例談初中化學實驗探究教學的科學性和簡約性

蔡麗

摘 要：為了能夠更高效地進行化學課堂教學，培養初中化學實驗過程中的創新能力，我們通過結合正面和反面兩個實驗案例，具體說明初中化學實驗過程中我們必須遵循的科學和簡約的要求和原則，進而通過改良設計的方案內容，設計易操作和實用性較強的化學實驗，以此來保障教學過程中實驗的安全性，保證初中化學實驗的環保性。因此，化學實驗探究教學的科學性和簡約性是我們在本篇文章中探討的核心議題。

關鍵詞：初中化學 實驗創新 科學性 簡約性

引言

提高初中化學教學過程中的有效性的重要教學手段就是初中化學老師要秉持創新的理念，這同時也是提高化學老師專業的文化素養的首要途徑。但是，我們通過檢索相關文獻以及觀察初中化學老師教授學生的實驗過程，在一些化學實驗的課堂教學和實驗創新大賽中，偶爾會出現漏洞和弊端，其中最為明顯的兩方面就是實驗缺少科學性和有限的簡約性。

一、科學性是化學實驗創新的根基

我們在本篇文章中所提到的化學實驗創新的科學性指在化學實驗的設計方案首先要彰顯出嚴謹求實的科學實驗態度，改進的化學實驗課題必須秉持原有的實驗設計目的，更不能削弱實驗的必要功能，所以創新的化學實驗切忌違背科學性的原理。比如，在人教版初三階段的化學教材中“紅磷燃燒的前后質量的測量結果”實驗中，其實驗過程中裝置和實驗用具比較復雜，操作起來比較麻煩，實驗成功的幾率并不是很高。通過分析實驗過程和實驗目標發現，我們只需要準備一個玻璃瓶就可以彌補上述的不足。實驗之前，將準備好的玻璃瓶放置在托盤天平上并記錄第一次測量的數據，然后將玻璃瓶取下并加熱鐵蓋，這時會發現紅磷開始燃燒，待玻璃瓶的溫度降到和室溫等同時再次稱量，并記錄第二次的數據，學生會發現這兩次的數據記錄是相等的，并沒有發生變化[1]。

但是，在上述實驗過程中我們務必要注意玻璃瓶是否會炸裂的問題，所以我們對玻璃瓶的材質提出了更高的要求，其耐壓要求要保證在-1～2atm之間，另外，由于紅磷的燃燒會加速鐵蓋的銹蝕速度，所以在完成實驗以后要注意在下次實驗中及時更換掉鐵蓋。我們發現，這項實驗的改進更加簡單，操作起來十分方便，深受老師的喜歡。

1.進行“二氧化碳熄滅蠟燭”的實驗

在“二氧化碳熄滅蠟燭”的實驗中，在一個大燒杯中放入一長一短兩根蠟燭并點燃，將制好的二氧化碳氣體沿燒杯壁倒入，于是學生會發現下面的火焰是先滅，上面的火焰是最后滅的。但這個實驗實際操作的過程中會存在偶然性，有些老師依據下述情況改進實驗，在一個大燒杯中放入一長一短兩根蠟燭并點燃，旁邊一側用導管直接將二氧化碳導入燒杯底端，這時候，學生也能觀察導蠟燭由下而上依次熄滅。其實仔細想來，無論二氧化碳的密度比空氣大還是比空氣小，都會使蠟燭自下而上依次熄滅。通過這樣改進實驗，看起來操作過程十分簡單，而且實驗現象明顯，成功率也很高，但是實際上并不符合科學性原理的。

2.測定空氣中的氧氣含量的實驗

在對空氣氧氣含量實驗的測定過程中，部分教師會用棉花或者木炭等物質來代替磷，同時會用氫氧化鈉溶液來吸收產生的二氧化碳，但是這些創新的理念并不符合實驗探究科學性的原則，他們認為這些含碳物質在燃燒過程中，其中的碳元素會全部轉化為二氧化碳，然后被氫氧化鈉溶液吸收。這個實驗過程看似比較理想，其中存在的漏洞十分明顯。我們通過查閱資料知道，一些常見的能夠燃燒的物質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九，基于上述結果，磷才是需要氧氣含量最多的物質。而且碳的燃燒較要慢，不完全燃燒狀態下還會產生一氧化碳氣體，容易造成試驗誤差。

二、簡約性是化學實驗過程的重要目標

1.簡單操作實驗的必要性

眾所周知，化學實驗簡單、易操作是我們在實驗過程中所追求的重要目標，準備實驗材質簡單快捷，實驗的用具成本低，節省藥品并且達到實驗現象明顯，同時確保安全可靠，這是我們追求化學實驗簡約性的主要目的。雖然實驗過程方面操作，但是實驗的效果同樣趨于復雜，尤其是吸引學生做實驗的興趣和能動性，學生操作起來方便，才會在化學實驗課程中找到樂趣[2]。

2.一些科學實驗違背簡單操作的原則

但是，我們發現有些實驗雖然具有科學性能，但是卻難以彰顯其簡約性。比如，我們在檢驗蠟燭燃燒是否會產生為二氧化碳的實驗中，有些老師利用廣口瓶、量杯、玻璃容器等，精心設計實驗方案，通過觀察實驗過程，廣口瓶的水會流出，然后讓瓶內產生負壓，然后導致蠟燭燃燒的產物會被石灰水吸收，以此來達到實驗目的。這個實驗操作起來過于復雜，而且物理較差的學生并不沒明白其中存在的原理。

結語

綜上所述，初中化學老師在改良化學實驗過程中，要切合實際的操作要求以及實驗目的，堅持簡約性和科學性的實驗原則，進行多次探討、分析實驗過過程，充分利用學校制備的實驗器材，設計出合理的實驗方案。

參考文獻

[1]仲崇超.例談初中化學實驗創新的思維方法[J].新課程（中），2017（4）：152-152.

[2]朱清勇.例談化學實驗創新的途徑和價值[J].教育研究與評論（中學教育教學），2017（9）：52-54.