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高中化学开放性实验课题设计研究实例
作者：周轶晔
来源：《新课程·下旬》2017年第08期
摘 要：实验是化学学科发展的基础。在高中化学教学中，常规实验有助于学生把知识理论应用于操作实践，从而深化对知识的理解。与此同时，教师也应在可能的条件下给学生营造一个研究性的学习氛围，引导和培养学生的实验探究精神和研究能力。 关键词：实验设计；自变量；因变量；控制变量
笔者在日常教学中，通过学习和研究国内外的化学教学实验大纲和评价标准，尝试在日常化学教学中引导和启发学生设计简单的实验来研究一对变量的关系，并把实验设计付诸动手实验。本文就实验设计的理念、要求、评价标准做了介绍，并以某个开放性实验课题为实例展示了高中生学习和实践化学实验设计的过程和结果，以及在整个过程中所表现出来的活跃开放的思维和严谨求实的态度。 一、化学实验设计要求
笔者参考了国际文凭课程体系（International Baccalaureate）中化学课程的实验大纲和考核要求，就有关化学实验设计进行了教学尝试和课外拓展。对学生实验设计的要求和评价主要有以下三个方面：
1.实验设计是否明确了研究对象和实验变量。学生要具体说明实验方案中的自变量和对应的因变量，并能对因变量进行定量测量。设计方案中还需陈述任何可能干扰因变量结果的其他可控变量。
2.实验设计是否能有效控制变量。学生要说明如何调整和控制自变量的具体方法，以及如何控制其他可控变量的具体方法，使可控变量不影响到因变量的测量。
3.实验设计是否能收集到足够且可信的实验数据。在设计方案中足够的实验操作次数能避免实验结果的偶然性，以及足够的数据和合理的数据分布能使结果呈现一个较准确的趋势图。 二、教学实验设计实例 1.实验设计课题和具体要求
笔者首先对学生进行了有关化学实验设计的教学和指导，明确了实验设计的要求和评价标准，并给学生布置了一个开放性的课题——“研究液体的某种物理性质”。学生自行选择某种安全的常见液体，研究某个因素的变化对该液体的某种物理性质造成的变化。具体要求如下：