立足实验事实，培养科学素养

刘效侠

摘 要：针对2017年安徽中考化学实验探究题老师的反应，自己进行深入反思。分析疑惑的原因和自己的理解，反思：化学教学要立足实验事实，培养学生的科学素养，以及改进的方向。

关键词：原题；疑惑；反思

一、前言

2017年中考已经落幕，各个学校的学生分数已经出来了，从改卷到看学生的分数大家都在讨论着，其一：是对15题的一些疑惑；其二：是今年的满分人数明显减少。本人参加了近十几年的中考改卷工作，对大家讨论的问题也进行了一些深刻的反思。我认为化学作为一门自然科学，一定要立足实验事实，才能培养学生的科学素养。

二、原题

15.（8分）某兴趣小组用图1装置进行实验时发现，烧杯中饱和石灰水先变浑浊，后逐渐澄清。

（1）写出甲装置中发生反应的化学方程式_______________________；石灰水变浑浊是因为生成了_______________________。（填化学式）

（2）为探究“饱和石灰水浑浊后变澄清的原因”，该小组同学开展了如下活动：

【查阅文献】碳酸钙（碳酸钠等）与二氧化碳、水反应生成可溶于水的碳酸氢钙（碳酸氢钠等）

【提出假设】假设1：挥发出的HCl使浑浊变澄清；

假设2：_____________________________________________________________________。

【设计实验】为除去CO2中的HCl，小华在图1中甲、乙装置之间增加图2装置，装置的连接顺序是甲→_______________________→_______________________→乙（填字母序号）；其中存放的试剂合理是_______________________（填选项序号）。

A.浓硫酸 B.NaOH溶液

C.饱和Na2CO3溶液 D.饱和NaHCO3溶液

【实验现象】饱和石灰水浑浊后，继续通入足量CO2，沉淀部分溶解但最终并未完全澄清。

【得出结论】由以上探究可得出的结论是______________________________________________。

【注意：答对第（3）小题奖励4分，化学试卷总分不超过60分。】

（3）该兴趣小组在老师的指导下，用pH传感器测得图1烧杯中溶液的pH随通入时间的变化曲线如图3。

①AB段pH不变的可能原因是_______________________；

D点所得溶液的成分除H2O外还有_______________________。

②BC段发生的化学方程式主要有_______________________。

三、质疑

1.用浓盐酸石灰水会变浑浊吗？

从经验来看，大家认为浓盐酸有挥发性，石灰水不会变浑浊。

我带着学生做了这样一组实验：分别用不稀释的浓盐酸、浓盐酸和水按1∶1稀释的、浓盐酸和水按1∶2稀释的和石灰石用图1装置进行实验，发现石灰水都会先变浑浊，继续通气会变澄清。看来不经过实验验证的理论分析有时是不可靠的。那为什么会与大家的猜测不一致呢？猜想是否与相同条件下二氧化碳的溶解度比氯化氢小得多有关，通出来的气体中二氧化碳的含量远大于氯化氢气体，所以是可以看到浑浊的。

2.二氧化碳使石灰水变浑浊继续通气能否使浑浊完全变澄清呢？

大家认为能变澄清。因为CO2+H2O+CaCO3=Ca（HCO3）2，碳酸氢钙易溶于水。而事实上我们向饱和石灰水中吹气，变浑浊后是不能完全变澄清的。我用饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢气体后再通入石灰水中，最终也是不能完全变澄清的。我们平时说的又变澄清了，是和之前的浑浊相比的，如果和之前的澄清石灰水比是不够澄清的。这又怎么解释呢？猜想：碳酸氢钙是易分解的，它的溶解度是不稳定的，和温度、压强和气流的冲击都有关系，Ca（HCO3）2=CO2+H2O+CaCO3当正反应和逆反应（碳酸氢钙的分解）达到某一平衡时，正反应就不再继续，所以不能完全地变澄清。

3.AB段pH开始时不变吗？

有人认为，浓盐酸有挥发性，不可能pH开始时不变，这个我也和学生用实验验证了，仅就学校现有的条件用pH试纸来测也能看到溶液开始时pH确实没变，题目中用传感器测可能更为

准确。

这三个质疑都来自于浓盐酸的挥发性。因此我特地做一个浓盐酸挥发性的实验，在试管里倒入少量浓盐酸，塞上带导气管的橡皮塞，导气管的另一端伸入硝酸銀溶液中，震荡试管，导管口有气泡，但硝酸银溶液没变浑浊。这也可以证明开始时石灰水的pH没有变化。

