試論高中化學實驗教學中學生思維培養的策略轉變

吳曉燕

這幾年化學高考實驗題的失分率一直居高不下。可以說，學生對實驗又愛又怕。主要原因：過多關注實驗現象，不去深刻地分析實驗的本質；對于常見的儀器，墨守成規，思路狹隘；遇到新穎的問題，淺嘗輒止，不敢思考；回答問題時，草草了事，不夠規范。針對學生存在的這些問題，筆者在實際教學過程中，進行了以下嘗試。

一、注重“一器多用”、多向拓展，培養學生思維的廣闊性

思維的廣闊性主要表現為思路寬廣，善于從多方面的知識經驗去尋找解決問題的方法。在化學實驗中，有一些儀器很普通、很常見，所以學生在遇到這類問題時，很容易造成思維定勢。針對這一情況，筆者在一次化學課上，設計了如下問題：“圖1所示裝置在化學實驗中有哪些用途？”

學生紛紛展開討論，設計出如下多種用途，在此過程中學生思維的廣闊性品質得到了淋漓盡致的展示。

1.若氣體長管進短管出。制作洗氣瓶，如裝入飽和食鹽水就可以除去Cl2中的HCl氣體.裝入飽和NaHCO3就可以除去CO2中的SO2氣體或HCl氣體。氣體的驗證器，如檢驗CO中是否混有CO2，可通過Ca（OH）2溶液或Ba（OH）2溶液，觀察有無白色沉淀生成。氣體收集裝置，收集密度比空氣大的氣體（如：O2或CO2）。監控氣體通過的速率（觀察氣泡）。2.若氣體短管進長管出。氣體收集裝置：①不裝任何試劑：收集收集密度比空氣小的氣體（如：H2）。②裝滿CO2：可收集NO。③裝水：可收集不溶于水的氣體。

防倒吸裝置，當吸收液（從b口進）發生倒吸時，倒吸進來的液體被廣口瓶貯存，無法從a口流出，可以防止吸收液進入受熱容器或反應容器。量氣裝置。通過討論，激起了學生的思維火花，拓寬了學生的思路，充分調動了學生的積極性和主動性，在今后遇到類似問題時更加樂于去探究。

二、注重深化推廣、層層遞進，培養學生思維的深刻性

很多同學在實驗問題上，往往重在關注實驗的現象，而忽視了實驗原理、實驗目的等本質因素，以至于在考試中，碰到稍微困難的實驗問題，就淺嘗輒止，不深入地去分析問題，立馬放棄去做下一個問題，針對此類情況，筆者在實際教學中作了一些嘗試。如在做噴泉實驗時，筆者首先按照書本上的裝置進行實驗（圖2），現象自然很明顯，筆者總結為“滴水之恩，當涌泉相報”，學生在遇到這樣一個問題：“根據教材中的裝置，思考如何引發噴泉？”時，自然會回答，因為學生根據演示實驗，已經記住了這一操作，這僅僅考查學生對知識的識記情況。緊接著，筆者又設計了這樣一些問題：

1.去除膠頭滴管，思考如何引發噴泉（圖3）？這就要求學生明白引發噴泉的真正原理。2.按照圖4實驗，也引發了噴泉，玻璃套管中的固體是 （填序號）。A.氫氧化鈣 B.氯化鈉 C.活性炭 D.氧化銅3.用二氧化碳代替氨氣來做實驗，問學生能否成功？這就要求學生在理解了引發噴泉的原理之后，還能靈活應用。

從學生的錯誤回答中，筆者進行引導及糾正，讓學生進行反思，進而得出正確答案，在一錯一對之間，學生這種敢于去分析問題、挖掘問題的能力得到了很好的培養。

三、注重儀器改進、實驗創新，培養學生思維的創新性

教材中有些實驗設計及操作方法雖然都是經過反復驗證了的，但實際操作中仍存在著這樣或那樣的不足，為體現科學方法是需要創新而且是可以創新的，教師應鼓勵學生對其不足之處加以改進，這樣既符合學生的認知發展特點，又能促進學生對化學理論、化學知識的理解和掌握，并且通過對學生有步驟、有針對性的訓練，提高學生的實驗設計能力。以鈉與水實驗為例：

