淺談針對(duì)描述性化學(xué)實(shí)驗(yàn)題的教學(xué)建議

摘要：通過(guò)對(duì)描述性化學(xué)實(shí)驗(yàn)題的具體分析，提出提高學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)描述能力的教學(xué)建議：1 幫助學(xué)生從“視覺形象——言語(yǔ)信息——化學(xué)原理”三個(gè)方面對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行“三重表征”；2 教會(huì)學(xué)生捕捉關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度；3 提高教師語(yǔ)言表達(dá)的科學(xué)性。

關(guān)鍵詞：中學(xué)化學(xué)；描述性實(shí)驗(yàn)題；教學(xué)建議

文章編號(hào)：1005-6629(2008)12-0029-02

中圖分類號(hào)：G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中捕捉到關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并能用條理清晰的語(yǔ)言來(lái)表達(dá)和解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)過(guò)程，體現(xiàn)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、過(guò)程和方法的理解和掌握程度。中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)題當(dāng)中就有這樣一類題型，要求學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)骋浑A段的操作、現(xiàn)象或原理進(jìn)行描述，以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解和掌握，我們稱之為描述性實(shí)驗(yàn)題。針對(duì)這一類題型，筆者對(duì)2007年河北省一道相關(guān)中考題的答題情況進(jìn)行了分析，并提出了幾點(diǎn)有關(guān)提高學(xué)生描述性化學(xué)實(shí)驗(yàn)題解題能力的教學(xué)建議。

1 問(wèn)題的提出及分析

2007年河北省中考試題的第36題為：“用你組裝的裝置收集氧氣，如何知道氧氣已收集滿?”筆者有幸參加了閱卷工作，將學(xué)生試卷中出現(xiàn)頻率較高的不規(guī)范答法羅列如下：

通過(guò)對(duì)上表中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析，筆者將學(xué)生在答題時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題歸因如下：第一，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)根本就不了解，只是猜答案或者亂寫。見考生答案1；其次，有的學(xué)生對(duì)知識(shí)有一定的了解，但是掌握不準(zhǔn)確，見考生答案2、3、4；再次，還可以看出有一部分學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理有正確的認(rèn)識(shí)，但是語(yǔ)言表達(dá)不準(zhǔn)確，見考生答案5。

針對(duì)第一種情況，我們只需對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度加以端正即可，每一個(gè)認(rèn)真學(xué)習(xí)的學(xué)生都不會(huì)寫出這樣毫無(wú)道理的答案。從提高學(xué)生解題能力的角度出發(fā)，我們重點(diǎn)對(duì)后兩種情況進(jìn)行了分析，認(rèn)為學(xué)生不能準(zhǔn)確描述實(shí)驗(yàn)是由以下兩種原因造成的：

1.1 知識(shí)理解不深刻

即學(xué)生在知識(shí)掌握上存在缺陷。例如，學(xué)生答案“在瓶口放一支帶火星的木條”，說(shuō)明學(xué)生知道對(duì)于向上排空氣法收集氧氣用帶火星的木條來(lái)檢驗(yàn)，但是具體怎么用，出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象才算是滿了，學(xué)生沒(méi)有寫。又如，學(xué)生答案“將帶火星的木條放在集氣瓶中，如果燃燒，說(shuō)明已滿”表明學(xué)生并沒(méi)有搞清楚木條的位置，究竟是放在瓶中還是瓶口，學(xué)生也似乎不知道為什么不是“燃燒”而是“復(fù)燃”。深究現(xiàn)象背后的原因，我們不難發(fā)現(xiàn)學(xué)生還沒(méi)有透徹理解“氧氣有助燃的性質(zhì)，而空氣中的氧氣濃度相對(duì)較低”這個(gè)化學(xué)原理。

