，是让学生进行创造性的学习活动，对学生思维能力的提升起到了很好的促进作用。

关键词：

化学教学；实验设计；引导

化学实验设计是指根据问题设计解决问题的实验方案，并通过运用所学的化学实验方法，正确选择和使用实验器材，确定实验步骤，分析实验结果。化学实验设计是化学实验能力的重要内容，同时也是一种高层次的能力，其在教学中的价值主要体现在以下几个方面。（1）化学实验设计中，学生需充分发挥主体作用，做学习的主人，避免被动地接受。（2）化学实验设计中，学生需灵活地、创造性地运用所学的化学基础知识和基本技能，这样可以帮助他们巩固化学基础知识和基本技能，培养他们分析问题、解决问题的能力。（3）化学实验设计是各种科学方法（如实验、测定、条件控制、假设等）的运用过程，有利于学生科学方法的训练和培养。（4）化学实验设计中所需的各种创造性思维和严谨的工作态度，有利于学生创新精神、创新能力和科学态度的培养。（5）化学实验设计是学生亲自解决问题，可以激发学生学习化学的兴趣。高中学生具备了一定的独立思维能力，对各种问题有了一定的见解和意见，并且有一定的广度和深度，而化学实验设计给他们提供了一个将理论知识应用于实际的平台，是让学生进行创造性的学习活动，对学生思维能力的提升起到了很好的促进作用。本文结合具体的教学实例来谈谈如何在课堂教学中引导学生进行化学实验设计。

一、以实验原理为主线引导学生进行化学实验设计

案例1在设计实验制备氢氧化亚铁的时候，先从实验原理方面进行分析：氢氧化亚铁怎么制得？氢氧化亚铁很容易被氧化，那么我们可以采取哪些措施避免氢氧化亚铁被氧化呢？学生都知道氢氧化钠和硫酸亚铁反应可以制得氢氧化亚铁，主要的问题是怎样避免氢氧化亚铁被氧化？这要从三个角度来考虑：反应前氢氧化钠溶液和硫酸亚铁溶液的预处理；反应过程尽量缩短时间，以减少被氧化的可能；避免生成物氢氧化亚铁和空气接触。这样，从反应原理入手，引导学生解决实验设计每一个环节的问题，经过引导以及同学们集体讨论之后，学生认为氢氧化亚铁的制备应该从下面几个方面进行突破。1.对实验药品的考虑常规：亚铁盐和氢氧化钠反应。改进：用硫酸亚铁铵代替硫酸亚铁；用钠代替氢氧化钠，以形成还原性氛围；用植物油等形成一层覆盖层，以阻止氢氧化亚铁和空气接触；用维生素C作为抗氧化剂。2.对实验方法的考虑用加热煮沸的方法除去溶解氧；尽量缩短实验过程；考虑用电解法制备氢氧化亚铁。3.对实验装置的考虑常规实验装置：微型实验装置。上述一系列的改进都是围绕“如何避免氢氧化亚铁被氧化”这个问题展开的。这是分析问题、解决问题的核心和关键，围绕这个关键问题，学生的创造性思维得到不断的激活。

二、以理解分歧为主线引导学生进行化学实验设计

案例2学习了强电解质与弱电解质，知道它们的区别是在水溶液中的电离程度，强电解质完全电离而弱电解质“部分”电离，对于弱电解质的“部分”电离，学生存在以下两种理解。理解一：只有一部分弱电解质发生了电离。理解二：弱电解质电离成离子后又有一部分离子重新结合成分子。利用学生对弱电解质“部分”电离的理解分歧，引导学生设计实验证明上述哪种理解是正确的。通过对上述两种理解的分析，认识到两种理解的本质区别在于：是否存在电离平衡？根据两者的区别，引导学生设计实验方案：往醋酸溶液中加入少量醋酸钠固体，测定溶液pH的变化，若pH不变，理解一正确；若pH变大，则理解二正确。根据实验方案，学生进行相应的实验，得出正确的结论，解决了理解上的分歧。

