1、实验设计是贫困地区科技辅导教师提高自身素养的金钥匙甘肃省民乐县第三中学 雷 志 邮编 734500摘要：化学实验的设计有利于化学教师逻辑思维能力的提高，有利于培养自身解决化学实验问题的能力和创造能力。进而促进贫困地区化学教师实验设计能力和实验研究能力的提高，更好地适应新课改的要求。关键词：实验设计 教师素养教师素养是新课程改革的基础，也是新课程改革成败的关键。如果贫困地区的中学化学教师，把提高自身科学素养，看作该地区实施新课程的基础资源，那么，化学实验设计则是提高该地区化学教师科学素养的经济有效途径。因为：一、化学实验设计是提高化学教师逻辑思维能力的有效途径。为了使化学实验目的和化学实验实施过
2、程中的活动在观念中实现具体化，在形成书面的设计之前，要对设计化学实验所涉及到的一系列具体问题进行认真的分析和周密的思考。课例一：实验目的：实验室用多种方法制备氧气设计思路：首先，对实验对象要进行选择，化学教师对实验涉及到化学原理，反应物质和生成物质的概括和归纳，才能选出作为制取氧气的多种实验对象如氯酸钾、高锰酸钾、水、双氧水、过氧化钠和二氧化碳等。其次，对实验涉及到的化学原理进行周密的思考，如反应物质和生成物质的性质，实验条件的控制，发生反应时可能产生的能量变化等，进行分析和比较，概括和综合，作为预选实验方法和实验手段的依据。再次，依据制备氧气化学原理分析后的结果，来选择化学实验手段（化学实验
3、仪器、实验装置、设备等）。从实际上说，化学实验仪器、实验装置、设备是理论和理性方法的物化，它不仅含有大量的自然知识（化学、光学、电学等方面的知识），还包含诸如，分析和综合、归纳和演绎推理、比较和类比等逻辑方法。例如，用氯酸钾制氧气，氯酸钾是固体，需加热，因选择加热的仪器（试管等）；双氧水和二氧化锰制氧气不需要加热用广口瓶等，为了控制实验的进行，可以用分液漏斗，为了得到干燥的氧气，可以用干燥装置，还要注意仪器的规格，只有通过合理的逻辑思维方法才能达到实验的目的。最后，还要对设计的实验，从反应是否容易控制，操作是否简便，装置是否简单，是否安全，对环境是否污染等，反复推敲，认真比较，选出最佳方案。二
4、、化学实验设计是提高化学教师创新能力的有效途径化学实验设计中，以发散思维促进创新思维 ，促进化学教师创新能力改进化学实验，是 “再次发现” 已有的知 识，培养自主探究能力；学会“ 重新组合 ”已有的知识，培养 创新能力的手段。课例二：氢气燃烧试验的防炸装置1、氢气燃烧试验的防炸装置设计目的氢气燃烧是九年级化学的一个重要试验。当把纯净的氢气引出点燃时，它能够安静的燃烧。但是开始产生的氢气和发生装置内存在的空气混合，如果立刻点燃氢气和空气的混合气体，就会发生爆炸。因此，点燃氢气前，必须对氢气验纯。氢气验纯时，多次点燃收集到的氢气，多次根据爆鸣声判断氢气是否纯净，可能存在误判，点燃时，安全性无法绝对
5、保证。为了防止氢气点燃时可能发生爆炸，我就设计了氢气燃烧试验的防炸装置。2、氢气燃烧试验的防炸装置设计思路：把化学反应生成的氢气引出，通入盛有水的广口瓶内，使水把发生装置内的气体隔离，点燃时发生装置内的气体不会引起爆炸，广口瓶内接近装满水，使贮存在瓶内的气体非常有限，并且安装一个活塞，万一氢气不纯，点燃时，引起气体急速膨胀，只能喷出活塞，不会引起爆炸事故。3、氢气燃烧试验的防炸装置设计后发现的问题：氢气燃烧实验改进后发现的问题：由于发生装置和防炸装置空间内仍然有少量的空气和氢气混合，如果发生装置内的反应发生后，就立刻点燃氢气，喷出活塞的概率比较高，安全性还是比较差，当过一段时间后，再去点燃氢气
6、，比较安全，但气流速度不稳定，氢气燃烧不持续，易熄灭。我针对氢气燃烧试验的防炸装置设计后发现的问题，进行再次改进。4、氢气燃烧试验的防炸装置改进思路先用稀硫酸把制取氢气的发生装置内的空气排出，然后把产生的氢气引出点燃，氢气一定安静燃烧。5、氢气燃烧试验的防炸装置第一种改进方案切下注射器下部，底部打多个孔，做为小塑料桶，盛放锌粒，桶口塞上带导管的橡皮塞（用注射器的活塞代替），把导管固定在活塞（切取注射器下部，用注射器上部做为活塞）上，使小塑料桶 可以上下移动。检查装置的气密性。（1）把锌粒放入底部有多个孔的小塑料桶内，把注射器上部固定在铁架台上，打开开关，在小塑料桶的下面放一个盛有稀硫酸的烧杯。
7、（2）实验时，推动活塞使小塑料桶完全浸入稀硫酸中，排出小塑料桶内的空气。（3）关闭开关，拉升活塞使小塑料桶部分上升，打开开关。（4）点燃氢气。 （图 1）（5）氢气燃烧实验结束，关闭开关，继续拉升活塞，使小塑料瓶与稀硫酸分离，反应自行停止。在这次试验设计中，认识到要善于发现问题，反复进行改进，使改进后的实验，操作更方便，现象清楚，使用更安全等。三、教师实验设计能力的提高，拓宽了贫困地区的课程资源，拟补了了教学条件的不足。贫困地区实验设施陈旧，实验教师缺少。新教材设计的探究性实验比旧教材的实验设计,在内容和形式上都有了很大的不同，实验室中相当一部分药品、仪器随着教材的更新而“ 过时 ”了，所以，
8、仪器、药品短缺成了一个制 约因素。另一方面，探究实验多数是由学生提出的,随机性很强,对实验设施、试剂药品的配套要求很高，教学准备工作强度明显提高,对于该地区的化学教师，仅“照方抓药 ”似的去做新教材设计的探究性实验，以达到新课程要求，是难以实现的。相反，该地区的的化学教师靠自身超强的实验设计能力，开发出适合该地区的课程资源，在现有条件下，利用废弃物品，生活物品，设计和改进出适合该地区的实验，启发和引导学生进行化学探究性学习。使该地区的化学教学很好的适应新课程改革的要求的必要条件。综上所述，化学教师要对自身在该地区新课改中举足轻重的作用有充分的认识。贫困地区新课程改革能在较大程度地实现其价值，贫困地区教育能否真正实现提升农村人口素质、促进社会和谐的社会功能，最为关键的要素是我们教师的素质与责任感状况。因此，我们贫困地区化学教师肩上的社会与历史责任感，在当前关注“三 农” 问题的历史环境中，显得格外沉重。
