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摘要：化学探究性实验设计是培养创新精神和创新人才的重要活动和手段，是提高学生素质的重要途径。本文从七个方面阐明了探究性实验设计的一些做法和意义，充分发挥了学生的潜能，发展了学生的创新能力。
关键词：探究性实验；实验方案设计；创造能力
化学实验具有其独特的生动性、直观性、科学性、实践性，教师要引导学生勇于改进实验方法，设计出安全化、微型化实验，补充一些创新实验，以激发学生的创造欲望和学习兴趣。
一、 探究性实验的设计
1. 设计基本操作实验。探究性实验采取学生自主实验方法，利用学生对化学实验的好奇心，充分调动学生的学习兴趣，让学生探究出正确的实验方法和正确的操作技能，有目的地对学生进行操作训练。
2. 设计物质的性质实验。通常物质的性质实验大多数是验证性实验，是复习和巩固学生所学的化学知识，实验的难度比较小，但常常不能满足部分学生的求知欲，重复做这种实验，学生的实验兴趣会下降。对这样的化学实验，最有效的方法是把它放在课堂教学中去完成，变复习巩固知识为探究新知识，让学生学习科学家的研究方法，自己去感受、探索新知识，运用结论，在新情境中解决新问题。
例如，在探究硅酸盐性质实验时，可设计如下实验：⑴玻璃的刻花；⑵水底花园的制作等。引起了学生很大的兴趣。又如探究Cu和HNO3反应产物时，产生的气体是NO还是NO2、或者两者都有？反应器内空气如何排除如何验证产生的气体？
3. 设计物质的制备实验。物质的制取通常是一个综合性实验，它要求学生具备一定的化学知识，同时对实验操作技能要求比较高。学生对这样的化学实验好奇心特强，兴趣也特别浓厚，但也是问题最多的一类化学实验。实验设计的好坏直接关系到实验的成功率和结论的正确性。因此这类实验设计首先应降低难度，把大实验划分成若干个小实验，先让学生探究出每个小实验中的实验方法（要点）和要掌握的知识及操作技能，最后再探究出完整的实验方法。
例如,探究实验室制取氨气的方法时,根据教科书上的原理2NH4Cl＋Ca(OH)2=CaCl2 2NH3 2H2O,先把实验分成若干个小实验:⑴气密性检查实验的探究;⑵对大试管内固体加热实验的探究;⑶排空气法收集气体实验的探究;⑷仪器装配实验的探究。做完上述实验后再做实验室制取氨气时,实验难度明显减小,实验的成功率显著提高。同时让学生懂得探究知识的思路和方法，这类实验是让学生从基本的实验操作过渡到独立完成化学实验。应注意的是还可以让学生设计出其他制备氨气的简单方法,例如加热浓氨水、把浓氨水滴到NaOH固体中等等。
4. 设计知识的应用实验。化学知识应用于实践是化学教学的最终目的。知识应用性实验不仅要完成教材中要求的化学实验，而且还要紧密联系实际，解决生活中的一些实际问题。要求学生先设计出解决问题的方案，然后经过师生共同分析、讨论、修改后进行实施，必要时由部分学生协作来完成。这样的探究性实验是对学生所学化学知识和化学实验操作技能的一次检验。
例如，某样品中含有KClO3和NaCl，测样品中KClO3的含量。试设计实验方案，通过使KClO3分解并测定氧气的体积，求得样品中KClO3的质量分数。要求画出实验装置图，写出主要操作程序，并说明在实验中可能造成误差的原因。教师可设计带下列问题的系列实验进行探究：⑴实验室制取氧气要用到哪些仪器和药品；⑵定量收集氧气的方法。
5. 设计微型实验。微型实验是近二十年发展较快的一种新的化学实验。微型实验节约药品，节省时间，操作安全，污染少，学生可以自己动手制作仪器，自行实验，积极参与，激发兴趣，培养创新精神。
例如，“卤素各单质的活动性比较实验”，教师可指导学生将试管改为点滴板，即在点滴板的2个穴内分别滴入2滴KI溶液，再在滴有KI溶液的2个穴内分别滴入两滴饱和氯水和溴水，用细玻璃棒搅拌，然后，滴入一滴淀粉溶液，可观察到溶液变蓝。这样，氯水和溴水用量减少，大大减轻了因氯气和溴蒸气的挥发所造成的环境污染。
6. 设计生活中的实验。化学实验要贴近生活，贴近社会，探究生活、社会中的化学问题，解释、解决日常生活中的实际问题，拓宽化学实验的功能，培养学生创新能力。例如，探究普通安全火柴的实验：⑴燃烧前、后的火柴头与硝酸银溶液的反应；⑵普通安全火柴头刚燃烧时的气体分别与高锰酸钾溶液、品红溶液、碘化钾的淀粉溶液反应；⑶火柴头烧穿铝薄片；⑷火柴盒侧面的红磷转化为白磷的实验等。
7. 设计趣味性实验。化学实验具有动机功能，可以激发学生学习化学的兴趣，启迪学生思维，开拓创新精神，要探究如何增加化学实验的趣味性。如点铜变“银”，点“银”变“金”的实验，滴水生火，吹气生火，滴水点灯，魔棒点灯，火龙写字等。
