例谈初中化学实验探究教学的科学性和简约性

    蔡丽

    摘 要：为了能够更高效地进行化学课堂教学，培养初中化学实验过程中的创新能力，我们通过结合正面和反面两个实验案例，具体说明初中化学实验过程中我们必须遵循的科学和简约的要求和原则，进而通过改良设计的方案内容，设计易操作和实用性较强的化学实验，以此来保障教学过程中实验的安全性，保证初中化学实验的环保性。因此，化学实验探究教学的科学性和简约性是我们在本篇文章中探讨的核心议题。

    关键词：初中化学 实验创新 科学性 简约性

    引言

    提高初中化学教学过程中的有效性的重要教学手段就是初中化学老师要秉持创新的理念，这同时也是提高化学老师专业的文化素养的首要途径。但是，我们通过检索相关文献以及观察初中化学老师教授学生的实验过程，在一些化学实验的课堂教学和实验创新大赛中，偶尔会出现漏洞和弊端，其中最为明显的两方面就是实验缺少科学性和有限的简约性。

    一、科学性是化学实验创新的根基

    我们在本篇文章中所提到的化学实验创新的科学性指在化学实验的设计方案首先要彰显出严谨求实的科学实验态度，改进的化学实验课题必须秉持原有的实验设计目的，更不能削弱实验的必要功能，所以创新的化学实验切忌违背科学性的原理。比如，在人教版初三阶段的化学教材中“红磷燃烧的前后质量的测量结果”实验中，其实验过程中装置和实验用具比较复杂，操作起来比较麻烦，实验成功的几率并不是很高。通过分析实验过程和实验目标发现，我们只需要准备一个玻璃瓶就可以弥补上述的不足。实验之前，将准备好的玻璃瓶放置在托盘天平上并记录第一次测量的数据，然后将玻璃瓶取下并加热铁盖，这时会发现红磷开始燃烧，待玻璃瓶的温度降到和室温等同时再次称量，并记录第二次的数据，学生会发现这两次的数据记录是相等的，并没有发生变化[1]。

    但是，在上述实验过程中我们务必要注意玻璃瓶是否会炸裂的问题，所以我们对玻璃瓶的材质提出了更高的要求，其耐压要求要保证在-1～2atm之間，另外，由于红磷的燃烧会加速铁盖的锈蚀速度，所以在完成实验以后要注意在下次实验中及时更换掉铁盖。我们发现，这项实验的改进更加简单，操作起来十分方便，深受老师的喜欢。

    1.进行“二氧化碳熄灭蜡烛”的实验

    在“二氧化碳熄灭蜡烛”的实验中，在一个大烧杯中放入一长一短两根蜡烛并点燃，将制好的二氧化碳气体沿烧杯壁倒入，于是学生会发现下面的火焰是先灭，上面的火焰是最后灭的。但这个实验实际操作的过程中会存在偶然性，有些老师依据下述情况改进实验，在一个大烧杯中放入一长一短两根蜡烛并点燃，旁边一侧用导管直接将二氧化碳导入烧杯底端，这时候，学生也能观察导蜡烛由下而上依次熄灭。其实仔细想来，无论二氧化碳的密度比空气大还是比空气小，都会使蜡烛自下而上依次熄灭。通过这样改进实验，看起来操作过程十分简单，而且实验现象明显，成功率也很高，但是实际上并不符合科学性原理的。

    2.测定空气中的氧气含量的实验

    在对空气氧气含量实验的测定过程中，部分教师会用棉花或者木炭等物质来代替磷，同时会用氢氧化钠溶液来吸收产生的二氧化碳，但是这些创新的理念并不符合实验探究科学性的原则，他们认为这些含碳物质在燃烧过程中，其中的碳元素会全部转化为二氧化碳，然后被氢氧化钠溶液吸收。这个实验过程看似比较理想，其中存在的漏洞十分明显。我们通过查阅资料知道，一些常见的能够燃烧的物质需要的最低的氧气含量是：棉花需要百分之八，木炭需要百分之十四，蜡烛需要百分之十六，白磷需要百分之五点九，基于上述结果，磷才是需要氧气含量最多的物质。而且碳的燃烧较要慢，不完全燃烧状态下还会产生一氧化碳气体，容易造成试验误差。

    二、简约性是化学实验过程的重要目标

    1.简单操作实验的必要性

    众所周知，化学实验简单、易操作是我们在实验过程中所追求的重要目标，准备实验材质简单快捷，实验的用具成本低，节省药品并且达到实验现象明显，同时确保安全可靠，这是我们追求化学实验简约性的主要目的。虽然实验过程方面操作，但是实验的效果同样趋于复杂，尤其是吸引学生做实验的兴趣和能动性，学生操作起来方便，才会在化学实验课程中找到乐趣[2]。

    2.一些科学实验违背简单操作的原则

    但是，我们发现有些实验虽然具有科学性能，但是却难以彰显其简约性。比如，我们在检验蜡烛燃烧是否会产生为二氧化碳的实验中，有些老师利用广口瓶、量杯、玻璃容器等，精心设计实验方案，通过观察实验过程，广口瓶的水会流出，然后让瓶内产生负压，然后导致蜡烛燃烧的产物会被石灰水吸收，以此来达到实验目的。这个实验操作起来过于复杂，而且物理较差的学生并不没明白其中存在的原理。

    结语

    综上所述，初中化学老师在改良化学实验过程中，要切合实际的操作要求以及实验目的，坚持简约性和科学性的实验原则，进行多次探讨、分析实验过过程，充分利用学校制备的实验器材，设计出合理的实验方案。

    参考文献

    [1]仲崇超.例谈初中化学实验创新的思维方法[J].新课程（中），2017（4）：152-152.

    [2]朱清勇.例谈化学实验创新的途径和价值[J].教育研究与评论（中学教育教学），2017（9）：52-54.