例談初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的科學(xué)性和簡(jiǎn)約性

蔡麗

摘 要：為了能夠更高效地進(jìn)行化學(xué)課堂教學(xué)，培養(yǎng)初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的創(chuàng)新能力，我們通過(guò)結(jié)合正面和反面兩個(gè)實(shí)驗(yàn)案例，具體說(shuō)明初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中我們必須遵循的科學(xué)和簡(jiǎn)約的要求和原則，進(jìn)而通過(guò)改良設(shè)計(jì)的方案內(nèi)容，設(shè)計(jì)易操作和實(shí)用性較強(qiáng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，以此來(lái)保障教學(xué)過(guò)程中實(shí)驗(yàn)的安全性，保證初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的環(huán)保性。因此，化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的科學(xué)性和簡(jiǎn)約性是我們?cè)诒酒恼轮刑接懙暮诵淖h題。

關(guān)鍵詞：初中化學(xué) 實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新 科學(xué)性 簡(jiǎn)約性

引言

提高初中化學(xué)教學(xué)過(guò)程中的有效性的重要教學(xué)手段就是初中化學(xué)老師要秉持創(chuàng)新的理念，這同時(shí)也是提高化學(xué)老師專(zhuān)業(yè)的文化素養(yǎng)的首要途徑。但是，我們通過(guò)檢索相關(guān)文獻(xiàn)以及觀(guān)察初中化學(xué)老師教授學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，在一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)的課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新大賽中，偶爾會(huì)出現(xiàn)漏洞和弊端，其中最為明顯的兩方面就是實(shí)驗(yàn)缺少科學(xué)性和有限的簡(jiǎn)約性。

一、科學(xué)性是化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的根基

我們?cè)诒酒恼轮兴岬降幕瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的科學(xué)性指在化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案首先要彰顯出嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)態(tài)度，改進(jìn)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課題必須秉持原有的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)目的，更不能削弱實(shí)驗(yàn)的必要功能，所以創(chuàng)新的化學(xué)實(shí)驗(yàn)切忌違背科學(xué)性的原理。比如，在人教版初三階段的化學(xué)教材中“紅磷燃燒的前后質(zhì)量的測(cè)量結(jié)果”實(shí)驗(yàn)中，其實(shí)驗(yàn)過(guò)程中裝置和實(shí)驗(yàn)用具比較復(fù)雜，操作起來(lái)比較麻煩，實(shí)驗(yàn)成功的幾率并不是很高。通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)發(fā)現(xiàn)，我們只需要準(zhǔn)備一個(gè)玻璃瓶就可以彌補(bǔ)上述的不足。實(shí)驗(yàn)之前，將準(zhǔn)備好的玻璃瓶放置在托盤(pán)天平上并記錄第一次測(cè)量的數(shù)據(jù)，然后將玻璃瓶取下并加熱鐵蓋，這時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)紅磷開(kāi)始燃燒，待玻璃瓶的溫度降到和室溫等同時(shí)再次稱(chēng)量，并記錄第二次的數(shù)據(jù)，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)這兩次的數(shù)據(jù)記錄是相等的，并沒(méi)有發(fā)生變化[1]。

但是，在上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中我們務(wù)必要注意玻璃瓶是否會(huì)炸裂的問(wèn)題，所以我們對(duì)玻璃瓶的材質(zhì)提出了更高的要求，其耐壓要求要保證在-1～2atm之間，另外，由于紅磷的燃燒會(huì)加速鐵蓋的銹蝕速度，所以在完成實(shí)驗(yàn)以后要注意在下次實(shí)驗(yàn)中及時(shí)更換掉鐵蓋。我們發(fā)現(xiàn)，這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)更加簡(jiǎn)單，操作起來(lái)十分方便，深受老師的喜歡。

1.進(jìn)行“二氧化碳熄滅蠟燭”的實(shí)驗(yàn)