二、 探究性实验设计的体会
1. 教师转变了教学观念，营造了民主、平等的课堂氛围，更好地发挥了主导作用。在实验课上，教师变换了地位，转换了角色，既是知识的传播者，教学活动的组织者，又是研讨的参与者，知识的获得者，能力的发展者。师生间是平等的，学生可以自由地发表见解，自由地讨论争辩；而教师则卸下了满堂传授的重负，从容做起“导演”来。其结果，大大激发了学生的学习兴趣，为学习创设了最佳情景，指导学生学，启发学生学，促使学生迸发思维的火花。与此同时，教师教给了学生获取知识的方法，送给了他们打开知识大门的钥匙，帮助他们学会了学习。当学生遇到疑难时，引导他们去想；当学生思路狭窄时，诱发他们拓宽；当学生“山重水复疑无路”时，带领他们步入“柳暗花明”的佳境。
2. 学生逐渐成为会问会学的人。在实验课上，也有教师提问学生，但更多的是学生对自己提问，向同学提问，向老师提问，甚至向教材发问。实践证明，这种宝贵的质疑问难精神的培养，需要师生共同努力，必须经历一个较长的过程。
三、 探究性实验设计应注意的问题
一个好的探究性化学实验方案，既培养了学生思维能力，又提高了学生的实验操作技能，同时对化学实验教学能收到事半功倍的效果。但在设计探究性化学实验时除了应该根据学生的心理特征和认知结构外，还需注意以下两点：
1. 把握好实验的难度。在设计探究性实验时应根据学生的实际水平，先从单个的仪器操作到仪器组装的应用性实验，从单个的已知物质鉴别到多个未知物质的鉴别，从一般的简单实验到较难的综合实验，慢慢过渡，逐步提高。
2. 对意外结果的解决和注意安全。学生在探究过程中可能出现意想不到的结果，设计时应做充分准备，解决可能发生的问题。如在探究实验室制取乙炔实验时，学生可闻到有特殊难闻的臭味气体产生，这是因为电石与水反应产生的乙炔常混有PH3、H2S等杂质的缘故。由于受知识的局限，教师应加以引导，让学生查阅有关资料自己解释，或让学生作进一步探究（开展课外活动实验）。
参考文献：
[1]朱绮琴，朱兵，周宁怀．化学活动课及微型实验的设计与实践下册(中学微型化学实验分册).民主建设出版社，1999(8).
[2]霍益萍.研究性学习实验与探索.广西教育出版社,2002(2)．
[3]广西师范大学科学教育研究所.理科教学中如何实施科学探究性学习.中国教育报,2002(11).
关键词：探究性实验；实验方案设计；创造能力
化学实验具有其独特的生动性、直观性、科学性、实践性，教师要引导学生勇于改进实验方法，设计出安全化、微型化实验，补充一些创新实验，以激发学生的创造欲望和学习兴趣。
一、 探究性实验的设计
1. 设计基本操作实验。探究性实验采取学生自主实验方法，利用学生对化学实验的好奇心，充分调动学生的学习兴趣，让学生探究出正确的实验方法和正确的操作技能，有目的地对学生进行操作训练。
2. 设计物质的性质实验。通常物质的性质实验大多数是验证性实验，是复习和巩固学生所学的化学知识，实验的难度比较小，但常常不能满足部分学生的求知欲，重复做这种实验，学生的实验兴趣会下降。对这样的化学实验，最有效的方法是把它放在课堂教学中去完成，变复习巩固知识为探究新知识，让学生学习科学家的研究方法，自己去感受、探索新知识，运用结论，在新情境中解决新问题。
例如，在探究硅酸盐性质实验时，可设计如下实验：⑴玻璃的刻花；⑵水底花园的制作等。引起了学生很大的兴趣。又如探究Cu和HNO3反应产物时，产生的气体是NO还是NO2、或者两者都有？反应器内空气如何排除如何验证产生的气体？
3. 设计物质的制备实验。物质的制取通常是一个综合性实验，它要求学生具备一定的化学知识，同时对实验操作技能要求比较高。学生对这样的化学实验好奇心特强，兴趣也特别浓厚，但也是问题最多的一类化学实验。实验设计的好坏直接关系到实验的成功率和结论的正确性。因此这类实验设计首先应降低难度，把大实验划分成若干个小实验，先让学生探究出每个小实验中的实验方法（要点）和要掌握的知识及操作技能，最后再探究出完整的实验方法。
例如,探究实验室制取氨气的方法时,根据教科书上的原理2NH4Cl＋Ca(OH)2=CaCl2 2NH3 2H2O,先把实验分成若干个小实验:⑴气密性检查实验的探究;⑵对大试管内固体加热实验的探究;⑶排空气法收集气体实验的探究;⑷仪器装配实验的探究。做完上述实验后再做实验室制取氨气时,实验难度明显减小,实验的成功率显著提高。同时让学生懂得探究知识的思路和方法，这类实验是让学生从基本的实验操作过渡到独立完成化学实验。应注意的是还可以让学生设计出其他制备氨气的简单方法,例如加热浓氨水、把浓氨水滴到NaOH固体中等等。