三、以实验条件控制为主线引导学生进行化学实验设计

案例3通过金属钠分别与乙醇和水的反应现象比较，得出了醇羟基比水羟基活泼性弱，那么酚羟基与醇羟基相比哪个更活泼呢？请学生设计实验进行比较。学生模仿金属钠与乙醇、水的反应实验，设计的实验方案有以下几种。方案一：将金属钠分别投入到苯酚和无水乙醇中，比较反应的剧烈程度。方案二：将苯酚和无水乙醇都加热到45℃，投入相同大小的金属钠，比较反应的剧烈程度。方案三：配制相同浓度的苯酚和乙醇的水溶液，取相同体积的两种溶液于两支试管中，分别投入相同大小的金属钠，比较反应的剧烈程度。方案四：配制相同浓度的苯酚和乙醇的乙醚溶液，取相同体积的两种溶液于两支试管中，分别投入相同大小的金属钠，比较反应的剧烈程度。通过对实验方案的比较和评价，学生认识到苯酚在常温下是固态，无法与金属钠直接反应，因此方案一不可行；方案三中水的存在会带来干扰，也不可行；方案二和方案四应该可行。接下来，当学生进行实验时，发现方案二中液态苯酚黏稠度很大，金属钠被液态苯酚包裹，反应很缓慢；方案四可顺利完成。通过实验方案设计让学生进一步认识到实验条件的控制对化学实验的重要性。

四、以深化理解为主线引导学生进行化学实验设计

案例4浓硝酸在常温下能使铝表面发生“钝化”，现将一片去除氧化膜的铝片浸入浓硝酸中，请设计实验证明铝表面已经“钝化”了。学生知道“钝化”概念，但对“钝化”的内涵并不非常清楚，不清楚“钝化”后金属表面发生了怎样的变化。因此，可以引导学生根据铝片表面的变化去设计实验方案。实验方案：将去除氧化膜的铝片浸入浓硝酸中，一段时间后取出、洗净，插入到硫酸铜溶液中，若铝片表面没有析出红色固体，说明铝片表面已经被氧化,形成了一层致密的氧化膜，即铝片表面发生了“钝化”。通过实验方案的设计以及实验的操作，学生直观地认识了“钝化”的现象，进一步加深了对“钝化”的理解。

五、化学实验设计教学中的一些思考

第7篇：化学实验方案范文

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.11.022

一、问题提出

化学是以实验为基础的自然科学，但是传统的中学实验教学方法过分注重化学实验的理想化，验证性的实验比重过大，而探究性实验相对不足，教师的主导性过强，而学生的主观能动性被抑制。进入了新课程后，在其他课型上“以生为本”教学理念已经日益成为主流，但是实验课堂基本还是以教师为主体的传统模式，通常都是教师给出或者口述实验内容，同学们按照已有的实验方案进行实验，学生的实验技能得到训练，但是实验探究能力却得不到培养，不符合实验探究的新课程理念；如果改为“边讲边实验的”随堂实验课，符合了实验探究的理念，但是课堂节奏慢，效率不高，会浪费有限的教学时间。

鉴于传统分组实验与新课程“随堂实验”，两种实验教学模式都有各自的不足，我们尝试将生本教育理念引入化学实验课堂，希望能找到一种结合实验探究与自主学习的实验教学模式。“生本教育”是一种崭新的教学模式，它的教学原则是：先学后教、以学定教[1]，其教学流程可以归纳为：课前先学――课堂展示――全班讨论与教师点评。它与传统的教学模式相比，最大的区别在于把第二天的教学要求变成学生“课前先学”的问题，通过“前置作业”的形式，提前布置给学生，教师在学生“课前先学”的基础在进行教学[2]，教师教学时间可以大大浓缩，教学行为的目的性与有效性更强。

