初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)要向?qū)W生滲透哪些化學(xué)學(xué)科思想

張秋珍

摘 要：初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生積極主動(dòng)地獲取化學(xué)知識(shí)、認(rèn)識(shí)和解決化學(xué)問(wèn)題的重要實(shí)踐活動(dòng)，是一種有效的學(xué)習(xí)方式。在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)以實(shí)驗(yàn)為主的科學(xué)探究活動(dòng)，有利于激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣，引導(dǎo)學(xué)生在觀察、實(shí)驗(yàn)和交流討論中學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)，提高了學(xué)生的探究能力。在進(jìn)入化學(xué)課堂以前，學(xué)生已經(jīng)接觸了很多有關(guān)化學(xué)的知識(shí)，對(duì)化學(xué)肯定已經(jīng)不再陌生。但學(xué)生知道的只是零碎、膚淺的化學(xué)常識(shí)，使學(xué)生系統(tǒng)地認(rèn)識(shí)化學(xué)則是今后化學(xué)課的重要任務(wù)。初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)雖然是基礎(chǔ)入門(mén)階段，但課本在編排過(guò)程中巧妙地將化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)科思想貫穿其中，使學(xué)生在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，也把化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)科思想有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，為以后的進(jìn)一步學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)。就化學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)向?qū)W生滲透哪些化學(xué)學(xué)科思想，提出了一些粗淺見(jiàn)解。

關(guān)鍵詞：化學(xué)實(shí)驗(yàn)；學(xué)科思想；實(shí)驗(yàn)過(guò)程

一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性

化學(xué)是一門(mén)中心學(xué)科，化學(xué)離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)。化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性主要體現(xiàn)在：化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)理論產(chǎn)生的基礎(chǔ)，化學(xué)上的結(jié)論、規(guī)律、成果的獲得是建立在前人實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上的?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)也是檢驗(yàn)化學(xué)理論正確與否的唯一標(biāo)準(zhǔn)，如，拉瓦錫通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出空氣由O2、N2組成的重要結(jié)論，這也打破了“燃素說(shuō)”的錯(cuò)誤說(shuō)法。波義耳通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)石蕊、酚酞可作為酸堿指示劑，對(duì)后人檢驗(yàn)溶液的酸堿性帶來(lái)便利。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還要懂得：如果發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與理論不符時(shí)，應(yīng)首先注重實(shí)驗(yàn)，認(rèn)真分析和檢查原因，也可以做對(duì)照實(shí)驗(yàn)、空白試驗(yàn)或自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)來(lái)核對(duì)，從中得到有益的科學(xué)結(jié)論和學(xué)習(xí)科學(xué)思維方法。

二、一個(gè)完整的探究實(shí)驗(yàn)所包含的環(huán)節(jié)

一個(gè)完整的探究實(shí)驗(yàn)由8個(gè)基本環(huán)節(jié)構(gòu)成，包括提出問(wèn)題→猜想與假設(shè)→制訂計(jì)劃→搜集證據(jù)→進(jìn)行實(shí)驗(yàn)→解釋與評(píng)價(jià)→表達(dá)與交流。如，《探究吸入氣體和呼出氣體有什么不同》的實(shí)驗(yàn)，就是使學(xué)生初步懂得化學(xué)探究的步驟，這是本實(shí)驗(yàn)的一個(gè)學(xué)習(xí)目標(biāo)，通過(guò)學(xué)習(xí)使學(xué)生大致知道探究實(shí)驗(yàn)的環(huán)節(jié)，以及當(dāng)遇到新的問(wèn)題時(shí)，我們用什么方法來(lái)解決，即首先進(jìn)行猜想和假設(shè)，然后根據(jù)猜想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，通過(guò)現(xiàn)象得出正確結(jié)論。

