未雨绸缪善权衡——谈科学探究中实验设计与评价能力的培养

未雨绸缪善权衡谈科学探究中实验设计与评价能力的培养 孙红保 实验是化学研究的基本手段之一。在科学探究活动中，实验方案的设计与最佳方案的选择直接关系到实验效率的高低，甚至是实验的成败。一. 实验

未雨绸缪善权衡 谈科学探究中实验设计与评价能力的培养 孙红保 实验是化学研究的基本手段之一。在科学探究活动中，实验方案的设计与最佳方案的选择直 接关系到实验效率的高低，甚至是实验的成败。 . 一实验设计与评价的含义 实验设计是指在实施化学实验之前，根据实验目的和要求，运用相关化学知识和技能，利用 现有的实验条件，对实验的仪器、装置和方法所进行的一种规划。在科学探究活动中，科学、合 理、周密、巧妙的实验设计，是顺利完成实验目标的重要保障。 实验评价是指针对实验目的和要求，对已有的多种实验方案进行科学论证和评判，选择最佳 方案，并在必要时提出改进意见的过程。 . 二实验设计与评价的基本原则 对某个探究实验，同学们可设计出多种实验方案。其中，最佳的实验方案要具有原理科学、 效果明显、操作简便、安全可靠等特点。 1. 科学性：即实验原理、实验操作要正确，这是化学实验设计与评价的首要原则。如在实验室 CO“”“” 制备时，药品不宜选择石灰石和稀硫酸，因为微溶；也不宜选择石灰石和浓盐酸， 2 CO 因为浓盐酸有很强的挥发性，会影响的纯度。 2 2. 安全性：要尽量避免使用有毒药品和进行具有危险性的操作。 3. 可行性：所选的化学药品、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。 4. 简约性：要尽可能简单易行，采用简单的实验装置，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。与不加热相比，加热条件下的反应装置和实验操作通常比较复杂。 5. 经济性：在不影响实验效果的前提下，要尽量减少化学药品的用量，一方面可降低实验成本， 另一方面也可减少对环境的污染。 6. 无污染：在使用易燃、易爆、强腐蚀和有毒药品进行实验时，要考虑尾气和实验残渣的处理， “COCuO” 最大限度地减少对环境的污染。如在还原实验中，可采取点燃或用气球收集的方法处 CO 理有毒尾气。 . 三实验设计的基本程序 1. 根据实验目的和要求，阐明实验原理，分析现有仪器和药品的特点，选择合适的仪器和药品。 2. 根据实验的特点，设计实验装置，画出装置草图。 3. 根据实验的要求，设计可行的操作步骤和观察重点，分析实验中应注意的事项（如反应过程 中是否需要除杂及尾气处理等）。 4. 实验结束后对实验是否达到了预期目的进行反思、评价并写出完整的实验报告。 . 四实验设计的类型 初中是化学学科的启蒙阶段，因而对同学们在实验设计方面的能力要求比较低，常常是在限