学校里引人注目的科学实验既有趣 鼓舞人心又安全

对于年轻人来说，科学可以是神奇的。也许您还记得自己年轻时的一次视觉冲击或看似莫名其妙的科学演示?一种液体会自发地、出乎意料地改变颜色。一张钞票没有被烧掉就被点燃了。一列五颜六色的泡泡射向空中。

科学家和科学教师经常利用戏剧性的演示来吸引年轻、易受影响的头脑的注意力，以启发和教学。但有时这些实验会出错。

9月，在西班牙赫罗纳(Girona)举行的一次大型金属桶液氮公开展示失败，导致主持人和观众受伤。

10月，美国弗吉尼亚州的一名教师和一名学生在甲醇火灾示威引发爆炸后被空运到医院。

上周，一场名为“碳蛇”的示威活动在悉尼造成数名学童受伤，导致有人建议禁止此类实验。

示范是一种宝贵的教学工具

我们瞬息万变、技术复杂的世界极大地受益于知识渊博且积极参与的人群。

实现“精通科学”社区的一个关键方面是激发我们的孩子重视科学并与科学建立联系。示范可以是鼓舞人心的和令人难忘的。

它们是将年轻人与科学联系起来的宝贵工具，但必须谨慎行事，以平衡奇观与学校是安全场所的期望。

几个世纪以来，示范一直用于科学教育，当学生积极参与实验时，示范可以加强教育。

科学论证是科学作为观察实践的生动体现：眼见为实。

参与实验提供了对科学原理在行动中的直接、生动的体验，同时也提供了神秘和阴谋的元素。这种阴谋可以开启一种好奇心驱动的、质疑的心态，这对于建立假设、理解和应用科学方法至关重要。

不仅仅是“科学戏剧”

为了有效学习，演示不仅仅是科学戏剧，这一点至关重要。

以蜂蜜为基础重现一种古老的炼金术烟火，产生了绚丽而猛烈的火焰。就其本身而言，这只是噪音、闪光和烟雾。当在医学起源、火药的发展、最佳反应所需的化学物质比例以及炼金术对现代科学的贡献的背景下进行讨论时，它会变得更多。

然而，这也是一个具有潜在危险的实验，只能由适当谨慎的化学家进行尝试，并进行适当的准备和风险评估。

评估风险是一种想象力。在应用控制措施以使活动尽可能安全之前，必须首先考虑可能出现的最坏结果。

风险评估通常通过应用控制层次结构来管理，以减少或消除活动的危险。

您可能会惊讶地发现，个人防护装备(想想实验室外套、手套和安全眼镜)只在这个过程的最后一步发挥作用。当我们想到“安全”时，首先想到的就是这些。但只有在其他控制要素在它们之前实施之后，它们才是最有效的。

引入一些控制措施可能具有挑战性，例如为一种特别适合特定化学反应的危险材料寻找合适的替代品。

但是工程控制，例如增加观看者和演示之间的距离，是简单且通常非常有效的。

一旦我们确定了风险并考虑了它们的可能性和潜在后果，我们就可以决定该活动是否值得进行。

培训，而不是禁止

大学和专业科学机构在为教师提供培训、专业发展和指导方面可以发挥作用。

这对于可能在其直接培训领域之外教学并且可能没有实验风险评估或化学品处理的实践经验的教师尤其重要。

除了特定于工作场所的风险评估流程外，美国化学学会还为学校教师提供了许多资源，包括非常有用的化学演示安全指南。

时间会证明是什么因素导致了上述事件。与此同时，应该授权教师通过在课堂上的演示来分享科学的奇迹和视觉冲击。

虽然失败的实验是学习如何做科学的重要组成部分，但它们可以而且必须是安全的。