基于“證據推理”的化學實驗實踐研究

耿元元

摘要：化學實驗是化學中的重要組成部分，對于激發學生學習化學的興趣、學好化學知識來說都具有極大的促進作用。在初中化學的教學過程中，為了設計出更好的化學實驗教學，需要將“證據推理”這一理念運用到初中化學的化學實驗實踐中，在化學實驗中充分融入這一思想，指導化學實驗有步驟有條理地進行。

關鍵詞：化學實驗；證據推理；實踐研究

文章編號：1008-0546（2017）07-0093-02 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.07.028

“證據推理”是指依據事實根據，進行合理推理從而得出結論的方法，這里借用這種指導思想來引導初中化學實驗的進行，即根據化學實驗中發現的具體的實驗現象，結合所學的化學知識來推導化學實驗的結果，以此來誘發學生的思維，激發學生學習的自主性。其中“證據推理”所使用的方法一般有分析法、代入法、判斷法、結論法和驗證法等，在初中化學的實驗教學中，可以采用這種方法來指導學習。下面就從具體的幾個方面進行闡述。

一、基于“證據推理”的化學實驗實踐研究原則

1. 科學性原則

化學是自然學科，具有科學性，對于驗證一些化學現象或結論的化學實驗實踐來說，其在具體的研究過程中，就更不能少了科學性，而“證據推理”理論在化學實驗中的指導就對實驗科學性的要求更高了。因此，在化學實驗中，教師和學生都必須秉持科學性的原則，化學實驗中所使用的實驗方法、實驗原理、實驗操作步驟和所學的化學基礎理論知識、科學的研究方法應當協調一致，以此為化學實驗的基礎，才有利于學生科學思維的培養，有效提高學生的科學素養，達到化學實驗教學方案實施的真正目的。

2. 創造性原則

在課程改革的背景下，不僅對于學生基礎知識掌握的要求提高了，同時要求發展學生各方面的能力，為了遵循改革理念，在初中化學實驗教學中，教師要關注學生創新能力的培養，應當為學生設計具有創造性的實驗，根據實驗教學的要求，不斷改進和完善化學實驗，以使學生在實驗過程中能培養出創造性思維，優化自身的知識結構。“證據推理”也并不是要求學生在化學實驗實踐中固執地秉承一些傳統的教學觀念和預定的實驗現象來進行推理，而是能正視實驗過程中出現的各種實驗現象，并進行進一步的推理思考，發散學生的思維，使學生在化學實驗中能發揮更大的潛能。

3. 趣味性原則

在任何學科的教學過程中，學生的學習興趣都是提升學習效率的關鍵，只有學生對某門課程或研究有了興趣，才會樂意自主地去學習、去發現問題、解決問題，才有學習的積極性。所以教師在進行化學實驗的教學時，要充分考慮到這一點，化學實驗的設計中要秉承趣味性的原則，在“證據推理”理論的指導下，也要注意對化學實驗興趣的打造，把實驗與學生的生活聯系起來，增強問題的探究性，使學生在實驗研究的過程中發現更多的樂趣。

4. 可行性原則

在初中化學實驗的實踐中，設計的化學實驗科學性、創造性和趣味性再強，如果這個實驗違背了可行性的原則，那么也是一個失敗的化學實驗。如果化學實驗不可行，推理就更加無法進行了。因此，化學實驗內容要與書本的知識結合起來，不能只憑某個人的臆斷，而沒有化學理論基礎做鋪墊，化學實驗應當切實可行，同時還應當避免設計危險性較大的實驗，以保障學生在實驗過程中的安全，保障實驗的順利進行?？尚行栽瓌t還體現在設計的化學實驗要符合學生的實際認知水平，以能拓展學生所學的化學知識為目的。

二、基于“證據推理”的實驗過程

對于基于“證據推理”的實驗過程的探討，下面就以初中的一個化學實驗——“哪些因素影響固體物質在水中的溶解量”為例進行實驗過程的具體探討。

一個班上有45名同學，以每5名同學為一個實驗小組來進行合作探究性實驗的學習，讓每個小組推舉出一名組長。教師帶領學生進入化學實驗室，按照事先分好的化學實驗學習小組來進行實驗物品的發放（托盤天平、小燒杯、量筒、試管、鑰匙、膠頭滴管、玻璃棒、酒精燈、鐵架臺、石棉網、溫度計、硝酸鉀晶體、熟石灰），每個實驗小組分得一套實驗用品。教師先引導學生們回憶課堂上學習的溶液、固體物質溶解度的知識，然后引導學生進入實驗。