三、實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中要向?qū)W生滲透的學(xué)科思想

1.有序地觀察、描述、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本技能

走進(jìn)化學(xué)世界中，學(xué)生首先要接觸到兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，第一個(gè)實(shí)驗(yàn)是“對(duì)蠟燭及其燃燒的探究”，本實(shí)驗(yàn)的目的是讓學(xué)生體會(huì)學(xué)習(xí)化學(xué)的特點(diǎn)是關(guān)注物質(zhì)的性質(zhì)、變化、變化過(guò)程及其現(xiàn)象。體驗(yàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)，使學(xué)生體會(huì)到日常生活中一些常見(jiàn)的現(xiàn)象也能發(fā)現(xiàn)一些有價(jià)值的問(wèn)題，并初步學(xué)會(huì)書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的方法，引導(dǎo)學(xué)生如何書(shū)寫(xiě)現(xiàn)象（告知學(xué)生現(xiàn)象就是人的感官能感知的東西，包括看得到、聞得到、摸得到、聽(tīng)得到的等），它重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生觀察和描述現(xiàn)象的能力。第二個(gè)實(shí)驗(yàn)是“對(duì)人體吸入的空氣和呼出的氣體的探究”，該實(shí)驗(yàn)側(cè)重對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的培養(yǎng)。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都來(lái)自生活，學(xué)生不會(huì)感到陌生，但學(xué)生卻從未對(duì)其細(xì)節(jié)進(jìn)行過(guò)認(rèn)真的觀察和分析。選擇這樣的實(shí)驗(yàn)，會(huì)使學(xué)生感到化學(xué)與生活密切相關(guān)，學(xué)習(xí)化學(xué)可以從身邊的化學(xué)現(xiàn)象開(kāi)始進(jìn)行探究，懂得化學(xué)就在身邊，處處留心皆學(xué)問(wèn)的道理。如果教學(xué)中教師沒(méi)有明確這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的，教學(xué)中沒(méi)有將這些思想滲透給學(xué)生，將探究實(shí)驗(yàn)變成了“照方抓藥”，學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)就單純地把課本空格填寫(xiě)完畢，那就白白浪費(fèi)了這兩節(jié)探究課了。

2.對(duì)比探究及運(yùn)用已有知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題能力的思想

物質(zhì)世界千差萬(wàn)別，但又有一些共性。運(yùn)用已有知識(shí)，通過(guò)對(duì)比歸納，解決實(shí)際問(wèn)題，這是一種學(xué)習(xí)的技能。如，教材中三種氣體（氧氣、氫氣、二氧化碳）的制取及其呈現(xiàn)方式不同。氧氣的制取則是最低要求，也是學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)不多的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，本實(shí)驗(yàn)是對(duì)常見(jiàn)儀器的進(jìn)一步熟悉和使用，教師需要詳細(xì)介紹氧氣的制取原理并演示實(shí)驗(yàn)操作，以便學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)時(shí)進(jìn)行模仿。同時(shí)根據(jù)反應(yīng)物（高錳酸鉀、氯酸鉀、過(guò)氧化氫）不同、反應(yīng)條件不同引導(dǎo)學(xué)生選擇不同的發(fā)生和收集裝置，為實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳做好鋪墊。而二氧化碳的制取研究則有了更高要求，在制取氧氣的基礎(chǔ)上，學(xué)生探究了二氧化碳藥品的選取、儀器的組裝，并設(shè)計(jì)多種制取二氧化碳裝置，學(xué)生討論各裝置的優(yōu)缺點(diǎn)。這個(gè)課題實(shí)際是對(duì)所學(xué)的知識(shí)的運(yùn)用，進(jìn)一步提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)室里氣體制取裝置的設(shè)計(jì)思維水平。有了以上理論知識(shí)，學(xué)生就可以對(duì)未知?dú)怏w在知道它的反應(yīng)物狀態(tài)、反應(yīng)條件等的情況下制取一些氣體，實(shí)現(xiàn)知識(shí)遷移的目的。

3.實(shí)驗(yàn)中對(duì)照實(shí)驗(yàn)的思想以及假說(shuō)與模型的方法

分子運(yùn)動(dòng)的探究實(shí)驗(yàn)中，微觀粒子是看不見(jiàn)、摸不著的，但又是客觀存在的，要證明分子的存在就要借助“有形”證明“無(wú)形”，本實(shí)驗(yàn)借助了酚酞，氨水能使酚酞變紅，用燒杯罩住的裝有酚酞和濃氨水的兩個(gè)小燒杯，酚酞變紅了，顯然有氨水中的東西接觸了酚酞，從而證明分子運(yùn)動(dòng)。大燒杯外放的酚酞卻沒(méi)有變紅（新教材把這個(gè)燒杯去掉了，筆者認(rèn)為這有失實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性）。在探究金屬活動(dòng)性順序?qū)嶒?yàn)中則采用了對(duì)照實(shí)驗(yàn)的思想，在探究中使學(xué)生明確是如何對(duì)實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行控制的，如，不同金屬和酸反應(yīng)比較反應(yīng)速度的快慢，得出金屬的活動(dòng)性。為了體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性，對(duì)照實(shí)驗(yàn)的思想，除了金屬的種類外，金屬的形狀、酸的濃度、酸的量要一樣。這樣得出的結(jié)論才令人信服。本實(shí)驗(yàn)就是要學(xué)生學(xué)習(xí)對(duì)照實(shí)驗(yàn)的一個(gè)很好的例子，通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生明確對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想。

