化学实验的研究方法范文篇1

1.1化学的学科特征决定了化学实验可以作为研究性学习的途径

“以实验为基础”是化学学科的基本特征。即使在由经验化学向理论化学发展的今天，化学实验仍然是化学学科发展的最现实、最生动、最有效的物质载体。

学科的基本特征决定了学科的学习特点，在实验中学习化学无疑是最有效而又最重要的化学学习方法之一。在化学实验中，学生通过实验研究和认识物质，掌握化学基本原理和基本技能，初步学会化学研究的实验方法。化学科学以实验为基础的学科特征，更有利于学生进行化学研究性学习。

1.2化学实验本身就是科学研究的过程

化学实验是人们认识和研究物质的一种科学方法，是人们根据研究的对象和研究的目的，创造性地运用科学知识和实验手段，有计划地实施研究性实践活动的过程。因此，化学实验过程本身就是一个创造性地研究的过程。化学发展的历史也充分证明：化学科学的任何一项重大的突破，无一例外地是经过化学实验而取得的。正如波义耳所说，没有实验，任何新的东西都不能深知。中学生化学学习中的化学实验，虽然绝大多数是对物质及其变化的再认识，但从本质上看，这一过程与科学家进行的科学研究中的化学实验是一致的。当化学实验被用作研究性学习的途径时，化学实验的创造性和研究性便充分显示出来。学生在实验过程中积极地动脑动手，体验科学家科学研究的过程和方法，获得科学研究的乐趣和成功的喜说。所以，在学生的化学学习过程中，完全可以利用实验这个手段进行研究性学习。

1.3化学实验为研究性学习中验证提供了科学方法

和科学家进行的科学研究一样，研究性学习也具有问题特征、收集信息特征、假设特征、验证特征和评价反馈特征。学生在研究性学习中，针对发现的问题，在回忆总结已有的知识和经验、收集和整理信息的基础上，作出大胆假设或猜想，并通过化学实验对提出的假设或猜想进行证实或证伪。所以，化学实验不仅是学生研究性学习时验证假设或猜想的主要方法，也为学生将来从事科学研究提供了一种方法。

2化学实验作为研究性学习途径的教学策略

在化学教学中提倡和鼓励学生通过化学实验进行研究性学习，要充分挖掘化学实验在研究性学习中的功能，发挥化学实验在研究性学习中创设问题情境、验证假设或猜想等环节中的作用，研究开发研究性实验，引导学生通过实验去发现和研究解决问题的方法，在化学实验中培养学生的科学素质，实现学生的学习方式由被动接受式学习向主动研究性学习的根本转变。

2.1以化学实验创设问题情境

研究性学习是学生在发现“问题”的情境下产生的一系列学习活动。问题激发起学生研究的欲望，问题引发了学生的研究活动。在化学学习中，除学生自主地发现问题外，教师更要通过各种途径创设问题情境，引导学生发现和提出问题。而化学实验是最形象、生动、直观的创设问题情境的方法之一。

以化学实验创设问题的情境，要特别注重化学实验中学生观察和思维能力的培养。化学实验现象纷繁复杂，有目的、有条理的敏锐观察和深刻的思考才能从复杂的化学实验现象中发现问题。

以化学实验创设问题情境，要注意将与人类生产、生活密切联系和学生熟悉、感兴趣的内容开发成化学实验。因为学生在其感到熟悉和认为有用的情境别能发现问题和产生解决问题的迫切欲望。

以化学实验创设问题情境，要使化学实验呈现的问题处于学生的最近发展区。影响化学实验现象的因素很多，产生的化学实验现象也错综复杂。教学中要通过精心设计实验方案、严格控制实验条件等多种途径，以最佳的实验方式呈现化学问题，使学生通过努力能够顺利地解决化学实验呈现的问题。

2.2以化学实验验证假说或猜想

在研究性学习中，学生针对提出的问题，经过多渠道的收集信息和深入的思考，将会提出有关问题解决的方案和问题答案的假设或猜想。通过化学实验对提出的猜想或假设进行验证，是学生进行化学研究性学习常用的方法。

以化学实验验证假说或猜想，要面向全体学生，让每个学生都有体验和经历用化学实验验证假说和猜想的机会。教师要指导学生，特别是要帮助和指导那些有困难的学生完成设计方案并进行实验。

