例談實驗教學中思維的缺失及矯正

邱能妹

在化學實驗教學過程中，實驗、觀察、思維三者始終是聯系在一起的，彼此是相互影響、相互制約的。思維能力指的是將觀察所得到的感性知識進行分析、概括、歸納、演繹等推理的邏輯過程，達到抽象出事物的本質特征，或得出某種判斷的目的，從而形成正確的理性認識的能力。也就是通過實驗獲得感性知識，進行“科學的抽象”，使零碎的、片面的知識上升為各種科學概念和理論，從而認識事物的本質，掌握事物的發展規律。

然而，在化學教學中，重實驗結論輕思維培養，有實驗無思維，有交流無思考的現象普遍存在。實驗教學中思維過程的缺失已成為實驗教學低效的重要原因之一。下面結合實例分析并提出矯正措施。

一、實驗裝置連接過程思維的缺失

科學選擇實驗裝置并正確連接是完成實驗的關鍵步驟，然而，在實驗教學中，在實驗裝置的選擇和連接上缺乏基本思路和方法。

例1.（2016年全國Ⅰ.26節選）：

氮的氧化物（NOx）是大氣污染物之一，工業上在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2，某同學在實驗室中對NH3與NOx反應進行了探究。回答下列問題：

（1）氨氣的制備

①氨氣的制備反應的化學方程式為_______________。

②預收集一瓶干燥的氨氣，選擇上圖中的裝置，其連接順序為：發生裝置→______（按氣流方向，用小寫字母表示）。

【考點定位】考查化學實驗原理分析、氣體收集、裝置連接等基本操作及實驗方案設計的知識。

思維過程·快速解答

制取氣體的裝置與反應物的狀態有關，由固體混合物加熱制取氣體可以用略向下傾斜試管進行；固體混合或固體與液體混合不加熱制取氣體可以在錐形瓶中進行，也可以在燒瓶中進行。液體用分液漏斗或長頸漏斗加入；若是液體與固體混合物加熱制取氣體，要在燒瓶中進行，同時為了受熱均勻，應該墊上石棉網，判斷裝置連接順序時，一般是按照：制取氣體、除雜、干燥、收集、尾氣處理。要根據除雜原則，采用適當的試劑除雜、干燥，根據物質的物理性質或化學性質進行氣體的收集和尾氣處理。對于極易溶于水或某溶液的氣體，尾氣處理要注意防止倒吸現象的發生。

答案：

（1）①A 2NH4Cl+Ca（OH）2■2NH3↑+CaCl2+2H2O

或 NH3·H2O■NH3↑+H2O

② d c f e i

矯正措施：專題訓練，引導思維。

在教學中設計常見的儀器和裝置實驗專題，學生要認識并了解其使用方法和功能，如：制取氣體、除雜、干燥、收集、尾氣處理等裝置。能結合實驗原理和目的選擇裝置并按一定順序正確連接。對學生設計的裝置進行展示和分析、比較，理清實驗設計的思路，設計出合理的實驗裝置。

二、實驗觀察中思維的缺失

觀察的過程，就是思維的過程。“觀”是看的意思，“察”是想的意思。“觀”而不“察”，只看不想，不經過思維加工，就不是完全意義上的觀察。

矯正措施：適度點撥，引導思維。

在實施實驗之前，提出觀察要求，確保實驗觀察的全面性。

在實驗過程中適度點撥，在學生無疑處設疑，啟發學生思考，引導學生在觀察中積極思維，把觀察活動與思維活動緊密地結合起來，以“觀”促“察”。要善于創設問題、啟發思維，這是培養思維能力常用的方法。

三、實驗設計過程思維的缺失

實驗方案設計題是高考熱點，如何利用原理和題目提供的信息和藥品，設計出合理的方案。學生在設計中會缺失對信息提取并在加工過程中缺少適當的方法指導自己的思維。

例2.（2017年福建省質檢）NaNO2可用作食品添加劑。NaNO2能發生以下反應：

3NO2-+2H+=NO3-+2NO↑+H2O NO2-+Ag+=AgNO2↓（淡黃色）

某化學興趣小組進行以下探究。回答有關問題：

（1）制取NaNO2

反應原理：Na2CO3+2NO2=NaNO2+NaNO3+CO2

Na2CO3+NO+NO2=2NaNO2+CO2

思維過程·快速解答

提取信息：①3NO2-+2H+=NO3-+2NO↑+H2O

②NO2-+Ag+=AgNO2↓（淡黃色）

利用信息①取少量母液，滴加H+觀察有氣泡生成，再利用NO的特殊性與空氣接觸生成紅棕色氣體，證明母液中含有NO2-。

錯誤：滴加H+觀察有氣泡生成。沒有利用NO特殊性。

利用信息②取少量母液，加足量硝酸鋇溶液，靜置，取上層清液，滴加硝酸銀溶液，生成淡黃色沉淀，證明母液中含有NO2-。

錯誤：沒有加足量硝酸鋇溶液排除CO32-干擾。

矯正措施：分析對比，理清思路。

學生的差異是寶貴的課程資源。在教學中，展示不同的設計方案，讓各小組充分表達，再引導大家圍繞實驗目標對多個方案分析比較，理清實驗設計的思路，在分析比較中，不僅找到了最佳方案，而且幫助學生逐步形成設計實驗方案的基本思路與方法。

化學是一門以實驗為基礎的學科。實驗是化學的靈魂，思維是實驗的核心。只有廣大化學教師進一步更新教育理念，提升學科專業素養，才能為實驗教學提供更加民主、寬松的環境，才能更加有效地發掘實驗中的生成性資源，促進學生思維的發展。

編輯 謝尾合