如何在“让学生放手实验”与“教学时间有限”之间找到平衡，如何在化学实验课堂教学中体现“以生为本”的生本教育理念，下面以“碳酸钠与碳酸氢钠性质”的课堂教学实录为例进行说明。

二、教学设计意图

“碳酸钠与碳酸氢钠性质”取材于鲁科版《化学1》第3章第一节《碳的多样性》[3]。教材中对碳酸钠与碳酸氢钠二者外观、溶液与酸反应、热稳定性等进行了说明。从教材体系中来看，本节课内容属于元素化合物知识，在《普通高中化学课程标准（实验）》中属于化学1的主题3“常见无机物及其应用”，相关的内容标准规定如下[4]：“通过实验了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响”。这就要求在教学设计中需要包含实验探究的内容。

实验方案的设计是实验探究能力的集中体现，这种实验形式是培养学生创新能力和实践能力的重要尝试。其目的是通过实验方案的设计（包括制备实验方案设计、性质实验方案的设计和物质检验实验方案的设计），使学生综合运用所学化学或其它学科知识，思考化学实验的具体实施方法，对学生进行理性思维的训练。通过设计实验方案并完成实验，既能加深学生对所学化学知识的理解，又能让其体验探究的具体过程，提高学科素养。因此本节课中，我们将采用“任务驱动”的模式，以“鉴别碳酸钠与碳酸氢钠”为实验任务，让学生自行设计实验方案并进行实验探究。

由于本节内容为鲁科版高中化学教材中元素化合物知识的起始章节，其后还要学习氮、硫、铝、硅等重要元素，这些元素所涉及的实验内容《鲁科版》教材都编排为学生自行设计实验方案并实验验证的模式。因此，教师在本节课还需要对实验方案设计的一些原则与流程进行归纳，为学生今后的学习奠定基础。

基于上述分析，同时结合生本教育理念，我们将本节课的流程设计如下5个环节：

三、前置作业的设计

“前置作业”是学生学习新知识之前，即围绕着将要学习的知识内容编制的课外作业。“前置作业”不是简单的把原来作业提前到上课前，而是起到统领这节课内容的作用，对前置作业的题目的控制往往是生本课堂教学成败的关键。为了体现“先学后教，以学定教”的生本教育理念，笔者通过前置作业，让学生事先以个人预习与小组讨论相结合的方式设计实验方案。前置作业内容如下：

【问题提出】现有2瓶白色粉末A、B，分别是Na2CO3和NaHCO3，请设计实验方案确定。

【资料点击】

Na2CO3与NaHCO3虽然都是盐，但是溶于水后，水溶液呈碱性，而且Na2CO3溶液的碱性更强。

Na2CO3热稳定性好，需要加热到800℃才能分解，而NaHCO3不稳定，加热超过到100℃时，就分解为Na2CO3、CO2、H2O。

一般而言碳酸盐的溶解性不如对应的碳酸氢盐，比如CaCO3溶解性不如Ca（HCO3）2；但是钠盐是特例，同温度下，Na2CO3溶解度（21.5g）大于NaHCO3（9.5g）。

溶液中CO32-与Ca2+反应得到CaCO3沉淀，HCO3-与Ca2+不反应。

Na2CO3与NaHCO3分别与酸反应，都能放出CO2，但NaHCO3反应更激烈。

溶液中CO32-与H+反应，第一步先得到HCO3-，HCO3-与H+反应得到CO2、H2O。

碳酸盐可以与二氧化碳、水反应得到碳酸氢盐。

【实验方案设计】

（1）甲同学设计了下列方案，请同学们评价其可行性：

①在两只试管中分别加入稀盐酸。

②将两个各装有的A和B粉末的小气球分别套在两只试管口。

③将气球内的A和B倒入试管中，观察反应现象。

（2）请你自行设计一种实验方案鉴别A与B

本节课是一堂新课，在此之前学生并未学习过碳酸钠与碳酸氢钠的相关性质，因此在预习作业中给出了设计实验方案所需要的知识，学生需要所给信息进行分析和整理，设计合理的实验方案，培养了学生的分析新信息，获取信息并加以利用的能力。如果只是简单的讲授，学生对知识的掌握程度往往差强人意，而这种“现学活用”的方式，可以加深学生对知识的理解。