以化学实验验证假说或猜想，要注重引导学生设计一些与假设或猜想“相违背”的实验方案和采用反证的实验方案，以培养学生的分析综合、抽象演绎的思维方法和批判性思维能力。如学生在进行质量守恒定律的学习时，可能会提出化学反应前后物质的总质量会增大、不变和减少三种不同的假设，并根据假设设计实验方案进行实验验证。

以化学实验验证假说或猜想，实验中要严格控制实验条件。研究性学习中验证假说或猜想的实验方案，在不同的条件下，可能会产生不同的实验现象，要使实验能够用来验证假说或猜想，实验条件必须与题设条件相吻合。通过实验验证过程中对实验条件的控制和选择，使学生在研究过程中了解到实验条件控制是实验的灵魂，从而有效地掌握科学研究的方法。

2.3充分发挥化学实验的研究功能

在化学教学领域中，长期以来人们过分夸大了实验所起的验证原理、通过形象直观的方式获取知识和培养实验技能的作用。以化学实验作为研究性学习的途径，就必须变“验证性实验”为“研究性实验”，恢复化学实验研究性的本来面貌。

充分发挥化学实验的研究功能，要不断研究开发适合于研究性学习的化学实验，要注意从生产、生活实际中挖掘素材设计实验方案，因为来源于生产生活实际的实验研究性强，能极大程度的调动学生研究的主动性，使学生产生强烈的研究欲望。

3通过化学实验进行研究性学习应注意的问题

3.1引导学生通过多种途径进行研究性学习

化学实验是研究性学习的重要途径，但并非是惟一的途径。有些内容用研究性学习并不一定需要通过化学实验来进行，特别是对学生具有较多知识背景的内容和物质微观结构的学习更是如此。如学生对原子结构模型提出质疑，我们无法通过实验进行研究，但可以通过化学史料，沿着科学家的研究足迹，去想象、去思考。有些内容的研究性学习可以通过包括化学实验在内的多种途径来进行。

3.2营造良好的研究性学习的氛围

学生对事物有天然的好奇心和研究的愿望，学习的进行很大程度上取决于这种自然倾向的激发。教师必须注意给学生营造宽松、民主、自由的气氛。英国哲学家约翰·密尔曾说过：天才只能在自由的空气里自由自在地呼吸。在通过化学实验进行研究性学习过程中，鼓励学生大胆地提出实验方案，即使是在对学生提出的不全面、不完善甚至错误的实验方案，也要以表扬鼓励为主，充分肯定学生在提出实验方案过程中的主动参与精神和创新意识。

化学实验的研究方法范文

【关键词】高中化学；实验课；教学

化学实验在教学中有着重要地位，化学教学质量的提高离不开化学实验。实验能充分发挥学生的主动性、创造性，学生自己探究，自己发现的乐趣是任何外来的奖励所无法比拟的。所以，要想学好化学，教师应注重学生自主学习能力、探究能力的培养本文重点探讨在新课程标准下的高中化学实验的教学与实施，针对不同的实验内容，应选择不同的教学策略，学生选择不同的学习方式，使学生的学习更加直观和具有启发性。

一、自主性实验教学模式

培养学生的创新意识、创新思维和创新能力，使生物化学实验教学活动真正建立在学生自主活动、主动探索的基础上。要让学生经历全面的实验技能和科学研究的思想、方法的锻炼，切身感受实验的每个环节的重要性，以全面培养和提高学生独立开展实验工作的能力。自主性实验教学模式是以学生为中心，是以学生自主活动为基础的新型实验教学模式，自主性实验是指实验方案自主设计、实验材料自主培养、实验试剂自主配制、实验进程和实验时间自主安排的综合性实验。自主性实验教学过程中学生可全面经历实验技能和科学研究的思想、方法的锻炼，切身感受每个实验环节的重要性，学生独立开展实验工作的能力得到了全面的培养。因而，自主性实验教学模式实现了实验教学活动由“教”向“学”的转变，教师地位由“教”向“导”的转变，使实验教学活动真正建立在学生自主活动、主动探索的基础上。调查结果显示：95%以上的学生认为开展自主性实验有利于启发学生思维，培养学生分析问题、解决问题的能力，利于提高学生的综合素质。因此，自主性实验教学模式是改变学生对生化实验教学认识，加强实验技能的培养，提高实验教学效果，全面提高学生创新精神和创新能力和科学素养的重要途径。

