认识假想实验及其危害论文

时间:2023-05-02 03:08:03 论文范文 我要投稿
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认识假想实验及其危害论文

  何为假想实验?笔者认为,它应是来源于基本化学原理的、但是未经过实验验证的化学实验。这些实验有些可以得到验证,有些则与事实相矛盾。因为基本化学原理是经过合理假想后得出的结论,未必与复杂的真实完全一致。有时由于假想者的知识水平或是经验的不足以及一时的疏忽,存在着实验设计时遵循了某一条原理却违背了其他原理的可能性,因此,这些未经验证的实验也就成了经不起检验的“假想实验”甚至是“虚假实验”。长期以来,我国的中学化学实验教学限于条件的限制,假想实验存在已久而且不易被识别出,也曾为我国的化学教育做出过一定贡献。但随着基础教育课程改革的深入进行,随着高中化学新课程理念的深人人心,随着国家对基础教育投入的增加,进行真实的化学实验学习与探究的机会越来越多,假想实验的危害越来越凸显出来。因此,及时揭露一些假想的化学实验,以此来引起广大化学教育工作者的注意,进而改进我们的实验教学,推动化学新课程改革继续深入进行,就显得相当必要和重要了。笔者将自己多年来亲历的或是其他教师发现的几个具有一定代表性的假想实验整理如下,希望能引起广大化学教育工作者的注意。

认识假想实验及其危害论文

  一、假想的演示实验和学生实验

  1.演示实验

  如,在做“钠与乙醇反应”的实验时,把一小块钠投人装有乙醇的试管内,与和水的反应相比,除了不熔成小球外,另一个明显的不同就是钠先沉在乙醇下面然后又会逐渐浮起。学生马上发问:钠浮起的原因是什么?许多教师从资料上得到的解释是由于生成的乙醇钠溶解在乙醇中使溶液密度变得比钠大了,而学生的解释是因为氢气的浮力。如果教师是个有心人,让学生做一下就能得出正确的结论:再放一小块钠进去,结果仍然是先沉下去然后再浮起来。这说明此时溶液的密度尚未大到可以使钠浮起来,真正使钠浮起来的原因还是如学生所说是生成的氢气产生的浮力,资料上的解释原来是源于假想实验!应学生的要求再继续做下去,还有有趣的现象产生:第1O块钠放进去时并没有沉下去而是浮在溶液中,25秒后完全浮出液面,但第11块钠却又先沉下去了;从第13块钠开始反应明显慢了许多,最后浮出液面部分显黑色;第15块钠沉下去浮出来又沉下去;第16块钠几乎一直沉在下面不反应了。、由此是否可以得出结论:在此实验条件下,所得溶液的密度始终没有大过钠的密度?这些现象如何解释,又怎么来验证,成了一部分学生课后继续研究的内容。(限于实验条件,以上实验时钠的大小不完全一样。)

  2.学生实验

  2003年出版的老教材第一册,在162页的第一个学生实验中安排了“制取氧化铜”,用的是加热分解硫酸铜与氢氧化钠反应后得到的氢氧化铜的方法。实际结果是,大多数学生加热后得到的是蓝色(其实更多时候是浅绿色)固体,而不是氧化铜应有的黑色。对此异常,学生纷纷在实验报告中提问,教师往往在批阅实验报告时以加热分解不充分留有氢氧化铜解释之。可是,有学生追问:我们明明加热已经很充分了呀?对此,有老师通过仔细研究实验和观察实验现象得出结论:NaOH过量时得到的是Cu(OH)2,而CuSO4过量时得到的其实是碱性铜盐(有报道是Cu4(OH)6SO4)。而教材中的错误(用量为CuSO4多而NaOH少),大概是源于假想的实验吧?因此,为了达到化学实验的预期效果,无论是演示实验还是学生实验,教师在备课时都要先做一下,力保成功,以防人家写的非常真切,实际做起来又全然不是那么回事。同时,更需力保安全,谨防出现意外。

  二、假想的考查实验和高考试验

  1.考查实验

  如果说平时教学中的假想实验可以通过教师的有意注意加以回避或是改进的话,那么省级实验操作考查中的假想实验就是教师也无能为力的了。如“配制一定物质的量浓度的溶液”,实验内容和步骤中的要求是“配制100mL2mol/LNaC1溶液”。以往每年到实验考查时,看到学生在无法于要求的“4OmL蒸馏水”中迅速溶解“l1.7gNaC1”时急出的汗水,我更加对假想实验深恶痛绝之!要知道,通常条件(20℃)下NaCI的溶解度约为36g,11.7gNaC1要在考查规定的短时间内完全溶于4OmI水(此量至多溶解14.4gNaC1)中,那是相当有难度的。

  2.高考实验

  作为肩负着为国家挑选优秀人才的高考化学试题,命题者历来追求着科学、完美。每年高考试题中的实验题,历来为广大中学化学教师所津津乐道交口称赞。然而,个别高考实验题中也存在着假想的成分,引起了一些有识之士的批评与担忧:如果高考实验题经不起推敲经不住真实实验的检验,如何保证高考选拔的公平性,如何鼓励真实的中学化学实验教学?

  如:柠檬醛,其中同时含有C—C双键和醛基。对此,有教师认为:“这两类官能团的共性是能使高锰酸钾溶液褪色,因此检验官能团的步骤要综合考虑,必须在先检验醛基的基础之上,并保护好醛基之后才能检验双键的存在。用新制氢氧化铜检验醛基,将加入新制氢氧化铜反应后的混合液静置,取上层清夜与高锰酸钾溶液反应,溶液褪色证明结构中含有碳碳双键。”

  各类考查尤其是高考化学试题的命题者,对于其中的化学实验,更应当是第一实验者和研究者。假想实验有哪些危害?我想,通过以上例举的几个实验,再结合自己平时的感触,老师们不难总结出。在这里,我只简单地以课程标准提出的三维目标来一言以概之:假想实验不仅危害我们掌握正确的知识与技能,还危害我们体验完整的过程与方法,更危害我们情感态度与价值观尤其是科学态度的形成!

  离开了假想实验,如何来提高实验教学的效果?计算机上“模拟”实验的做法虽然曾经盛行一时,但毕竞代替不了真实的实验过程。随着新课程的逐步深入实施,还是要在真实的、有意义的问题情景中,通过让学生解决真实性问题来学习隐藏于背后的化学知识,形成解决化学问题的技能,体验科学探究的过程,学习科学研究的方法,培养学生的科学态度和精神,真正实现课程标准提出的三维目标。

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