易傳偉

摘要：新課標(biāo)新概念的推廣下，探究性學(xué)習(xí)日益重要，高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)也是重要的探究內(nèi)容，通過對高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器“替代品”的探究，學(xué)生將更能積極主動(dòng)獲取化學(xué)知識(shí)，認(rèn)識(shí)、解決化學(xué)問題和開拓思維及提高科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)?? 替代儀器?? 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

一、化學(xué)教材探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中儀器的局限性

化學(xué)學(xué)科的性質(zhì)表明，實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)習(xí)的基點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)對于完成高中化學(xué)課程的任務(wù)具有不可替代的作用，無論是傳授知識(shí)、訓(xùn)練技能、發(fā)展能力，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法，還是進(jìn)行政治思想教育和品德教育，都離不開化學(xué)實(shí)驗(yàn)。傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)，大多是為驗(yàn)證概念、原理和元素化合物性質(zhì)提供“證明”或“依據(jù)”的實(shí)驗(yàn)，常常易被異化為“照方抓藥” ，異化為一種形式，淪為知識(shí)的附庸或點(diǎn)綴，基本能達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的，但這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅重在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰磩?dòng)手操作能力、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和根據(jù)現(xiàn)象分析問題鞏固所學(xué)知識(shí)的能力，從而使很多教師產(chǎn)生了“實(shí)驗(yàn)僅僅是一種手段”的錯(cuò)覺，進(jìn)而形成了“實(shí)驗(yàn)是為教學(xué)服務(wù)”的誤區(qū)，“實(shí)驗(yàn)失去探究功能”的盲點(diǎn)。

當(dāng)然，在一個(gè)實(shí)驗(yàn)儀器的充足的學(xué)校里，能很好的普及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?？墒?，在實(shí)際的條件下，某些學(xué)校實(shí)驗(yàn)儀器的管理或配備方面也存在如下的問題：第一，教材所建議的實(shí)驗(yàn)，如果用相應(yīng)的儀器，有時(shí)現(xiàn)象可能不明顯或不便于觀察;第二，部分實(shí)驗(yàn)儀器不能隨意拿出實(shí)驗(yàn)室使用;第三，作為山區(qū)教學(xué)的學(xué)校來講，在限制性的條件下（如經(jīng)濟(jì)等），導(dǎo)致開展實(shí)驗(yàn)的儀器不足甚至沒有。這將導(dǎo)致學(xué)生的好奇心和求知欲受到抑制，使學(xué)生的主動(dòng)性、實(shí)驗(yàn)探究能力有所下降等。面對這一實(shí)際情況，為了能讓學(xué)生都有實(shí)驗(yàn)做，必須制得相應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀器的“替代品”。

二、替代儀器對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用

化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器“替代品”可以由生活中的物品提供。下面我將從幾個(gè)方面談?wù)剬?shí)驗(yàn)儀器“替代品”在探究性實(shí)驗(yàn)的作用：

（1）便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，培養(yǎng)興趣。正確的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對學(xué)生在探究的角度上有著引導(dǎo)作用，獲得科學(xué)探究的樂趣和成功的喜悅。在化學(xué)必修1里，研究鈉在空氣中燃燒時(shí)所用的實(shí)驗(yàn)儀器有坩堝、坩堝鉗、泥三角、三角架、酒精燈等。在做演示實(shí)驗(yàn)過程中，由于鈉在坩堝里燃燒時(shí)，不利于學(xué)生觀看現(xiàn)象。在此，教師需要利用儀器“替代品”改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生都看到明顯的現(xiàn)象。如：教師可以坩堝改成石棉網(wǎng)，但得注意那金屬鈉要綠豆大小等安全細(xì)節(jié)。用石棉網(wǎng)代替坩堝，能讓學(xué)生都參與實(shí)驗(yàn)中，看到化學(xué)實(shí)驗(yàn)的五彩繽紛，感受到實(shí)驗(yàn)的神奇和樂趣。

