黑曉霞+吳曉紅


摘要:實驗教學是初中生接觸化學實驗的重要載體,實驗安全是化學實驗教學順利進行的保證。文章以“氧氣的實驗室制取與性質”一節內容為例,探討了教學目標設置、教學過程設計和教學評價方案等方面適時、適度地滲透實驗安全的方法,以期提高學生的化學實驗安全意識,確保化學實驗安全、順利和健康地進行。
關鍵詞:實驗安全意識;教學目標設置;教學過程設計;實驗方案評價
文章編號:1008-0546(2016)12-0090-03 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2016.12.031
人教版九年級化學上冊第二單元“我們周圍的空氣”中的學生實驗活動1為“氧氣的實驗室制取與性質”,該實驗是學生學習完第一、二單元后的第一個實驗活動,也是學生對實驗操作中的藥品取用、加熱、儀器的連接、裝置氣密性的檢查、氣體的收集以及氧氣性質實驗等基本操作的綜合應用,通過實驗使學生掌握氧氣的制法及實驗基本操作,學會從多角度觀察實驗現象,并初步學會對實驗現象進行分析從而得出結論。這是初中生第一次親自動手進行實驗,可能不會意識到實驗存在的危險性,因此如何在初中化學“基礎實驗”教學中滲透實驗安全意識也是非常值得深入思考和探討的話題。
一、教學目標設置中滲透實驗安全意識
化學實驗安全目標甚少在現行課標的三維教學目標中凸顯出來,在實驗教學內容的設計中,比較重視實驗的原理及具體操作等,常常會忽視有關實驗安全的內容。在教學目標設置中,可以在知識技能、過程方法、情感態度價值觀三維目標的中滲透實驗安全,使安全教育在教學目標中指示更加清晰,并對實驗教學起到指導作用。在學生實驗活動1——“氧氣的實驗室制取與性質”中,設計的教學目標如表1所示。
二、教學過程設計中滲透安全意識
1. 實驗導入中滲透實驗安全意識,認識實驗安全的重要性
[師]許多科學家對空氣的組成進行了實驗探究,但是經過不斷的比較后,還是認為拉瓦錫的實驗最為準確,那為什么我們制取氧氣的時候不采用操作簡單、準確性高的氧化汞分解法而采用高錳酸鉀法呢?
[生]主要是因為汞有毒。
[師]因此,對于一個實驗方案的選擇來說,不僅要考慮反應條件、操作可行性和反應速度等因素,還要考慮實驗會不會帶來一些實驗風險問題,會不會對我們的人身安全造成威脅。同樣的,我們在進行實驗的過程中,一定要規范操作,保證安全。
設計意圖:通過拉瓦錫氧化汞分解制氧氣的實驗給學生滲透實驗安全意識,讓學生認識到科學探究不僅需要嚴謹的態度,而且需要以保證自己的人身安全為前提。
2. 實驗探究中滲透安全意識,反復加強實驗基本操作的操練
認識化學實驗常用儀器和藥品,學習實驗的基本操作是初中化學知識和技能學習的起始階段,學生已在第一單元“走近化學世界”的課題三“走近化學實驗室”中對實驗室安全守則和實驗基本操作進行了學習,能夠初步了解一定的化學實驗安全知識。學生實驗活動1中,氧氣的實驗室制取采用高錳酸鉀法制氧氣,該實驗活動的開展是在課題三“走近化學實驗室”的基礎上,實驗探究中將實驗藥品的取用、物質的加熱、裝置的連接和玻璃儀器的洗滌等方面存在的不安全因素滲透到氧氣的制取和性質實驗的具體操作環節中,指出實驗過程中可能存在的安全隱患,明確規避方法,使學生能夠正確地、規范地進行實驗操作。通過如此反復地加強實驗基本操作的安全教育,幫助學生潛移默化地樹立實驗安全意識,并提高學生的自我保護意識和應變能力。具體如表2所示。
3. 實驗手段中滲透實驗安全意識,提高實驗風險規避能力