4. 设计知识的应用实验。化学知识应用于实践是化学教学的最终目的。知识应用性实验不仅要完成教材中要求的化学实验，而且还要紧密联系实际，解决生活中的一些实际问题。要求学生先设计出解决问题的方案，然后经过师生共同分析、讨论、修改后进行实施，必要时由部分学生协作来完成。这样的探究性实验是对学生所学化学知识和化学实验操作技能的一次检验。
例如，某样品中含有KClO3和NaCl，测样品中KClO3的含量。试设计实验方案，通过使KClO3分解并测定氧气的体积，求得样品中KClO3的质量分数。要求画出实验装置图，写出主要操作程序，并说明在实验中可能造成误差的原因。教师可设计带下列问题的系列实验进行探究：⑴实验室制取氧气要用到哪些仪器和药品；⑵定量收集氧气的方法。
5. 设计微型实验。微型实验是近二十年发展较快的一种新的化学实验。微型实验节约药品，节省时间，操作安全，污染少，学生可以自己动手制作仪器，自行实验，积极参与，激发兴趣，培养创新精神。
例如，“卤素各单质的活动性比较实验”，教师可指导学生将试管改为点滴板，即在点滴板的2个穴内分别滴入2滴KI溶液，再在滴有KI溶液的2个穴内分别滴入两滴饱和氯水和溴水，用细玻璃棒搅拌，然后，滴入一滴淀粉溶液，可观察到溶液变蓝。这样，氯水和溴水用量减少，大大减轻了因氯气和溴蒸气的挥发所造成的环境污染。
6. 设计生活中的实验。化学实验要贴近生活，贴近社会，探究生活、社会中的化学问题，解释、解决日常生活中的实际问题，拓宽化学实验的功能，培养学生创新能力。例如，探究普通安全火柴的实验：⑴燃烧前、后的火柴头与硝酸银溶液的反应；⑵普通安全火柴头刚燃烧时的气体分别与高锰酸钾溶液、品红溶液、碘化钾的淀粉溶液反应；⑶火柴头烧穿铝薄片；⑷火柴盒侧面的红磷转化为白磷的实验等。
7. 设计趣味性实验。化学实验具有动机功能，可以激发学生学习化学的兴趣，启迪学生思维，开拓创新精神，要探究如何增加化学实验的趣味性。如点铜变“银”，点“银”变“金”的实验，滴水生火，吹气生火，滴水点灯，魔棒点灯，火龙写字等。
二、 探究性实验设计的体会
1. 教师转变了教学观念，营造了民主、平等的课堂氛围，更好地发挥了主导作用。在实验课上，教师变换了地位，转换了角色，既是知识的传播者，教学活动的组织者，又是研讨的参与者，知识的获得者，能力的发展者。师生间是平等的，学生可以自由地发表见解，自由地讨论争辩；而教师则卸下了满堂传授的重负，从容做起“导演”来。其结果，大大激发了学生的学习兴趣，为学习创设了最佳情景，指导学生学，启发学生学，促使学生迸发思维的火花。与此同时，教师教给了学生获取知识的方法，送给了他们打开知识大门的钥匙，帮助他们学会了学习。当学生遇到疑难时，引导他们去想；当学生思路狭窄时，诱发他们拓宽；当学生“山重水复疑无路”时，带领他们步入“柳暗花明”的佳境。
2. 学生逐渐成为会问会学的人。在实验课上，也有教师提问学生，但更多的是学生对自己提问，向同学提问，向老师提问，甚至向教材发问。实践证明，这种宝贵的质疑问难精神的培养，需要师生共同努力，必须经历一个较长的过程。
三、 探究性实验设计应注意的问题
一个好的探究性化学实验方案，既培养了学生思维能力，又提高了学生的实验操作技能，同时对化学实验教学能收到事半功倍的效果。但在设计探究性化学实验时除了应该根据学生的心理特征和认知结构外，还需注意以下两点：
1. 把握好实验的难度。在设计探究性实验时应根据学生的实际水平，先从单个的仪器操作到仪器组装的应用性实验，从单个的已知物质鉴别到多个未知物质的鉴别，从一般的简单实验到较难的综合实验，慢慢过渡，逐步提高。
2. 对意外结果的解决和注意安全。学生在探究过程中可能出现意想不到的结果，设计时应做充分准备，解决可能发生的问题。如在探究实验室制取乙炔实验时，学生可闻到有特殊难闻的臭味气体产生，这是因为电石与水反应产生的乙炔常混有PH3、H2S等杂质的缘故。由于受知识的局限，教师应加以引导，让学生查阅有关资料自己解释，或让学生作进一步探究（开展课外活动实验）。
参考文献：
[1]朱绮琴，朱兵，周宁怀．化学活动课及微型实验的设计与实践下册(中学微型化学实验分册).民主建设出版社，1999(8).
[2]霍益萍.研究性学习实验与探索.广西教育出版社,2002(2)．
[3]广西师范大学科学教育研究所.理科教学中如何实施科学探究性学习.中国教育报,2002(11).