二、研究性实验是培养学生创新能力、完善素质教育的重要手段

研究性实验是学生实验与教师的科研相结合的实验教学方法，是一种教学、科研、实践三结合的模式。研究性实验由咨询与选题、查阅文献资料、研究方法路线的设计、在开放实验室进行实验、论文提交与报告等5个环节组成。

选题是指导教师根据自己的研究课题，提出研究的方向、主题或关键词，向学生介绍这些研究主题的基本情况，回答学生的问题。学生根据自己的兴趣自由选题。由于大多数学生没有做过系统研究，没有系统地查过文献，所以对文献的查阅方法和途径所知甚少。因此，指导教师需向学生讲授文献查阅的方法、途径和技巧。学生根据研究性实验的要求，查阅相关的文献。文献查阅的过程是对学生获取、整理、分析和利用文献的培养和锻炼。是培养学生科研素养的有效的方法和途径。研究方法路线的设计主要是在教师的指导下，根据选题和研究方向和实验室的条件，设计研究方法和路线。在此过程中，指导教师要对研究方法和路线进行严格的审查和科学的论证，保证研究方法和路线的科学性和可操作性。确保研究性实验的顺利进行。

根据师生共同制定的研究方法路线，学生在教师指导下独立自主的进行实验操作。在本环节中，学生不但要进行材料的培养、试剂的配制，还要正确使用相关的仪器，对实验过程中出现的问题要正确分析，并及时进行实验总结。通过独立的实验操作过程。

学生可以加深理解课堂中学到的理论知识，增长见识，提高分析问题和处理问题的能力，同时通过研究性实验，可以将各课程联系起来，将学到的知识结合起来，使学生的综合素质得到较大的提高。

研究性实验的特点决定了必须要有研究的结果，因此，研究论文提交与报告成为该教学模式的重要内容。总结实验结果、撰写科研论文，在一定范围内进行学术报告，可以培养学生分析实验现象，总结实验结果，撰写实验论文的能力。这对于学生的科研素养的养成和创新精神的培养是有着重要的作用的。

研究性实验是培养学生的实验能力，科研素养、激发自主学习和独立研究，全面提高学生综合素质的有效的教学模式。同时也推进教师的科研进程，解决缺乏创新实验基金等问题的有效的途径。这种教学、科研、实践三结合的育人模式，已在师资、设备的优化配置、学生素质培养和工作能力的全面提升方面显示出突出的效果。

三、落实实验预习和实验报告措施，确保学生实验教学效果

1、实验预习。比如，实验是在试管中进行，我们可以画一支试管里面放有药品，用箭头表明实验步骤。这样做好处是：（1）学生通过阅读思考、讨论、笔写，其实验原理、仪器、实验步骤就更加形象化、具体化了，避免实验操作盲目性；（2）参照预习笔记做实验避免了时间的浪费，使得实验更加紧凑。

2.实验。实验时要求学生做到如下几点：（1）认真规范操作，细心观察现象，并及时地、如实地记录实验现象；（2）严格遵守实验室的规章，实验过程保持秩序良好，切莫把实验课当儿戏；（3）实验中要节约药品，爱惜仪器，实验结束时必须把仪器放回原位，试管等洗涤干净；（4）注意自身和周围同学的安全。

化学实验的研究方法范文

关键词：化学实验；化学实验教学；化学实验教学研究；化学实验教学系统

文章编号：1005-6629（2013）2-0003-04

中Iit5-}"类号：G633.8

文献标识码：B

1发展化学实验教学研究需要大智慧

较长一段时间以来，许多人觉得化学实验教学研究陷入老套路，为新的套路“没方向”而苦恼。笔者认为，要解决这个问题、改变旧的套路，需要大智慧，这个大智慧就是拓宽视野、上位思考、用系统的观点指导化学实验教学研究，以提高学生科学素养为出发点，努力做好基础工作。为此，需要从化学实验教学是一个系统说起。