由于教学对象是高一的学生，接触化学的时间并不长，其化学知识不够丰富，思维往往有其局限性，而化学实验设计属于高级思维，学生要完成还往往需要一定的时间，将设计实验方案布置成前置作业可以给学生有充足的时间进行思考。

四、教学过程实录

五、教学反思

（1）本节课中，我们将课本知识讲授以及实验方案设计等环节安排成为学生的预习作业，节约了大量的宝贵的教学时间，避免了随堂实验课效率较低的缺点，实验课堂就显得紧凑而充实。

（2）学生独立完成的实验方案往往存在很多不足，通过在课堂上展示实验方案，由全班同学与教师一起讨论实验方案的可行性，不断地完善实验方案，可以很好培养学生实验思维的严谨性。

第8篇：化学实验方案范文

【关键词】 中学化学实验教学 创新设计应用 教学有效性

一、问题的提出

新课程改革强调化学实验的重要性，强调化学实验教学的落实，一线教师大多感受到化学实验实践的重要性，让学生实验更多的进入课堂。然而，一味的对照教材做实验，每个实验对应一套装置、一种方法、一样的操作步骤，使学生在这种"设定"的实验教学模式下完成实验内容，忽视了化学实验的理论思考和方法的形成，缺乏思索空间，缺少灵活变通和选择性，它难以培养学生的实验能力、思维能力和科研创新能力。

在丰富的教学资源面前，有大量成熟的实验创新设计方案，整合信息资源，将这些创新设计合理应用到课堂教学，借他山之石以攻玉，本文将谈谈笔者在中学化学实验创新设计教学中应用的尝试与体会。

二、创新实验设计在高中化学教学中的应用案例分析

案例1、铜与硝酸的反应实验创新设计的应用

1.实验背景：铜与硝酸的反应是"硝酸的性质"里重要的一个化学反应，也是高中阶段一个重要的化学实验。

2.装置不足之处：

①只能收集到NO，不能收集到NO2

②反应不能控制反应进程，做到随时停止反应，不能反复的实验。

③验证NO与O2反应时产生的NO2会从集气瓶口逸出，造成环境污染。

④反应产生的气体不处理，拆卸装置时易造成有毒气体泄漏，造成环境污染。

3.创新实验设计教学应用流程：

3.1 课前准备：

教师活动：查找资料、确定选用创新设计方案、向各个小组发放实验创新装置及方案、要求学生课后完成所属实验方案。（课前准备12组创新设计方案，每四人一组，本文精选四组创新设计装置，方案略去）

学生活动：研究教材实验装置，分析创新设计方案，小组成员分工研究，利用实验室开放时间开展实验探究。探讨、分析、改进实验设计，形成结论。

3.2 课堂教学：

学生活动：演示所属创新设计、分析装置、分析优缺点、评价实验创新设计。

教师活动：聆听、观察、分析、引导学生评价实验方案，总结归纳得出最好的创新设计方案。

4.案例分析：

学生拿到创新实验方案、接到任务时，都感觉很兴奋，同小组的学生利用课后时间第一时间就研究教材上的实验装置，利用实验室开放时间在实验室就忙开了。准备仪器、装置装置、合作实验，学生的热情非常高。在实验过程中体验到了一个小小的创新、改变对实验效果带来的巨大变化，感受到了创新设计的"灵"、"巧"、"妙"。一堂课下来，学生对铜与浓稀硝酸的反应原理理解更透彻，主干知识得以升华。体验了实验过程的美妙，合作学习的愉悦，更重要的是 "创新"思想已经慢慢渗透到学习生活中。