1.2 缺乏科學(xué)的態(tài)度

具體表現(xiàn)為，學(xué)生頭腦中也有實(shí)驗(yàn)的經(jīng)歷和相關(guān)的知識(shí)，但是答題卻沒(méi)有答到點(diǎn)子上。在用排水法驗(yàn)滿時(shí)，規(guī)范的描述應(yīng)該是：“集氣瓶口有氣泡冒出”。而有的學(xué)生的答案卻是“氣泡從水槽中冒出”，這個(gè)現(xiàn)象在氧氣收集滿以后也可以看到，但是卻不是標(biāo)志氧氣集滿的現(xiàn)象，表明學(xué)生沒(méi)有觀察到關(guān)鍵位置。學(xué)生還提到“集氣瓶中的水不再向外排出”，剛開始收集氧氣時(shí)，確實(shí)可以看到集氣瓶中液面下降，但是“集氣瓶中的水向外排出”這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是觀察不到的，由此可以推斷，這種答法來(lái)自于學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理引發(fā)的主觀想象。我們可以看出學(xué)生在學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，一方面沒(méi)有用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度進(jìn)行思考和觀察，另一方面也沒(méi)能將現(xiàn)象與原理很好地聯(lián)系和區(qū)分開來(lái)，不能用恰當(dāng)?shù)奈淖謥?lái)表述實(shí)驗(yàn)過(guò)程。

2 提高實(shí)驗(yàn)描述能力的教學(xué)策略

針對(duì)在學(xué)生答案中所暴露的上述問(wèn)題，筆者建議在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)要做好如下工作：

2.1 加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的理解和記憶

策略為從“視覺形象——言語(yǔ)信息——化學(xué)原理”等方面對(duì)實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象進(jìn)行“三重表征”。

三重表征的目的是將實(shí)驗(yàn)所承載的視覺形象、言語(yǔ)信息和化學(xué)原理三方面的知識(shí)有效地聯(lián)結(jié)起來(lái)，學(xué)生在用視覺形象和言語(yǔ)符號(hào)雙重表征實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，充分理解現(xiàn)象背后的化學(xué)原理。即用實(shí)驗(yàn)原理來(lái)解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，用言語(yǔ)信息來(lái)表達(dá)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，反過(guò)來(lái)通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察來(lái)促進(jìn)對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和言語(yǔ)信息的記憶。形成如下圖(圖1)所示的三維知識(shí)結(jié)構(gòu)：

實(shí)施“三重表征”具體措施為：首先，在實(shí)驗(yàn)前跟學(xué)生講清楚實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)這些原理推測(cè)將會(huì)看到哪些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；然后，根據(jù)推測(cè)的結(jié)果引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察，提醒學(xué)生觀察的關(guān)鍵時(shí)刻和所要觀察實(shí)驗(yàn)裝置的關(guān)鍵部位；觀察之后及時(shí)組織學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行思考和復(fù)述。思考的內(nèi)容為：觀察到的現(xiàn)象是不是和預(yù)先推測(cè)的情況相符?哪些地方不相符，為什么?哪些現(xiàn)象反映了哪些化學(xué)性質(zhì)?復(fù)述的任務(wù)為將對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察用語(yǔ)言表達(dá)出來(lái)。教師可以帶領(lǐng)全班同學(xué)一起對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行復(fù)述；也可以在同學(xué)們進(jìn)行回憶和思考之后，由教師來(lái)提問(wèn)；或者讓學(xué)生兩兩之間進(jìn)行提問(wèn)并相互檢查；再或者教師也可以讓學(xué)生以實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行復(fù)述。復(fù)述的過(guò)程也是一個(gè)思考的過(guò)程，學(xué)生不僅回憶了剛剛觀察到的現(xiàn)象，同時(shí)對(duì)語(yǔ)言進(jìn)行了組織和精致。