辩证的怀疑和批判意识是科学精神的内在要求。其实，书本上的东西和权威们的说法，都是在当时当地的客观情况下得出的结论。如果爱因斯坦不突破牛顿关于时间和空间的观念，就不可能提出相对论。敢于怀疑，善于怀疑，才会去钻研、去创新。所以，我们要鼓励学生解放思想，大胆猜想，大胆向教师质疑问难，树立肯疑、敢疑和善疑的优秀品质和科学素养。

四、反思：立足实验事实，培养科学素养

1.立足实验事实，理解化学概念

化学是一门以实验为基础的科学，很多结论的得出是来自于实验的事实，尤其对刚接触化学的学生，他们还没有更多的抽象思维，老师更是要利用实验来开启学生的思维空间。比如对于燃烧的认识：蜡烛在盛有空气的集气瓶中燃烧一会就熄灭了。为什么熄灭了呢？学生很容易答：“没有氧气了。”这种说法准确吗？老师接着放一点白磷在集气瓶中，学生发现白磷燃烧了或有白烟，所以说没有氧气了是不准确的，应该说氧气浓度很低了。那么是不是没有氧气就一定不会燃烧呢？老师接着可以演示把镁条点燃后伸入盛有二氧化碳的集气瓶中，学生发现镁条继续燃烧，于是发现没有氧气也可以燃烧，这样来认识燃烧的定义会更加清晰。通常说的一般物质的燃烧是指可燃物与氧气发生的发光放热的剧烈的化学反应，化学上广义的燃烧是指发光放热的剧烈的化学反应。

2.立足实验事实，寻找科学方法

科学合理的方法可以收到事半功倍的效果，一个实验事实理清了，不管问题怎样问你都会回答的。再看加分部分，二氧化碳通入石灰水一会，溶液的pH变小，这里发生了怎样的变化呢？pH变小碱性减弱，碱性减弱有两种情况，一是碱溶液被稀释了，二是碱被反应了而又没生成碱性物质。显然这个属于第二种情况。二氧化碳和氯化氢气体都可以和碱溶液反应，pH等于7时恰好完全反应pH小于7时，通入的气体剩余。按这个实验的事实来分析，加分题对优秀生来说是可以取得满分的。这个只要老师在平时的实验教学中对学生多加引导，让学生用科学的方法来分析问题，相信学生会有提高。

3.立足实验事实，正确处理一般性和特殊性

化学物质种类繁多，分类的方法在化学学科中尤其重要。元素的分类、物质的分类、化学反应的分类等使化学学习变得轻松有条理，但一定让学生知道同类的共性和个性，也就是一般性和特殊性，没有完全绝对的东西。比如试卷的第9题：

下列实验事实不能作為相应观点的证据是（ ）

这个题目，一些老师也选择D，认为教材上证明分子之间有间隔是体积变小。那大多数物质热胀冷缩，水结冰后体积却会变大；大多数固态物质溶解度随温度升高而增大，熟石灰相反。混合后体积变大为什么不可以呢？铁丝在氧气中燃烧质量变大，这个反应是遵守质量守恒定律的，但质量变大不能证明质量守恒。如果装置密封总质量不变，可以证明质量守恒，不变才证明守恒，反之，守恒才能解释铁丝在氧气中燃烧后生成物质量变大。在教学过程中一定注意要让学生知道一般性和特殊性的关系。

五、结语

大考也好，小考也好，既是对学生的检测，也是对老师的检查，检查在教学中我们还有哪些不足，需要作何改进。叶澜教授说：“一个教师写一辈子教案不一定成为名师，如果一个教师写三年反思可能成为名师。”我们不一定要成为名师，只要对教学中遇到的问题，考试中遇到的问题去深入思考，加以改进，我想对一个教师来讲是有利于自己成长的，更是对学生的一种负责和对学科的一种敬重！

哈佛大学校长陆登庭在北京大学讲坛上讲了这样一段发人深省的话：“在迈向新世纪的过程中，一种最好的教育就是有利于人们具有创新性，使人们变得更善于思考、更有追求的理想和洞察力，成为更完善、更成功的人。”作为科学课之一的化学课，既有它趣味的一面，也有它神秘的一面，是培养学生创新精神的最好素材；而作为科学课的化学教师，一方面要立足科学事实，培养学生的科学素养，另一方面也要鼓励学生大胆质疑，勇于创新。

编辑 谢尾合