實(shí)驗(yàn)在初中化學(xué)教學(xué)中的新意味

顧紅梅

【內(nèi)容摘要】實(shí)驗(yàn)在初中化學(xué)教學(xué)中是考查重點(diǎn)，但由于應(yīng)試的影響，使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)只重視實(shí)驗(yàn)的操作過程與現(xiàn)象等，而對實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過程比較淡化。這樣的淡化實(shí)際上剝奪了學(xué)生的思維過程，使得許多具有探究性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)變成了機(jī)械的操作。從學(xué)生思維的完整性出發(fā)，利用學(xué)生已有知識并結(jié)合實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，以生成一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟逐步形成的過程，更符合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的本質(zhì)。

【關(guān)鍵詞】初中化學(xué) 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 思維發(fā)展

通常情況下，對初中化學(xué)學(xué)習(xí)的有效途徑的強(qiáng)調(diào)，離不開觀察與實(shí)驗(yàn)兩項(xiàng)，而對于實(shí)驗(yàn)的理解，則強(qiáng)調(diào)的是通過實(shí)驗(yàn)來證明某個(gè)觀點(diǎn)或獲得某個(gè)結(jié)論。從邏輯上來看，這一思路是合理的，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)確實(shí)可以得出某些結(jié)論，即使在賦予了實(shí)驗(yàn)以證明性實(shí)驗(yàn)或探究性實(shí)驗(yàn)之后，同樣無法回避實(shí)驗(yàn)的這一基本“功能”。但翻開化學(xué)發(fā)展的歷史可以看到，實(shí)驗(yàn)在很多情況下并不完全是知識的形成途徑，更多的時(shí)候?qū)嶒?yàn)往往是思維的產(chǎn)物，也就是說在做實(shí)驗(yàn)之前，其實(shí)實(shí)驗(yàn)者已經(jīng)構(gòu)建出了實(shí)驗(yàn)的框架，這就是實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性[1]。而這一發(fā)現(xiàn)對于初中化學(xué)學(xué)習(xí)來說也有啟發(fā)意義。

一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的重要性應(yīng)當(dāng)引起注意

初中化學(xué)教學(xué)受考試的影響，對實(shí)驗(yàn)過程本身的重視程度日益加深，對于很多實(shí)驗(yàn)，看到的最普遍的現(xiàn)象就是對實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)結(jié)論的考查。這原本沒有問題，問題出在日常的教學(xué)中，受這一應(yīng)試思路影響，實(shí)驗(yàn)教學(xué)更多的重視實(shí)驗(yàn)本身，而對實(shí)驗(yàn)之前的設(shè)計(jì)給予了淡化。很多時(shí)候甚至是不少公開課中，觀摩者看到的都是簡化了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程之后的實(shí)驗(yàn)操作過程，畢竟實(shí)驗(yàn)操作更容易讓聽課者看到學(xué)生的“動(dòng)”，而這種動(dòng)又容易被賦予“自主”“主動(dòng)”的含義，因而就符合了新課程改革的理念。事實(shí)是不是如此呢？筆者以為一個(gè)重要的判斷維度，不是課堂是不是好看，而是學(xué)生的思維是不是順利，是不是自然。

二、先構(gòu)思后實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)成為教學(xué)選擇

因此，在初中化學(xué)教學(xué)中，對于實(shí)驗(yàn)的構(gòu)思與設(shè)計(jì)要引起教師的高度重視。筆者在教學(xué)中高度重視這一點(diǎn)，并在實(shí)際教學(xué)中予以積極實(shí)驗(yàn)，取得了很好的效果。

同樣如上面所舉的二氧化碳與氫氧化鈉能否反應(yīng)這個(gè)問題。筆者先花充足的時(shí)間與學(xué)生一起思考探究，首先面臨的問題是能不能反應(yīng)的問題，而這個(gè)問題學(xué)生則是不能根據(jù)任何已有知識來回答的，因此只能夠去假設(shè)與推理。而假設(shè)的結(jié)果無非是能或不能，那思維就可以繼續(xù)深入：如果不能反應(yīng)自然是沒有現(xiàn)象，但觀察不到現(xiàn)象卻不意味著不能反應(yīng)，因此真正需要深入思考的問題是：如果能反應(yīng)的話，則有可能出現(xiàn)什么樣的現(xiàn)象？如果這個(gè)現(xiàn)象不明顯又如何使之變得明顯？隨著這個(gè)問題的提出，學(xué)生的思維已經(jīng)進(jìn)入了攻堅(jiān)的階段。

學(xué)生在觀看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象之后，所能夠體驗(yàn)到的就不只是簡單的興趣，還有實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的精巧思路，而這恰恰是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵所在。

三、構(gòu)思實(shí)驗(yàn)不僅僅是實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)

其實(shí)在筆者的實(shí)踐過程中還發(fā)現(xiàn)，注重實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并不只是注重實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)。盡管實(shí)驗(yàn)步驟是中考化學(xué)中常常遇到的問題，但從開發(fā)學(xué)生的思維并提高學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的角度來看，實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)當(dāng)看作是思維的產(chǎn)物，而不是思維的起點(diǎn)。