案例2：氢氧化亚铁制备实验

1.实验背景：

在高中化学教学中， Fe（0H）2是一个重要的物质，在制备实验中因为它很容易迅速被氧化成Fe（OH）3。

2.创新实验设计教学应用流程：

2.1 课前准备：

教师活动：同案例1

2.2 课堂教学：同案例1

3.案例分析

本案例在教学上也取得了很好的效果，通过几个创新设计的体验，学生对Fe（0H）2制备过程中需要隔绝O2的关键步骤体验深切，同时也掌握了几种除去O2、隔绝O2的方法，掌握同类型实验方案的设计，提高了实验素养。体验到了创新之美，创新之巧。"创新"的思想同样慢慢根植心中。

三、创新实验设计在教学中应用的分析

1.创新实验设计在教学中应用教学模式可以概括为以下流程：

查阅资料精选创新方案分组、布置创新实验方案研讨、实践学生课后研讨、实践课堂汇报、分析装置优缺点教师评价、总结总结最佳实验方案谈体会与收获升华所学知识。

2.在实施过程中，对化学教师提出了更高的要求。

2.1教师必须转变观念，更新教学理念，树立以学生为主体的思想。

教师必须更新教学理念，树立以学生为主体的生态课堂，提升学生的学习欲望，提高课堂效率。树立"创新"应用到课堂的理念。

2.2教师需提升学习能力，拓展知识储备，更新知识结构，提升创新能力。

陶行知先生曾说过，"人类社会处处是创造之地，天天是创造之时，人人是创造之人，每一个人都具有创新的潜能"【6】。教师也是一个需要"创造"、"创新"的群体，只有坚持学习，坚持更新知识储备，才能提升自己的创新能力，才能引导学生在创新的路上走得更远。

2.3教师需提高课堂的驾驭能力

实验课的开展时刻充满着"预设"与"生成"，在创新设计在课堂中的应用课上，有着许多新的实验方案，新的实验装置，没有一成不变的操作步骤，实验操作的群体参差不齐，所以这种课堂是一个"生成"远远大于"预设"的课堂。这就对教师的课堂驾驭能力提出了新的挑战。教师要善于创设情境，善于引导学生进入情境去体验、分析、生成。当有新的"生成"形成时，不要急于将学生拉回自己的"预设"，要根据"生成"做耐心、细致的引导，让学生有所感悟。

在当下的信息社会里，身为化学教育工作者的我们应投入到无限的信息中，汲取营养，以高效为目标，带领学生走出自己的创新之路，好好借它山之石，以攻玉。

四、参考文献：

【1】刘本霞.实验改进二则【J】.中小学实验与装备，2003，（04）

【2】吴鹏."铜与浓硝酸反应''演示实验的改进【J】.实验教学研究，2009，（08）.

第9篇：化学实验方案范文

【关键词】典型实验教学;视频案例;教学设计

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097(2009)07―0053―03

高等学校本科教学质量与教学改革工程中提出“建设实验教学示范中心”,“大力加强实践教学”,“推进实验内容和实验模式改革和创新”[1],典型实验教学视频案例必将是一个重要突破口。如,它能供学生网上自学,可辅助实验课堂导学等。但总结先前制作的一些视频案例,要么是对整个实验课堂的写实性的笼统记录,缺少选择性;要么是注重表演式的小品,教学性不强,多数都是制作时对教学设计环节把握的不够。如何从教学设计角度规范与优化一般典型实验教学视频案例的制作,将具有重要的现实意义。