1.1化学实验教学是化学教学的重要子系统

影响化学实验教学的因素很多，这些因素相互作用，共同构成化学实验教学系统这个整体。教导者、学习者、实验教学内容和教学方法，以及实验器材设施等是化学实验教学系统的构成要素。除了这些显性要素外，化学实验教学系统还有一些隐性的支持要素，例如保障系统、管理系统、开发研究系统、教师训练系统等等。

在上述要素中，教导者和学习者都是活生生的人，这决定了化学实验教学系统具有开放性和复杂性，是“开放的复杂的巨系统”。实验教学内容、教学方法、实验器材设施等既具有变动性、时代性，又具有继承性、稳定性，也可能产生对于时展的滞后性。实验教学内容跟理论性的教学内容、陈述性的教学内容等等非实验的化学教学内容之间常常还具有很强的关联性。

化学是研究泛分子（包括分子及类分子）的科学，宏观看现象，微观找原因，宏观加微观，是化学的重要方法。“宏观看现象”离不开实验，实验是化学实现宏观一微观联系的基础和保证。所以，化学是一门以实验为基础的科学。从总体来看，实验不但为化学科学中概念和假说的形成提供基础材料，为化学科学的形成和发展提供科学事实，而且可以检验科学假说，否定错误的假说，支持和完善科学理论。因此，化学科学研究和化学教学都离不开化学实验。实验还可以促进化学知识的应用，促进学生手脑并用，促进他们提高非智力品质。总之，化学实验教学有利于学生更好地认识物质世界，有利于学生全面地发展、更好地发展，要搞好化学教学，一定要搞好化学实验教学。

化学实验教学系统是整个化学教学系统的重要的子系统，研究和解决化学实验教学问题需要系统的观点指导，也需要应用系统的方法。

1.2现行化学实验教学系统不太完善、合理

一个好的化学实验教学系统，其各个要素之间应该处于良好的匹配、协调状态：学习者积极、主动地学习；教导者能恰当地选择教学方法，尽教导之责；实验教学内容不但能跟其他教学内容很好地配合，反映化学学科的特点和发展，而且适合于学习者，有利于所有学习者都得到最好的发展，当然也能被教导者很好地掌握；实验器材则能满足实验活动的需要。发展性是评价化学实验教学系统的重要指标之一，化学实验教学系统自身也需要不断地发展，实验教学内容、教学方法、实验器材设施等要与时俱进，及时地更新、发展。

对照上述要求，现行化学实验教学系统有不少相形见绌之处，主要是：

（1）化学实验教学系统应能促进学生更好地认识、利用和适应物质世界，全面地发展、更好地发展，促进课堂教学改革，促进化学课程改革，而目前在以上有关化学实验教学系统功能方面的研究还不够系统、深入。

（2）为了化学实验教学系统能充分发挥作用，并且与时俱进，不断地发展，需要有健全的实验教学制度，而这正是现行化学实验教学系统的一块短板，使实验教学在一些学校不能得到保障，处于可有可无状态。

（3）为了化学实验教学系统能与时俱进，不断地发展，需要学校和社会都有良好的开发研究系统来支持。而目前我们的研究开发支持系统还处于自生自灭状态，不能满足实际需要。

（4）现代化学科学实验日新月异，有了很大的发展、变化，然而现行化学实验教学的装备以至于内容、方法基本上还是老面孔，有着很明显的“近代烙印”，不能适当地反映现代化学科学的发展和新特点。

（5）现在，由于时代的进步、商品经济的发展，再加上“应试教学”的强大影响，学生的生活经验有了很大的变化：他们整日忙于应付各种习题和考试，少有机会去接触自然，也没有时间深入观察、思考生活乃至生产中的化学现象，使他们学习化学的动机、兴趣有了很大变化，经验基础也有了很大变化。例如，他们大多没有接触过火柴，观察蜡烛燃烧的机会也不多，大多没有仔细地、从容地、自主地观察过燃烧，脑子中的燃烧印象主要是课本或者教师灌输的。再如，过去的中学生对生石灰、熟石灰乃至于石灰石，以及纯碱（面碱）等等都比较熟悉，在学习有关化学知识时有很好的经验基础，而现在的学生则截然相反……面对这些新情况，现行化学实验教学系统的变化似乎很不够。