4.利用控制變量法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的思想

“燃燒條件的探究”“鐵生銹條件的探究”“二氧化碳與水反應(yīng)”等實(shí)驗(yàn)中的控制變量法是初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的又一個(gè)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)學(xué)科重要思想的幾個(gè)典型實(shí)驗(yàn)。這三個(gè)實(shí)驗(yàn)都是和日常生活息息相關(guān)的現(xiàn)象，使學(xué)生更容易從生活經(jīng)驗(yàn)中對(duì)發(fā)生變化的條件作出猜想，并順利過(guò)渡到設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明。除了提出猜想在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的過(guò)程中的重要作用外，使學(xué)生意識(shí)到提出問(wèn)題和作出猜想對(duì)科學(xué)探究的重要性，知道猜想必須用事實(shí)來(lái)驗(yàn)證，知道提出問(wèn)題的質(zhì)量決定探究活動(dòng)的價(jià)值，沒(méi)有問(wèn)題的提出，科學(xué)探究根本無(wú)從談起。通過(guò)以上三個(gè)實(shí)驗(yàn)可使學(xué)生明確控制變量法的核心，指在研究某個(gè)量作用時(shí)保持其他變量一樣，就只讓研究的量不同，從而有了對(duì)控制變量法實(shí)驗(yàn)的基本操作思路。運(yùn)用控制變量法實(shí)驗(yàn)，可驗(yàn)證由多個(gè)條件引起的化學(xué)反應(yīng)時(shí)，究竟需要哪些實(shí)驗(yàn)條件才能完成。

5.定量化學(xué)實(shí)驗(yàn)的思想

最初接觸的定量實(shí)驗(yàn)的思想是在空氣成分的學(xué)習(xí)中，介紹拉瓦錫通過(guò)定量實(shí)驗(yàn)測(cè)定空氣中氧氣的含量的事例。而質(zhì)量守恒定律中的“紅磷燃燒前后質(zhì)量的測(cè)定”“鐵釘與硫酸銅溶液反應(yīng)前后質(zhì)量的測(cè)定”“鹽酸與碳酸鈉粉末反應(yīng)前后質(zhì)量的測(cè)定”“鎂條燃燒前后重量的測(cè)定”等幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，是學(xué)生首次進(jìn)行的定量化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，除了培養(yǎng)學(xué)生準(zhǔn)確描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象外，本實(shí)驗(yàn)還是對(duì)學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義教育的重要內(nèi)容，同時(shí)要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到對(duì)于化學(xué)反應(yīng)不僅僅是進(jìn)行定性研究，還要對(duì)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行定量的描述。通過(guò)定量研究實(shí)驗(yàn)，知道實(shí)驗(yàn)中忽略一些微小的量，可能影響實(shí)驗(yàn)結(jié)論的正確性，從而培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)精神，懂得它是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的又一種重要途徑。

6.對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法的思想

對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法是科學(xué)研究的一種重要手段，初中化學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法只在“固體溶解度”的學(xué)習(xí)中出現(xiàn)過(guò)。本課題學(xué)習(xí)目的是讓學(xué)生體會(huì)列表法和作圖法是常用的數(shù)據(jù)處理方法，不同的數(shù)據(jù)處理方法不同，不同的數(shù)據(jù)處理方法有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。如，溶解度數(shù)據(jù)表的優(yōu)點(diǎn)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。但因溫度是一個(gè)連續(xù)的量，無(wú)法在任意溫度下測(cè)得溶解度，故有一定的局限性；而以一系列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)繪制的曲線解決了這個(gè)問(wèn)題，所呈現(xiàn)的溫度范圍比較寬，但查的的數(shù)據(jù)有誤差。通過(guò)對(duì)比使學(xué)生明確了數(shù)據(jù)的處理方法及各自的優(yōu)缺點(diǎn)。