實驗步驟：

1. 溶質種類的影響：（1） 用量筒分次量取20mL的蒸餾水，分別加入兩個燒杯中，編號A、B。（2）用托盤天平分別稱取1g硝酸鉀晶體和1g熟石灰。（3）在A燒杯中加入1g硝酸鉀晶體，在B燒杯中加入1g熟石灰。（4）分別用玻璃棒攪拌A、B燒杯1分鐘，然后觀察物質的溶解情況，并做好相關記錄。

2. 溫度的影響：（1） 用量筒分次量取20mL的蒸餾水，分別加入兩個燒杯中，編號C、D。（2）用托盤天平稱取1g的硝酸鉀晶體，稱取兩次。（3）在C燒杯中加入1g的硝酸鉀晶體，在D燒杯中也加入1g的硝酸鉀晶體。（4）將C燒杯放在石棉網上，用酒精燈加熱2分鐘，D燒杯不加熱。（5）2分鐘后比較觀察C、D兩個燒杯內固體的溶解情況，并做好相關記錄。

這兩種類型的實驗完成之后，教師指導每個小組的同學收集整理好實驗中的證據，進行小組內的討論，得出實驗結論。

三、基于“證據推理”的實驗結果分析

初中化學中基于“證據推理”的實驗結果分析方面的探究，仍以文中第二節采用的“哪些因素影響固體物質在水中的溶解量”的實驗收集的證據來進行具體的分析。

實驗結果：

（一）溶質種類的影響：A燒杯中所剩固體量比B燒杯的少，即A燒杯中硝酸鉀晶體溶解量比B燒杯中熟石灰的溶解量多。

（二）溫度的影響：C燒杯中無固體剩余，D燒杯中幾乎還剩余一半的固體，即加熱的C燒杯中的固體溶解量比不加熱的D燒杯多。

綜上所述實驗所得的實驗結果，我們利用“證據推理”法來進行分析。首先，學生們都必須知曉，本實驗采用的是控制變量法。在第一個實驗——溶質種類的影響當中，變量只有溶質種類這一個，即硝酸鉀晶體與熟石灰是兩種不同的固體，其在本次實驗的溶解中充當溶質的角色，溶質不相同，溶解量也不相同，這一結論根據實驗現象是可以推理出來，但是否溶質的種類與溶解情況存在一定的比例性的關系呢，關于這一結論，通過“證據推理”，我們無法得出，因為該結論所要依據的事實不夠支持此推理，因此，我們可以得出的結論就只有：在其它條件相同的情況下，不同種類的固體物質在水里的溶解量不同；在第二個實驗——溫度的影響中，我們有的證據是加熱了的C燒杯中的固體溶解量比不加熱的D燒杯多，依據這一理論事實，學生們可以進行思考，溶質的種類相同，唯一不同的是溫度，不會有其它外在條件來干擾本實驗的結果，這就可以推斷出：在溶質的種類相同的情況下，當溫度升高時，固體物質硝酸鉀晶體在水里的溶解量會增加，溫度降低時，其溶解量會減少這一結論。其中有的學生會得出加熱會增加溶質的溶解量這一結論，但是是不是所有的固體物質都是這樣呢，這就需要鼓勵學生在此方面做進一步的探究了。

總而言之，基于“證據推理”的化學實驗實踐研究具有更高的科學性和趣味性，其對激發學生化學學習的興趣，拓展學生的思維，提升教學質量都具有極大的促進作用。與此同時，“證據推理”中推理是關鍵，訓練學生的思維能力，其對化學實驗的過程、化學實驗的實驗結果分析的要求也更高，使得化學實驗實踐向新的方向更好地發展。

參考文獻

[1] 馬志龍.化學實驗探究模式研究 （摘要）[J].化學教育，2002，23（Z1）：29-30

[2] 鄭長龍.化學實驗及其教學改革——探究的化學實驗教學[J].中學化學教學參考，2002（1）：27-29

[3] 周青，劉建青，楊輝祥.我國目前中學化學實驗研究[J].化學教育，2005，26（1）：14-16

[4] 張慶云，譚建紅.“中學化學實驗研究”課程綠色設計的思考[J].化學教育，2009，30（6）：10-11

[5] 繆陳亞.淺析化學實驗教學中滲透綠色化學思考[J].化學教與學，2015（1）：24-25

[6] 張啟偉，王桂仙.化學實驗探究教學模式在研究性學習中的應用[J].化學教學，2002（8）：3-4