一 相关概念的界定

1 典型实验教学视频案例概念的界定

信息化教学案例,一种通过高效利用各种媒体技术,尤其是多媒体和网络技术,信息化方式的呈现,含有丰富信息资源的教学案例。而应用最广泛的是通过视、听觉共同刺激,帮助学习者更好地理解所学内容的视频案例。它可以提供较书面叙述型案例更多的背景信息和资料来源,具有强烈的真实感和可信度。通过整合图文声像等素材的视频案例,可把大量的、多样性的数据采用非线性方式编辑组合,拓展了传统文本案例在教育中的功能[2]。典型实验教学视频案例作为信息化教学案例的一种,其源于教学实验实践但又不是简单的实验活动实录。一个好的典型实验教学视频案例除了把试图要反映的事件发生的背景交代清楚,还要使得教学案例的描述深入浅出、引人入胜,真实、直观地再现具有复杂性、不确定性和问题性的实验教学过程,为学习者接受先进理念、掌握实践技能提供真实学习情境[3]。今天教育最为深刻的危机之一,就是培养和塑造“知识人”成为根深蒂固的理念。基本技能的培养是必要的,但为思维而教则应得到更多的关注[4]。一般教学专题片侧重让学生掌握已有的程序性知识,而典型实验教学视频案例是课程中具有典型示范作用的内容,更强调让学生探究思考丰富的策略性知识。

2 实验教学视频案例制作中的教学设计

任何一种教学都必须进行教学设计,虽然有时教学设计不需要写成文字,但在实际操作中都在无形使用。笔者已有不少信息化教学案例的制作经历,通常给视频制作过程带来最大影响的不是现场拍摄,不是后期编辑,而是对于整个教学案例的系统设计。案例教学作为一种教学模式,它是把教学设计理论运用到教学实践过程中的一种方式,所以在案例教学的制作过程中必须遵循教学设计的基本原则。典型实验教学视频案例的教学设计,不仅仅是实验教学设计与视频制作设计的简单相加,而是将二者有机的结合完成的系统设计。目前影响范围最广的系统化设计模式有循序操作、层层落实的迪克¬-凯里模式和统揽全局、着眼整体的肯普模式两种。对于具体的设计模式要从实际问题出发来确立[5]。结合视频案例要按照录制的顺序播放的总体的特点,本研究主要参考迪克-凯里模式。为阐述典型实验教学视频案例的教学设计过程,我们以《有机化学》的典型实验教学视频“乙酰水杨酸的制备”为例(210.45.16.10/vod/4452599.wmv)。

二 实验视频案例的前端分析

1 视频呈现内容分析

无论哪一门学科,都存在一些典型的事例。究竟哪些具体的教学内容适合研制成典型实验教学视频案例,是进行案例研制的首要任务。典型实验教学视频案例包括教师的讲解的陈述性知识;实验教学基本操作的程序性知识;表现探究活动的过程的策略性知识。有时视频效果的美感、教学过程人物对待实验的态度等情感方面的内容,都能通过视频表现,也须引起重视。作为视频案例还要注意做到客观真实,当然根据高斯曼和史地佛二人的观点,案例可不必将真实的事件做完全的描述[6]。换言之,为了教学目的或是当事人的隐私,除主要的操作过程、数据必须真实外,可进行必要的修改和润饰。另外案例要具有复杂、冲突的元素,产生有待解决的议题,驱动学习者的讨论。至于视频案例具有针对性、适度性以及启发性等也都是需要注意的原则。“乙酰水杨酸的制备”实验的主要内容:实验装置的搭置,乙酰水杨酸的合成,生成物的提纯,产品的检验,以及整个操作过程的演示与改进合成方案的探究等。

2 学习者的分析

教学对象是进行实验视频案例教学的主体,视频教学案例能否被学习者接受与理解,是研制实验教学案例必须考虑的问题。对于即将参与拍摄“乙酰水杨酸的制备”实验的学生来说,他们是已学完本章节理论课的药学专业学生,具备相关的理论知识。但为了顺利完成该实验的摄制,需要这些学生对实验过程中大部分仪器的使用达到熟练程度。而制作完成的典型实验教学视频案例将适用于高校所有要求学习实验化学的学生,但不强调普通学生也要达到参与实验拍摄过程学生的熟练水平。