7.實(shí)驗(yàn)中向?qū)W生滲透環(huán)保、節(jié)能的思想

化學(xué)的發(fā)展增進(jìn)了人類對(duì)自然的認(rèn)識(shí)，促進(jìn)了資源、能源的開(kāi)發(fā)和利用，為新物質(zhì)的制造、合成提供了理論依據(jù)和技術(shù)支持，極大地促進(jìn)了社會(huì)的發(fā)展，提高了人民生活水平。但是化學(xué)制品的不當(dāng)使用，化學(xué)工藝流程中產(chǎn)生的工業(yè)三廢等對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類健康造成了極大危害，人類在享受化學(xué)帶來(lái)的豐富物質(zhì)生活享受時(shí)，也付出了沉重的代價(jià)。人類過(guò)渡開(kāi)發(fā)資源、浪費(fèi)資源，使得可利用的資源日益缺乏。因此實(shí)驗(yàn)中向?qū)W生滲透環(huán)保、節(jié)能的思想是每一個(gè)化學(xué)教師義不容辭的職責(zé)。課本在“藥品的取用”“空氣中氧氣成分的測(cè)定”“燃燒條件的探究”“燃料的合理利用與開(kāi)發(fā)”“化學(xué)與生活”“一氧化碳還原氧化銅”“金屬資源的利用和保護(hù)”等課題都不同程度地向?qū)W生滲透環(huán)保、節(jié)能的意識(shí)，使學(xué)生自覺(jué)養(yǎng)成化學(xué)實(shí)驗(yàn)中要節(jié)約藥品、節(jié)約能源，對(duì)尾氣、對(duì)環(huán)境有害的物質(zhì)要先處理后排放，化學(xué)實(shí)驗(yàn)要努力向環(huán)境友好方向發(fā)展的思想，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)自然、社會(huì)的責(zé)任感。

四、化學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)自生活，要培養(yǎng)學(xué)生為生活而學(xué)的思想

初中化學(xué)新課標(biāo)倡導(dǎo)的是公民科學(xué)素養(yǎng)的形成，而不僅是少數(shù)精英人才的培養(yǎng)，是增進(jìn)學(xué)生對(duì)物質(zhì)及其變化、科學(xué)問(wèn)題及科學(xué)過(guò)程的認(rèn)識(shí)和理解，是培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)的情感，而不是強(qiáng)化升學(xué)的動(dòng)力和需要。日常教學(xué)中要善于發(fā)掘日常生活和生產(chǎn)中的學(xué)習(xí)素材。如，水垢的形成、如何除水垢，自來(lái)水如何凈化，如何防止鐵制品生銹，中和反應(yīng)在實(shí)際生產(chǎn)、生活中的運(yùn)用等，就是一個(gè)個(gè)來(lái)自日常生活中經(jīng)典探究活動(dòng)素材。教學(xué)過(guò)程中為了突出化學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)自生活，還可多舉一些實(shí)際問(wèn)題，如，結(jié)合學(xué)習(xí)“二氧化碳性質(zhì)”教學(xué)時(shí)，可提出這樣的問(wèn)題：雞蛋天氣熱不放冰箱易變質(zhì)，家里沒(méi)有冰箱如何使雞蛋保鮮。引導(dǎo)學(xué)生思考：雞蛋會(huì)呼出二氧化碳，和石灰水反應(yīng)生成不溶于水的碳酸鈣，這可將雞蛋的小孔堵住，由此起到保鮮的作用。再如，學(xué)習(xí)氣體溶解度時(shí)結(jié)合夏天養(yǎng)魚(yú)易缺氧死亡，如何解決池塘養(yǎng)魚(yú)缺氧的問(wèn)題等日常生活常見(jiàn)的事例，說(shuō)明化學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)自生活。

以上幾點(diǎn)僅是本人在教學(xué)中認(rèn)為為了學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)化學(xué)，培養(yǎng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，懂得化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中必須向?qū)W生滲透的化學(xué)學(xué)科思想。

參考文獻(xiàn)：

王小明.化學(xué)教學(xué)實(shí)施指南.華中師范大學(xué)出版社，2003-05.

（作者單位 廣東省廣州市第一一六中學(xué)）