（2）提高學(xué)生的動(dòng)腦動(dòng)手能力，培養(yǎng)科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)精神。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)給學(xué)生多設(shè)疑，適當(dāng)?shù)慕o學(xué)生布置家庭小實(shí)驗(yàn)，這不但可以幫助學(xué)生形成化學(xué)概念，理解和鞏固化學(xué)知識(shí)，還可以使學(xué)生獲得比較熟練的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能及增強(qiáng)自主探究能力。如：①在過濾實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以利用飲料瓶（剪掉一半部）替代漏斗，用紗布替代濾紙，木棒代替玻璃棒，玻璃杯代替燒杯等儀器，這樣學(xué)生自己也可以在家里做個(gè)簡易的過濾實(shí)驗(yàn)。②證明醋酸的酸性比碳酸強(qiáng)的家庭小實(shí)驗(yàn)?？梢园训皻し旁诓ＡП?，然后注入適量的醋酸使之反應(yīng)，觀察現(xiàn)象。

（3）降低實(shí)驗(yàn)開展難度，讓探究實(shí)驗(yàn)切實(shí)可行。在條件限制的情況下，分組實(shí)驗(yàn)的開展存在一定的難度，這將不利于師生之間和生生之間的交流合作，探究實(shí)驗(yàn)也無從談起。若能把儀器替代，將能降低實(shí)驗(yàn)開展的難度，使學(xué)生自主探究，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣，提高科學(xué)素養(yǎng)。例如：測定鋅粒與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率（如右圖），如果實(shí)驗(yàn)室的錐形瓶、分液漏斗、針筒儀器沒有或是不足，教師為了給學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究，應(yīng)當(dāng)和學(xué)生一起尋找實(shí)驗(yàn)儀器的替代品。

從操作簡單、安全出發(fā)，氣體發(fā)生裝置可用試管和帶膠塞的導(dǎo)管代替，用鐵架臺(tái)固定[圖1];因?yàn)闇y定化學(xué)反應(yīng)速率的實(shí)驗(yàn)中，需要收集一定時(shí)間內(nèi)的氣體體積，所以，選取的儀器其中一樣必須得有刻度值，這時(shí)可以想到用量筒替代，故收集裝置可用排水法（量筒中裝滿水）[圖2]或是將水排入量筒中[圖3]。

（4）對實(shí)驗(yàn)教學(xué)有著促進(jìn)作用.替代儀器的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，對教師與學(xué)生都有著促進(jìn)作用。實(shí)驗(yàn)中涉及到提出問題、猜想與假設(shè)、制定方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評價(jià)、表達(dá)與交流等要素。通過對實(shí)驗(yàn)儀器“替代品”的探究，教師開拓視野，發(fā)散思維，與學(xué)生一起制取儀器替代品，從中獲取教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，提高教學(xué)能力，自我增值;學(xué)生則通過探究實(shí)驗(yàn)掌握實(shí)驗(yàn)原理，寫出實(shí)驗(yàn)方案，體會(huì)和深化實(shí)驗(yàn)儀器的作用，提高科學(xué)探究能力和學(xué)習(xí)興趣并積極主動(dòng)獲取化學(xué)知識(shí)、解決化學(xué)問題以及拓展思維。

綜上所述，實(shí)驗(yàn)儀器“替代品”對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用主要?dú)w納為：第一，滿足學(xué)生實(shí)驗(yàn)要求，激發(fā)求知欲;第二，培養(yǎng)興趣，提高探究性實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?第三，增強(qiáng)動(dòng)手和思維能力的培養(yǎng);第四，使學(xué)生掌握科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，提高學(xué)生綜合素養(yǎng)。

因此，鑒于化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器“替代品”在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，特別是在條件不足的學(xué)校里，顯得十分突出。在一定程度上，給予了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，享受實(shí)驗(yàn)的奇妙以及切身了解當(dāng)時(shí)科學(xué)家是如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的機(jī)會(huì)。從其衍生出來的效果也是非常顯著的，比如說增強(qiáng)學(xué)生的自主性、積極性、探究思維能力等，經(jīng)過學(xué)生積極主動(dòng)探究實(shí)驗(yàn)，努力分析，可將從感性認(rèn)識(shí)階段逐步上升到理性認(rèn)識(shí)階段。教師加以引導(dǎo)學(xué)生整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或發(fā)現(xiàn)的新問題等各種信息，然后師生之間和同學(xué)之間進(jìn)行分析與討論，將能得到良好的探究實(shí)驗(yàn)結(jié)果。