化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計的誤區(qū)與視角探討

張煒

【摘 要】在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作中，對于實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的設(shè)計能力要求也在不斷提升，尤其是自學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)理念的興起更是加快推動了教育機(jī)構(gòu)對化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的進(jìn)程。然而在化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新各項(xiàng)工作和活動中，關(guān)于創(chuàng)新設(shè)計的誤區(qū)也逐漸暴露出來，使化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新沒有發(fā)揮出理想的效果。本文圍繞化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計的誤區(qū)相關(guān)儀器進(jìn)行了探討，分析了化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計的誤區(qū)，提出了化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計的科學(xué)視角，旨在不斷提升中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計水平，為培養(yǎng)和提升學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)奠定有利條件。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新；設(shè)計誤區(qū)

【中圖分類號】G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】2095-3089（2018）33-0292-02

一、引言

化學(xué)學(xué)科是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，在新課改背景下，加強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作和創(chuàng)新技能成為越來越多中學(xué)化學(xué)教學(xué)所關(guān)注的內(nèi)容。為了更好地營造化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新氛圍，各種實(shí)驗(yàn)類創(chuàng)新活動也不斷涌現(xiàn)。這些實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新活動一方面起到了較好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)促進(jìn)作用，另一方面也暴露出一些誤區(qū)，使化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新活動的效果大打折扣。

二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計誤區(qū)

在目前的化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計過程中主要暴露出以下設(shè)計的誤區(qū)：

1.化學(xué)實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性不足。

學(xué)以致用的前提條件必須是站在更加科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牧錾?，而不是將一些單一的片面的化學(xué)概念來盲目應(yīng)用到生活中。就算是最簡單的一些化學(xué)概念和原理在生活化的應(yīng)用過程中也必須經(jīng)歷科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑囼?yàn)和檢驗(yàn)，才能得到最終的理想的應(yīng)用效果。目前在學(xué)生們進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計過程中往往注重生活化和常識化，在一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的選擇，條件的優(yōu)化環(huán)節(jié)中，對這些指標(biāo)的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性上意識不足，表現(xiàn)為越來越表面化、模糊化處理。比如為了強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的生活性，學(xué)生們采用生活用品或醫(yī)藥用品來代替化學(xué)原料和化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器。像在演示二氧化硫的過程中有學(xué)生選用礦泉水瓶、在減壓過濾的實(shí)驗(yàn)中選擇用醫(yī)用的負(fù)壓引流裝置來代替抽氣泵等等，這些化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新雖然可以更加生活化，減少了試驗(yàn)耗資，表現(xiàn)出一定的試驗(yàn)效果，但是從化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計的理念來看，很容易走入一個誤區(qū)即學(xué)生們對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性逐漸漠化，對于化學(xué)實(shí)驗(yàn)來說，本身是復(fù)雜的，即使表面上很簡單的概念和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象在底層都隱含著很多不確定的影響因素，進(jìn)而引發(fā)實(shí)驗(yàn)偏差或?qū)嶒?yàn)事故。如果在化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計過程中一味注重生活化，則很容易因替代裝置或替代原料的不確定性因素導(dǎo)致失控的結(jié)果，危險也往往潛藏在其中。此外，在這種誤區(qū)的影響下學(xué)生們的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性和實(shí)驗(yàn)規(guī)范性也將大大降低。

2.化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵性不足。

隨著社會各界對環(huán)境保護(hù)重視力度的加大，表現(xiàn)在化學(xué)這一學(xué)科上的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)工作也向著綠色化環(huán)?；姆较虬l(fā)展。很多學(xué)生在受到環(huán)保理念的耳濡目染之后，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計過程中也以此為重要的思考點(diǎn)和改進(jìn)點(diǎn)。比如在學(xué)生們了解到苯和液溴具有一定的環(huán)保危害性之后，圍繞實(shí)驗(yàn)的環(huán)保性作了創(chuàng)新設(shè)計，對實(shí)驗(yàn)的裝置進(jìn)行了改進(jìn)，使試驗(yàn)裝置更加微型化，實(shí)驗(yàn)全程對環(huán)境的危害更小。這樣的出發(fā)點(diǎn)是值得稱贊的，但是從化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計的本質(zhì)來看，經(jīng)過重新設(shè)計后的試驗(yàn)裝置系統(tǒng)反而沒有原來課本上的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)裝置系統(tǒng)更能表現(xiàn)和反應(yīng)反應(yīng)的內(nèi)容和信息。雖然也可以驗(yàn)證苯與液溴發(fā)生了取代反應(yīng)，但是由于缺少了冷凝回流處理部分使改造后的實(shí)驗(yàn)裝置系統(tǒng)缺少了對于該冷凝回流方面知識觀察場景和學(xué)習(xí)機(jī)會，因此創(chuàng)新設(shè)計后的化學(xué)實(shí)驗(yàn)涵蓋的內(nèi)容面向反而縮小化。這種化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計雖然提供了一些思路，但是從化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論知識教學(xué)方面反而是一個弊端和不足，因此，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計過程中，教師應(yīng)該有意識引導(dǎo)學(xué)生們盡量挖掘和拓展實(shí)驗(yàn)內(nèi)涵，而不是流于表面或內(nèi)縮。