實驗手段主要包括定性實驗的定量化、化學實驗的微型化和化學實驗的現代化等。在“氧氣的性質”實驗中,教材中僅以木炭和鐵絲的燃燒實驗研究氧氣的性質,但只用碳和鐵來研究氧氣的性質顯得較少,一方面就實驗而言,用高錳酸鉀制取氧氣方便快捷,不足以使學生充分認識氧氣的性質,也使學生操作訓練的機會不足;另一方面中考中常考查硫和紅磷在氧氣中的燃燒,學生若對此沒有進行實驗探究,只能死記硬背實驗現象。
硫和磷燃燒雖會產生污染物,但是可以采用實驗定量化、實驗現代化等實驗手段達到安全的目的。硫在氧氣中燃燒的實驗,教材中要求“在燃燒匙里放少量硫”,但是沒有更具體數量的要求,因而教師需要先進行實驗,確定什么量時既能使實驗現象明顯,又能不造成室內污染。通過多次的實驗探究發現所取的最少量應為火柴頭大小為宜。在實驗教學中,教師要對“量”進行引導,比如教材中說,在燃燒匙里放少量硫,那少量究竟是多少呢?如果量大了會造成什么危害?通過問題引起學生對量的思考,從而將實驗安全滲透到實驗教學中,使學生對藥品量化有一定認識,并形成自我保護意識和環境保護意識。同時,對于硫和紅磷在氧氣中的燃燒可以采用現代化手段——虛擬仿真實驗,通過計算機在虛擬仿真實驗室進行實驗,在虛擬仿真平臺中,學生操作錯誤就不能進行下一步操作,使學生能夠意識到自己的不規范操作,并且現象非常明顯,同時可以規避實驗帶來的危害。
三、實驗評價方案中滲透安全意識
實驗評價包括活動表現評價和實驗報告內容評價。在活動表現評價中,教師依據“氧氣的實驗室制取與性質”中具體實驗內容制定評價細則來評價學生實驗操作是否規范,如小顆粒藥品高錳酸鉀是否用藥匙取,裝入試管時是否遵從“一斜二送三直緩立”原則等,對于沒有按照實驗基本操作進行的學生,即使實驗數據記錄和處理這一項做得很好,但是整體來說還是不合格的。
在實驗報告內容評價中,傳統的實驗報告一般包括實驗目的、實驗原理、實驗用品、實驗步驟、實驗數據記錄與處理和問題分析與討論六項內容。在傳統教學方式的基礎上增加一項“課后安全評價”,學生在寫“氧氣的實驗室制取與性質”的實驗報告時,要求學生在“課后安全評價”一欄中寫出各個實驗操作中存在哪些安全隱患,出現安全隱患的原因以及規避安全隱患的方法,并讓學生對自己的實驗行為進行安全評估,包括是否遵守實驗室安全守則以及每個簡單的實驗細節,使學生整體審視自己的實驗過程,讓學生時刻意識到實驗安全的重要性。
四、結語
在實驗教學中不可避免地出現各種各樣的意外,因此,對學生進行安全教育, 培養學生的安全意識是化學教師義不容辭的責任,教師在設計實驗教學時,可以從教學目標設置、教學過程設計和教學評價方案三個方面向學生滲透實驗安全意識。但值得注意的是,強調實驗教學中滲透實驗安全意識并不是過分地夸大、渲染化學實驗的危險性,讓學生產生畏懼心理,做一個旁觀者,而是一步一步地讓學生意識到做實驗是要注意安全的,不能隨心所欲,通過滲透實驗安全意識的教學,讓學生能夠高度重視實驗安全問題,同時教師也要提高自身的安全素養,在演示實驗中做到操作規范、以身作則,能夠了解實驗過程中存在的實驗安全隱患,明白出現隱患的緣由,當出現意外情況時,能夠從容、冷靜地處理,幫助學生掌握實驗隱患的規避方法,強化學生的實驗安全意識,并形成一定規避實驗風險的能力。
參考文獻
[1] 王晶,鄭長龍主編.義務教育教科書·九年級化學(上下冊)[M].北京:人民教育出版社,2012
[2] 中華人民共和國教育部.義務教育化學課程標準(2011年版)[M].北京:北京師范大學出版社,2012
[3] 吳曉紅,黑曉霞,姜正毅. 人教版高中《化學1》實驗教學安全隱患淺析及規避方法[J]. 化學教學,2016(05):19-22
[4] 劉冰,畢華林.中學化學教科書中實驗安全教育內容編排的思考[J].化學教育, 2012(9):50-54