1.問題的提出。教材是這樣設計的：在燒杯中加入一些水，滴入幾滴酚酞試劑，將一小塊綠豆大小的鈉投入水中，觀察現象。在以往的教學中，筆者發現學生對于該實驗，只留下“紅色”這一現象。所以在后來的教學中，筆者作了一些改進。2.改進后的實驗裝置圖（圖5）。3.實驗步驟。①往U型管中注入約1/3體積的水，如圖所示，往U型管左端注入CCl4溶液，把水壓入右端U型管，直至水面與管口齊平，塞好右端橡皮塞。②取一小粒鈉插在鐵釘上，放入CCl4溶液中，塞好左端橡皮塞。③用一塊磁鐵吸引鐵釘，將鈉移至水中反應。④待反應結束后，用手擠壓右端橡皮管（內有一顆小玻璃珠，結構與堿式滴定管的滴管口構造相同），在導管口把氣體點燃。⑤打開右端橡皮塞，滴入幾滴酚酞試劑。4.改進后的實驗引發的思考。①鈉與CCl4溶液不反應？（強化了“鈉保存在煤油中”的知識）②鈉能否保存在CCl4溶液中？（不能，因為CCl4在水的下面，說明CCl4的密度比水大，鈉會浮在CCl4的上面，與空氣接觸，易被氧化，加深了“鈉保存在煤油中”的理解）③如何讓鈉與水反應？（用磁鐵吸引鐵釘，慢慢移動使鈉與水反應）④能否判斷鈉與水反應的產物？（根據現象，U型管右端的液面會下降，說明生成了難溶于水的氣體，經點燃驗證時H2，根據溶液變紅，說明還生成了NaOH）⑤右端液面下降，根據聯通器原理，左端液面將上升，但實際操作中液體并沒有溢出來，由此給同學們的啟示是？（這樣的裝置可用作氣體尾氣吸收時的防倒吸裝置，如圖6所示）

通過這樣的改進過程，加深了他們對化學基本知識的理解，培養了他們的創新能力和創新精神，增強了他們發現問題和解決問題的能力。

四、注重歸納總結、規范答題，培養學生思維的嚴密性

解答有關物質檢驗問題時，一定要遵循三步曲“實驗操作—實驗現象—實驗結論”，缺一不可，在操作中，重點強調“取樣”問題。“取樣”問題分多種情況，只回答“取樣”二字是遠遠不夠的。如要“檢驗K2SO4樣品中是否含NaCl”時，要先回答“取少量K2SO4樣品，溶于水配成溶液”，然后進行后續操作。檢驗有關物質是否洗盡時，要先回答“取少量最后一次洗滌液”，然后進行后續操作。遇到如“用BaCl2除去NaCl中的Na2SO4時，問你如何證明Na2SO4已除盡？”要先回答“取少量上層清夜”，然后進行后續操作。經過濾操作后，檢驗是否含XX離子時，要先回答“取少量濾液”，然后進行后續操作。解答氣密性檢查問題時，一定要首先回答出如何使此裝置形成一個封閉體系，然后再進行相關操作，據現象推出結論。解答結晶問題時，要注意結晶分蒸發結晶與冷卻結晶兩種，如“除去KNO3中的少量NaCl，應回答：蒸發濃縮、冷卻結晶”，“除去NaCl中的少量KNO3，應回答：蒸發結晶、趁熱過濾”。如果問到長導管的作用，首先往“導氣、冷凝”兩方面去思考。

在平時的教學中應多注意這方面的提醒和訓練，經常引導學生自己去歸納、整理，總結經驗。使學生的答題更規范，思維更嚴密。

（作者單位：江蘇省吳江市震澤中學）