3 其他相关准备

首先是相关人员的准备,如教师的教学准备、学生实验前的交代、视频制作人员对案例的熟悉等等。教师不光做好平时实验课的教学备课,更要考虑到教学录像过程中可能遇到的各种问题,以免现场摄像时出现怯场或者不连贯等问题。拍摄导演或摄像编辑要对实验课程有整体的把握,各方面人员要提前做好交流沟通。再者是物质方面的准备,如实验场所的选定、实验设备仪器的准备、教室拍摄环境的布置等等。“乙酰水杨酸的制备”实验安排在学校实验教学大楼的有机化学实验室,由具有丰富教学经验的教授主讲。

三 实验视频案例目标的阐明

根据典型实验教学视频案例的特点,“乙酰水杨酸的制备”实验视频案例其教学性目标可表示为:通过学习乙酰水杨酸的制备,初步了解有机合成中乙酰化反应原理及方法;进一步熟悉减压过滤、重结晶操作技术。通过该案例学习,可增加学生的感性认识,便于其将理论知识运用于实践情境;可提高学生学习的迁移能力,运用典型事例的分析来掌握解决复杂问题的方法,并在以后遇到了相同或者类似情况的时候加以采纳。实验案例需完成的任务要求只围绕一个重点问题展开,但是难点可能会很多,有些需要在教学过程中解决,有些需要学生自己领悟和掌握。该案例的技术性目标要求:制作完成的视频案例是一个完整的教学过程,能实现基本的教学功能;它可以在学校基础化学实验室的多媒体系统中播放使用,还可以放在学校的网路学习平台上,供学生自学。通过本视频案例的学习,即使学生不听教师的实验讲解,也能通过案例对所学内容达到基本掌握,甚至可以在实验过程中反复观看范例,辅导其完成实验。因此,视频中有关实验的操作性内容必须丰富,对实验常见的问题和需要注意的地方要有充分的说明和演示。

四 实验视频案例的过程设计

典型实验教学视频案例可短于一个标准教学课时长,一般在15分钟左右。根据前面已经确定好的教学内容和目标,现在以系统教学设计的原理来不断完善教学的实施。“乙酰水杨酸的制备”实验教学视频案例大体分为内容导言、演示操作、学生实验(可结合探究性学习同步展开)、实验总结。详细设计如下:

1教学安排:教师介绍实验目标、实验内容、实验器材以及实验的主要原理。本实验的原理是将水杨酸与乙酐作用,通过乙酰化反应,使水杨酸分子中酚羟基上的氢原子被乙酰基取代生成乙酰水杨酸。加入少量浓硫酸作催化剂,其作用是破坏水杨酸分子中羧基与酚羟基间形成的氢键,从而使酰化反应容易完成。

技术方案:拍摄内容包括实验室的环境、写好的板书内容、教师的实验内容讲授(图1的①)等,实际拍摄的影像时间比后期编辑所得的影像时间要稍长(后面操作类似)。预完成的视频的时长3分钟左右。

2教学安排:介绍实验要用到的主要仪器和试剂,仪器有大试管、水浴锅、温度计、烧杯、布氏漏斗、吸滤瓶、水泵、量筒、安全瓶、表面皿等;试剂有水杨酸、乙酐、浓硫酸、95%乙醇、0.06mol/L三氯化铁。

技术方案:拍摄时,要将实验中的重要仪器(图1的②)和试剂特写列出。预完成的视频的时长不超过1分钟。

3 教学安排:此阶段是实验的重点部分(图2),包括介绍实验装置的搭置和实验的进行过程。实验具体过程首先是对乙酰水杨酸的合成,包括对混合溶液水浴加热,搅拌器搅拌,冷却结晶,几次抽滤,直到烘干得到白色的乙酰水杨酸粗品;然后对粗产品进行重结晶,包括溶解、冷却结晶,抽滤及烘干获得纯乙酰水杨酸;最后对合成产品进行定性检验,主要是利用FeCl3对少许的乙酰水杨酸溶液反应的颜色变化来判断产品的质量。