（6）教师教育也没有适当的变化。许多新教师本身的经验基础就不丰富，而师范院校的实验教学训练反而常常被削弱，以至形成恶性循环现象，等等。

2完善、改革和发展化学实验教学系统的主要思路

为了完善、改革和发展化学实验教学系统，需要在下列几个方面做出努力：

2.1强化理性指导，避免盲目的试误和实践

要以科学的理论为指导，不能只凭“拍脑袋”，只凭老经验，只是一时兴起，来进行化学实验教学及其研究。

2.2以学生经验基础和有关心理为基础，重视科学素质培养

把学生经验基础和有关心理作为化学实验教学的基本出发点，以培养学生的科学素质为目标，努力培养实验兴趣，提高实际应用技能。

2.3注意基础性，又能适应不同学生的发展需要

强化基本原理、基本能力的教学，注意留有思考和创新空间，促进学生发展创新能力。

2.4反映化学学科特点，反映现代化学实验技术的发展

注意体现有关化学理论的指导作用，注意宏观与微观的结合，反映化学学科的特点，反映现代化学实验技术的发展，增进学生对现代化学的了解。

2.5改革实验教学方法，促进课堂教学改革

通过改革实验教学方法，提高化学实验教学效率，促进课堂教学改革，促进实验教学与课堂教学的结合。

2.6改进和加强实验考核

改进和加强实验考核，把对实验思维及其实践的考核、对实验能力的考核作为实验考核的重点。

3当前可以做些什么

上述思路的实现可以从下面的工作开始：

3.1加强对化学实验教学系统及其发展的研究

化学实验教学系统具有开放性和复杂性，要深入地了解和认识化学实验教学系统及其发展，需要采用系统方法，采用钱学森先生主张的、解决复杂系统问题的综合集成法，广泛搜集国内外的经验和教训，以优秀的实践经验为基础，建立模型，升华为指导实践的理论，“集智慧之大成”。

各地可以尝试制订实验教学规范，在试行、完善后建议教育行政部门以文件形式公布，规定在什么情况下必须做实验、怎样做实验，对懒于做实验、滥用模拟实验和视频实验等现象实行“一票否决”；还可以组建实验研究开发支持系统，例如结合具体条件在省、市、县逐级灵活地建立实验研究中心、实验研究小组，并制订有关的规范。

3.2开展对学生经验基础和有关心理的调查与研究

可以合理选择样本，调查了解当前学生学习化学和化学实验的经验基础，了解他们学习化学和化学实验的心理特点，加强学生个性和发展的一般规律研究。

3.3设计若干系列实验

可以设计若干实验系列，使实验的安排具有一定的序列性，以提高和强化其教学效果，更好地发挥实验的教学功能。例如：

（1）设计启蒙实验系列，在初三化学开始时集中实施，帮助初中学生建立必要的经验基础。当年，法拉第曾经以蜡烛燃烧为主题给少年儿童作了6次讲座，国外一些教材至今仍把观察蜡烛燃烧作为化学课程的第一个实践活动，我们应该从中受到启示。

（2）设计现代实验系列，选择能够反映近现代实验的发展和特点，又适合中学推广的若干实验（如应用便携式光谱装置、热重天平以及模拟质谱分析的实验）组成系列，使学生增强兴趣、减少恐惧。

（3）设计实验研究系列，在已有实验中精心选择若干实验，特别是一些经典实验，深入开展研究活动，挖掘并充分发挥其教学价值。

（4）设计探究实验系列，适应开展探究教学的需要。可以每学期重点做一两个规模大一点的（1-2课时），并配以部分小型的探究实验。

（5）设计绿色实验系列，让学生体验和实践绿色思想。

（6）设计生活应用实验系列，让学生学会在生活中应用化学知识，提高生活能力和学习兴趣。

各个系列既要自成体系，又要能较好地配合课程内容的整体布局，并且符合学生实验能力发展的规律，实现最优化。

经过筛选，对一些重要的疑难实验也可以尝试组织“攻关”研究，探索其成功关键。

3.4开展改革实验教学方法的研究和试验

改革实验教学方法。例如，实验方案可以引导学生参与设计、制订，增强学生对实验方案的理解。

还可以尝试建设实验教室，制定相应的实验教室建设、运行与管理规范；推广开放实验室，制定能普遍适用的开放实验室建设、运行与管理规范。

3.5开展改革实验考核方法的研究和试验

通过研究和试验，加强并改革化学实验考核（例如，以化学实验实践作为试题的基质，进行过程和经验的考核，以及对意外情况探究方案的考核），以此促进化学学习评价乃至升学考试的命题改革，发挥试题的正确导向作用。