三、化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計視角

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計的教學(xué)或各種活動中，化學(xué)教師應(yīng)該從以下視角來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，以減少學(xué)生在實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計活動中盲目化和片面化，走入實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計的誤區(qū)。

1.更加凸顯出化學(xué)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目的就在于將很多潛藏在底層的化學(xué)理論知識用顯現(xiàn)的化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象表達(dá)出來，通過觀察到各種明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來理解內(nèi)在的知識。明確了這一點(diǎn)，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計環(huán)節(jié)中，學(xué)生應(yīng)該盡可能圍繞凸顯化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的目標(biāo)來進(jìn)行試驗(yàn)創(chuàng)新。比如指示劑顏色的變化、將壓力以聲音大小或液面高低的形式間接表現(xiàn)出來、通過控制溫度等條件將化學(xué)反應(yīng)不同階段的現(xiàn)象表現(xiàn)出來等等。通過這些更利于凸顯出化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的手段或途徑來改進(jìn)或創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生們在化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計和學(xué)習(xí)的過程中能夠印象深刻。

2.使化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作流程更加簡便。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)很迷人很有趣，但是在準(zhǔn)備和操作化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中往往是很多學(xué)生不愿意做的，沒有耐心，不細(xì)致，最后導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果達(dá)不到理想的預(yù)期。針對這些日常的化學(xué)實(shí)驗(yàn)問題，教師們可以從化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作流程更加簡便化的方向和視角來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新。在圍繞該方向的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計過程中，學(xué)生們會經(jīng)歷總結(jié)歸納的思維過程，也就是說如果要實(shí)現(xiàn)使化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作流程更加簡便的設(shè)計就必須對整個實(shí)驗(yàn)的原理和反應(yīng)流程有很全面的掌握。因此通過簡便化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作流程不僅可以使學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備和操作不犯難，同時對于培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的全局觀，幫組學(xué)生建立化學(xué)知識網(wǎng)絡(luò)，提高學(xué)生的總結(jié)概括能力有著十分積極的作用。

3.拓展化學(xué)實(shí)驗(yàn)的功能性。

本著學(xué)以致用的重要教學(xué)理念，化學(xué)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計也應(yīng)在實(shí)驗(yàn)的功能性方面進(jìn)行創(chuàng)新和拓展。將化學(xué)實(shí)驗(yàn)與社會關(guān)注的熱點(diǎn)問題相結(jié)合，探索如何更合理地控制化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程、探索如何有效節(jié)約反應(yīng)原材料、如何延長化學(xué)反應(yīng)裝置的壽命、如何減少化學(xué)反應(yīng)中各種危害物質(zhì)的釋放和處理、如何將化學(xué)反應(yīng)副產(chǎn)物進(jìn)行提純和再次利用等等，從這些化學(xué)實(shí)驗(yàn)的社會功能性上進(jìn)行思考和探索，從而提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計的水平。

四、結(jié)語

化學(xué)實(shí)驗(yàn)使化學(xué)教學(xué)的一個重要組成部分，因此，高中化學(xué)教師應(yīng)充分重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，對式樣長信設(shè)計的誤區(qū)進(jìn)行辨別，采用更加科學(xué)的視角來引導(dǎo)學(xué)生們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新探索，使學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)能夠得到加快提升。

參考文獻(xiàn)

[1]化學(xué)實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)方式的含義、類型和功能，蓋立春，《化學(xué)教育》，2008（1）.