技术方案:整个实验要保证记录一个完整实验需要经过的各步操作。主线是教师的实验操作(图1的③),重点对学生实验操作进行记录(图1的④),平均每个步骤有两三个不同学生操作的画面,拍摄过程中要充分捕捉拍摄主体,尤其注意重要环节的特写,有的部分还要实验后适当的补拍。实验的制取环节,要以最佳的角度对操作过程全程记录,宁可多拍也不能缺少重要场景的画面(图1的⑤)。实验等待时段,如水浴加热预计要20分钟,期间可穿插介绍实验环节中要注意的事项。实验的注意事项要选择具有代表性的问题记录,如抽滤时候应该先开真空泵,再倒滤液,可适当捕获个别学生在此环节中出现的错误操作;滤纸的剪裁、放置到布氏漏斗过程的特写,能感性直白地解释这是需要注意的环节,等等。实验提纯阶段,除了重点记录实验的过程外,也穿插讲解实验的注意事项。实验检验部分对试管溶液的拍摄最好用特写表现,因为该过程是通过比较颜色的变化来判定实验产品质量的(图1的⑥)。整个实验过程最后编辑好后的视频时长预计在8分钟左右。

4 教学安排:在大多数学生实验操作完成后,适时要求停止实验。教师针对实验过程中遇到的典型问题进行点评,如重结晶的原理是什么;前后两次用三氯化铁溶液检查,其结果说明了什么?然后,提出一些值得探究思考的问题,如催化剂能否用碳酸钠代替了浓硫酸或磷酸,甚至是路易斯酸改进产品的合成方法[7],等等。

技术方案:扫描学生实验的各个过程,列举学生实验中遇到的常见问题,重放实验过程的重难点操作。影像画面采用对不同学生操作中出现的典型问题与正确解决的视频为主。有些如涉及到原理的知识,可结合图示、动画的演示给予解答。预计完成视频时长3分钟左右。

5 教学安排:小结实验,拆卸装置,整理实验台,实验结束。

技术方案:完成拍摄,整理素材,以备后期编辑。

五 实验视频案例的评价与反思

作为视频教学案例也有一些不足之处,它缺乏实时性,因此要求成品能经得起反复的观看和研究。在正式生成作品前要有相当严格的评价阶段,坚决杜绝技术性的偏差和缺点。如老师演示实验的过程要严格按照规定操作,不能出现一些平时的不良习惯,更不可是错误操作。拍摄人员的技术也相当重要,减少和杜绝各种拍摄缺憾。编辑过程中,由学科专家与编辑人员统一合作,仔细审片,保证质量。对于因非技术原因导致的不足,能补拍的尽可能弥补,及时汲取经验教训。生成影片后,可将视频文件以完整的形式,如利用索尼DSR-1800AP编辑机、DPS Velocity全实时非线性编辑系统,输出到磁带上或者以质量最佳的视频格式输出(如mpeg格式)刻录保存,以便于今后再次修改利用。

典型实验教学视频案例只有经过认真细致地教学设计,才能为后面的分镜头脚本的编写,直到成品的完成提供可能。有时候这种教学设计拍摄的成本会相应较高,但为实现教育改革和质量工程的建设却意义重大。对于本次制作的“乙酰水杨酸的制备”实验视频案例,虽然完成了预期的计划,但仍有需要改进之处。如,有些实验教师的教学有些拘谨,且对教学录像认识有限,导致实验过程中对一些需要连贯操作的环节出现间断,今后可以对那些没有拍摄经历的教师开展微格培训;实验室的通风橱过于紧凑,使得摄像机在拍摄过程中经常被一些障碍物遮挡,画面显得有些凌乱;最后对于声音的录制欠仔细,有时因与拍摄主体距离太远声音捕捉不够,或周围的杂音过大导致部分片段声音嘈杂不清等。总之,典型实验教学视频案例的制作,是综合教学内容的实验设计和外在载体的视频制作设计,形成二者有机结合的整体性教学设计。

参考文献

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