2.2 教會(huì)學(xué)生捕捉關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度

在觀察實(shí)驗(yàn)時(shí)缺乏思考，被一些無(wú)關(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所吸引而忽視一些關(guān)鍵性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，是學(xué)生理解了化學(xué)原理但是卻不能準(zhǔn)確描述的主要原因。為了提高學(xué)生捕捉關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，首先，教師可以讓學(xué)生帶著目的去觀察，在實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)時(shí)就鼓勵(lì)學(xué)生思考要觀察什么，重點(diǎn)觀察哪里，何時(shí)進(jìn)行觀察，預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是什么等等。例如，在排水法收集氧氣實(shí)驗(yàn)中，教師可以和學(xué)生一起討論得出結(jié)論：將集氣瓶口有大量的氣泡冒出作為觀察目的，觀察時(shí)機(jī)為集氣瓶中的水將被排盡的時(shí)候，觀察點(diǎn)應(yīng)為瓶口，目標(biāo)現(xiàn)象是瓶口有大量的氣泡冒出，然后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和觀察。其次，教師可以在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)行提問(wèn)，激發(fā)學(xué)生思考。如，帶火星的木條為什么放在瓶口，放在瓶中行不行?集氣瓶的上方行不行?這樣學(xué)生就可以把注意力集中在對(duì)被提問(wèn)的內(nèi)容上。提問(wèn)還可以放在結(jié)束之后，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后學(xué)生緊接著對(duì)剛剛觀察的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行思考，并回答老師提出的問(wèn)題。如果是演示實(shí)驗(yàn)，教師也可以邊演示邊提問(wèn)。另外，學(xué)生還應(yīng)能辨別實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。例如，氧氣收集滿時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是“集氣瓶口有大量的氣泡冒出”而不能說(shuō)成“集氣瓶口有大量的氧氣冒出”。要求學(xué)生做到這一點(diǎn)，教師要向?qū)W生講清楚哪些屬于可以觀察到的現(xiàn)象，哪些屬于物質(zhì)的本質(zhì)屬性。

2.3 提高教師語(yǔ)言表達(dá)的科學(xué)性

在閱卷過(guò)程中“水槽中有大量的氣泡產(chǎn)生”這個(gè)答案出現(xiàn)的頻率很高，針對(duì)這一現(xiàn)象我們不排除教師本身表達(dá)有誤的可能性。通過(guò)調(diào)查還發(fā)現(xiàn)，在對(duì)向上排空氣法收集氧氣的驗(yàn)滿實(shí)驗(yàn)進(jìn)行復(fù)習(xí)時(shí)，有的教師只提示學(xué)生用帶火星的木條進(jìn)行檢驗(yàn)，并沒(méi)有提到“復(fù)燃”。教師只給學(xué)生一個(gè)提示，但是久而久之，學(xué)生頭腦當(dāng)中“復(fù)燃”的概念就會(huì)淡化，對(duì)實(shí)驗(yàn)的復(fù)述自然就不完整。為了避免出現(xiàn)這些問(wèn)題，我們建議教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，一方面要在實(shí)驗(yàn)之前就對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有一個(gè)客觀準(zhǔn)確的把握，對(duì)容易發(fā)生錯(cuò)誤的部分著重給予關(guān)注。如，在本實(shí)驗(yàn)中帶火星的木條是放在“瓶中”還是“瓶口”；氣泡冒出的位置是在“水槽中”，還是“集氣瓶中”，還是“集氣瓶口”等等。另一方面教師要學(xué)會(huì)對(duì)自己的語(yǔ)言表達(dá)進(jìn)行反思，看看有沒(méi)有出現(xiàn)類似于上述提到的諸如表述不完整或其他容易讓學(xué)生產(chǎn)生誤解的表達(dá)習(xí)慣。

為了達(dá)到以上目標(biāo)，我們建議教師：(1)使用微格教學(xué)，對(duì)自己的課堂教學(xué)進(jìn)行錄音錄像，然后對(duì)自己的語(yǔ)言表達(dá)進(jìn)行反思；(2)教師之間可以相互聽課，相互“挑毛病”，這樣有助于發(fā)現(xiàn)自己意識(shí)不到的問(wèn)題，共同進(jìn)步；(3)在教學(xué)過(guò)程中，教師還可以通過(guò)提高或降低聲音，加快或放慢語(yǔ)速，來(lái)表明他們正要說(shuō)的是關(guān)鍵信息，來(lái)吸引學(xué)生的注意力。

結(jié)語(yǔ)

我們要求學(xué)生描述化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的并不是在考查學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力，而是通過(guò)這種方式增進(jìn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的理解和掌握。但是作為一種提取方式，語(yǔ)言表達(dá)的科學(xué)性在某種程度上反映了學(xué)生頭腦中知識(shí)的掌握情況。我們希望上述意見和建議能夠?yàn)閺V大一線教師的教學(xué)工作提供參考和幫助。