在“二氧化碳熄滅蠟燭”的實(shí)驗(yàn)中，在一個(gè)大燒杯中放入一長(zhǎng)一短兩根蠟燭并點(diǎn)燃，將制好的二氧化碳?xì)怏w沿?zé)诘谷?，于是學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)下面的火焰是先滅，上面的火焰是最后滅的。但這個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)際操作的過(guò)程中會(huì)存在偶然性，有些老師依據(jù)下述情況改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，在一個(gè)大燒杯中放入一長(zhǎng)一短兩根蠟燭并點(diǎn)燃，旁邊一側(cè)用導(dǎo)管直接將二氧化碳導(dǎo)入燒杯底端，這時(shí)候，學(xué)生也能觀(guān)察導(dǎo)蠟燭由下而上依次熄滅。其實(shí)仔細(xì)想來(lái)，無(wú)論二氧化碳的密度比空氣大還是比空氣小，都會(huì)使蠟燭自下而上依次熄滅。通過(guò)這樣改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，看起來(lái)操作過(guò)程十分簡(jiǎn)單，而且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，成功率也很高，但是實(shí)際上并不符合科學(xué)性原理的。

2.測(cè)定空氣中的氧氣含量的實(shí)驗(yàn)

在對(duì)空氣氧氣含量實(shí)驗(yàn)的測(cè)定過(guò)程中，部分教師會(huì)用棉花或者木炭等物質(zhì)來(lái)代替磷，同時(shí)會(huì)用氫氧化鈉溶液來(lái)吸收產(chǎn)生的二氧化碳，但是這些創(chuàng)新的理念并不符合實(shí)驗(yàn)探究科學(xué)性的原則，他們認(rèn)為這些含碳物質(zhì)在燃燒過(guò)程中，其中的碳元素會(huì)全部轉(zhuǎn)化為二氧化碳，然后被氫氧化鈉溶液吸收。這個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程看似比較理想，其中存在的漏洞十分明顯。我們通過(guò)查閱資料知道，一些常見(jiàn)的能夠燃燒的物質(zhì)需要的最低的氧氣含量是：棉花需要百分之八，木炭需要百分之十四，蠟燭需要百分之十六，白磷需要百分之五點(diǎn)九，基于上述結(jié)果，磷才是需要氧氣含量最多的物質(zhì)。而且碳的燃燒較要慢，不完全燃燒狀態(tài)下還會(huì)產(chǎn)生一氧化碳?xì)怏w，容易造成試驗(yàn)誤差。

二、簡(jiǎn)約性是化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的重要目標(biāo)

1.簡(jiǎn)單操作實(shí)驗(yàn)的必要性

眾所周知，化學(xué)實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單、易操作是我們?cè)趯?shí)驗(yàn)過(guò)程中所追求的重要目標(biāo)，準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材質(zhì)簡(jiǎn)單快捷，實(shí)驗(yàn)的用具成本低，節(jié)省藥品并且達(dá)到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，同時(shí)確保安全可靠，這是我們追求化學(xué)實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)約性的主要目的。雖然實(shí)驗(yàn)過(guò)程方面操作，但是實(shí)驗(yàn)的效果同樣趨于復(fù)雜，尤其是吸引學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的興趣和能動(dòng)性，學(xué)生操作起來(lái)方便，才會(huì)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中找到樂(lè)趣[2]。

2.一些科學(xué)實(shí)驗(yàn)違背簡(jiǎn)單操作的原則

但是，我們發(fā)現(xiàn)有些實(shí)驗(yàn)雖然具有科學(xué)性能，但是卻難以彰顯其簡(jiǎn)約性。比如，我們?cè)跈z驗(yàn)蠟燭燃燒是否會(huì)產(chǎn)生為二氧化碳的實(shí)驗(yàn)中，有些老師利用廣口瓶、量杯、玻璃容器等，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，通過(guò)觀(guān)察實(shí)驗(yàn)過(guò)程，廣口瓶的水會(huì)流出，然后讓瓶?jī)?nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，然后導(dǎo)致蠟燭燃燒的產(chǎn)物會(huì)被石灰水吸收，以此來(lái)達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。這個(gè)實(shí)驗(yàn)操作起來(lái)過(guò)于復(fù)雜，而且物理較差的學(xué)生并不沒(méi)明白其中存在的原理。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，初中化學(xué)老師在改良化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要切合實(shí)際的操作要求以及實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑘?jiān)持簡(jiǎn)約性和科學(xué)性的實(shí)驗(yàn)原則，進(jìn)行多次探討、分析實(shí)驗(yàn)過(guò)過(guò)程，充分利用學(xué)校制備的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)方案。

參考文獻(xiàn)

[1]仲崇超.例談初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的思維方法[J].新課程（中），2017（4）：152-152.

[2]朱清勇.例談化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的途徑和價(jià)值[J].教育研究與評(píng)論（中學(xué)教育教學(xué)），2017（9）：52-54.