3.6开展实验方案评价体系研究

开展实验方案评价体系研究，首先要探索实验评价的指标体系，确定合理和可行的若干指标，例如科学性、重复性、安全性、观察便利性等等，力求能够量化。

4改进中学化学实验的研究

目前，研究中学化学实验通常都是采用在实践中摸索、“尝试一错误”的经验方法，这种方法忽视了有关科学知识的指导作用，理性水平低，效率不高，需要改进。

1996年，笔者曾经写过下面一段文字，现在看来还有必要重复一下：目前中学化学实验研究活动比较普遍，但其科学水平总的看来并不尽如人意：方法科学、构思巧妙、效率较高、成果颇丰者固然不少，然而，随意而为、缺少理性和自觉、方法笨拙、技术落后，甚至违反科学、结论错误或者劳而无功者也不鲜见。存在的问题主要有：

（1）课题选择缺乏系统性，存在着重复和偏废现象，研究的资源配置不合理。有些在多年前已经研究解决并且公开发表成果的课题后来又被重复研究和发表（其水平甚至倒退），有些方面的研究则比较少。这不但造成人力、物力浪费，而且有可能造成知识产权纠纷。

（2）对实验方案的评价标准尚未形成合理的和比较普遍、稳定的共识。故而有的方案十分繁杂、不便于实施和推广有的却过于简单、难以保证实验成功；有的追求现象强烈、“刺激”，安全保证不够，有的不适当地夸大了实验的危险性……使得一些研究结果难以得到广泛的认可。

（3）应用科学理论指导不够，不善于应用化学和其他科学已有的成果来解决实验中的问题，有的甚至违反科学规律、得出不符合客观实际的结论。

（4）方法粗放、手段落后、缺少计划。有的盲目地用尝试一错误法寻找最佳实验条件，效率低下，或者对影响因素的研究停留在简单比较的水平（甚至于不进行比较），试验点分布不合理；有的囿于个人经验，带有较大的局限性和随意性；定性研究多、定量研究少；“毛估估”多、精确测量少；技术手段多数还停留在50年代、60年代水平，甚至30年代、40年代水平。

（5）实验研究成果表达形式各异、尚未形成规范；有的表达过于简单，或者不完整，使别人看了不得要领；研究结果的复核、鉴定、评价、交流制度尚未形成；等等。

这些情况表明，目前的中学化学实验研究方法多数还停留在直觉和经验的水平。没有理论指导的实践是盲目的实践，缺乏理性的研究其水平难免低下。要取得中学化学实验研究的进步，必须用中学化学实验研究方法论作指导，应用科学理论和科学知识来提高研究水平。

现在看来，虽然情况有所好转，但问题依然如故，还需要大力扭转。要提高中学化学实验研究水平，不但要从“宏观”角度把握好方向，还要注意加强理性，改进具体的研究方法。曾经有人根据胶粒表面双电层分布和胶粒移动速率理论成功地使氢氧化铁胶体在电泳时保持清晰的界面，由此还可以进一步控制胶粒的电泳速率，显著地改善演示实验的效果，而用尝试法几乎不可能达到同样的效果，这个实例有力地说明了在实验研究中加强理性的重要性和必要性。具体应抓住研究过程中的几个主要环节：

（1）注意研究、总结中学化学实验研究过程的一般规律，按照科学的程序来开展研究活动。

（2）要对中学化学实验研究作系统分析，善于用系统观点指导中学化学实验研究课题的选择，并且注意研究和应用选择课题的科学规律和方法。

（3）要注意应用化学和其他科学发展的成果，重视并善于查阅有关文献，努力使研究建立在可靠的科学理论基础和实践基础之上，提高研究的起点和效率。

（4）注意研究、总结中学化学实验研究的科学策略，学会和掌握重要的研究方法，善于在研究实践中从具体隋况出发，灵活地、巧妙地制订和实施科学的策略和方法。

（5）重视应用先进的科学手段，重视科学测量工作，重视进行量的研究。

（6）注意遵守有关的规范，等等。