例如在初中化學(xué)“白磷的燃燒”實(shí)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)中就可以進(jìn)行兩個(gè)層面的思考：

第一個(gè)層面，從常規(guī)實(shí)驗(yàn)的角度，需要讓學(xué)生認(rèn)識到白磷在空氣中燃燒的生成物以及具體的實(shí)驗(yàn)步驟。學(xué)生在設(shè)計(jì)的時(shí)候，一般都是從燃燒條件出發(fā)，思考白磷燃燒所需要的條件以及相應(yīng)的裝置，而設(shè)計(jì)的結(jié)果與通常的思路就比較一致，如讓白磷在裸露的空氣中燃燒，然后生成白色的五氧化二磷。而當(dāng)這樣的設(shè)計(jì)過程再變成一個(gè)具體的操作的時(shí)候，筆者就引導(dǎo)學(xué)生去想像每一步的操作要領(lǐng)，以及最后的生成物，當(dāng)向?qū)W生介紹五氧化二磷對人體是有害的時(shí)候，學(xué)生的思維就處于一種相對的矛盾當(dāng)中：一方面實(shí)驗(yàn)思路與步驟已經(jīng)比較成熟，如果有藥品和器材放在面前，就可以立即進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，甚至對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也有了充分的思考與想象；另一方面，由于生成物對人體有害，那這個(gè)實(shí)驗(yàn)就有了改進(jìn)的空間，具體又該如何改進(jìn)呢？于是實(shí)驗(yàn)進(jìn)入第二個(gè)層面。

第二個(gè)層面，實(shí)驗(yàn)改進(jìn)。改進(jìn)的思路是什么樣的？這又是一個(gè)考驗(yàn)學(xué)生思維的問題。在設(shè)計(jì)的過程中，學(xué)生通過思考逐步認(rèn)識到既然要做的是白磷的燃燒實(shí)驗(yàn)，那藥品及反應(yīng)機(jī)制是不可改變的，要改變的就是對產(chǎn)生的對人體有害的五氧化二磷的處理。而處理思路無非是將五氧化二磷收集起來而不讓它進(jìn)入空氣，沿著這個(gè)思路，那學(xué)生就開始思考五氧化二磷具有什么樣的化學(xué)性質(zhì)！而筆者在引導(dǎo)學(xué)生思考的過程中，最看重的就是這個(gè)問題，筆者以為只要學(xué)生思考到這個(gè)問題，就是實(shí)驗(yàn)的成功。因?yàn)榧词箤W(xué)生不知道五氧化二磷的化學(xué)性質(zhì)，但只要知道通過對其性質(zhì)的掌握來尋找解決措施，這就是實(shí)驗(yàn)思路上的進(jìn)步與突破，就說明學(xué)生對實(shí)驗(yàn)已經(jīng)有了深入的理解。事實(shí)上當(dāng)筆者告訴學(xué)生五氧化二磷可以溶于水，且溫度越高溶解效果越好時(shí)，學(xué)生立即想到了將產(chǎn)生的五氧化二磷通過一根導(dǎo)管導(dǎo)入熱水的思路。有了這個(gè)思路，其后的裝置也就清晰了起來，一根導(dǎo)管加上一個(gè)錐形漏斗，并使漏斗倒扣在熱水表面，即可有效地完成五氧化二磷的收集。

在這樣的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)層次的思考中，筆者幾乎沒有直接提出某一步應(yīng)當(dāng)如何具體設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)用什么樣的器材，但學(xué)生在思維的驅(qū)動(dòng)之下，結(jié)果也比較順利地得出了，這就說明在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生的思維是可以導(dǎo)出有效的實(shí)驗(yàn)步驟的。

總的來說，實(shí)驗(yàn)步驟的形成本身就是一個(gè)探究過程，是一個(gè)學(xué)生利用已有的化學(xué)知識去逐步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并最終形成用化學(xué)語言準(zhǔn)確描述的實(shí)驗(yàn)步驟的過程，而這一思路之所以能夠?yàn)榻虒W(xué)所用，就在于化學(xué)實(shí)驗(yàn)中客觀上具有情境相似性[2]。這本身就具有探究的意味，自然也具有開拓學(xué)生思維的意味。而注重到這一點(diǎn)之后，會(huì)發(fā)現(xiàn)很多初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)還有值得研究的地方，筆者的實(shí)踐表明，建立這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的視角，確實(shí)可以讓實(shí)驗(yàn)變得生動(dòng)起來，可以讓實(shí)驗(yàn)的探究意味更強(qiáng)。據(jù)此，希望有興趣的同行能夠呈現(xiàn)更多的研究成果。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 田長明.關(guān)注初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)性[J].化學(xué)教學(xué)，2016（6）.

[2] 黃紅梅，嚴(yán)海林，伏勁松，等.情境相似性原理在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].化學(xué)教育， 2016， 37（17）.

（作者單位：江蘇省南通市通州區(qū)通海中學(xué)）