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試論高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生思維培養(yǎng)的策略轉(zhuǎn)變

2016-05-14 19:29:18吳曉燕
學(xué)子·教育新理念 2016年6期
關(guān)鍵詞:型管噴泉氣體

吳曉燕

這幾年化學(xué)高考實(shí)驗(yàn)題的失分率一直居高不下。可以說,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)又愛又怕。主要原因:過多關(guān)注實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,不去深刻地分析實(shí)驗(yàn)的本質(zhì);對(duì)于常見的儀器,墨守成規(guī),思路狹隘;遇到新穎的問題,淺嘗輒止,不敢思考;回答問題時(shí),草草了事,不夠規(guī)范。針對(duì)學(xué)生存在的這些問題,筆者在實(shí)際教學(xué)過程中,進(jìn)行了以下嘗試。

一、注重“一器多用”、多向拓展,培養(yǎng)學(xué)生思維的廣闊性

思維的廣闊性主要表現(xiàn)為思路寬廣,善于從多方面的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)去尋找解決問題的方法。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,有一些儀器很普通、很常見,所以學(xué)生在遇到這類問題時(shí),很容易造成思維定勢(shì)。針對(duì)這一情況,筆者在一次化學(xué)課上,設(shè)計(jì)了如下問題:“圖1所示裝置在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中有哪些用途?”

學(xué)生紛紛展開討論,設(shè)計(jì)出如下多種用途,在此過程中學(xué)生思維的廣闊性品質(zhì)得到了淋漓盡致的展示。

1.若氣體長管進(jìn)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(yàn)證器,如檢驗(yàn)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(jiān)控氣體通過的速率(觀察氣泡)。2.若氣體短管進(jìn)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(dāng)吸收液(從b口進(jìn))發(fā)生倒吸時(shí),倒吸進(jìn)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(jìn)入受熱容器或反應(yīng)容器。量氣裝置。通過討論,激起了學(xué)生的思維火花,拓寬了學(xué)生的思路,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性,在今后遇到類似問題時(shí)更加樂于去探究。

二、注重深化推廣、層層遞進(jìn),培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性

很多同學(xué)在實(shí)驗(yàn)問題上,往往重在關(guān)注實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象,而忽視了實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡缺举|(zhì)因素,以至于在考試中,碰到稍微困難的實(shí)驗(yàn)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(gè)問題,針對(duì)此類情況,筆者在實(shí)際教學(xué)中作了一些嘗試。如在做噴泉實(shí)驗(yàn)時(shí),筆者首先按照書本上的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(圖2),現(xiàn)象自然很明顯,筆者總結(jié)為“滴水之恩,當(dāng)涌泉相報(bào)”,學(xué)生在遇到這樣一個(gè)問題:“根據(jù)教材中的裝置,思考如何引發(fā)噴泉?”時(shí),自然會(huì)回答,因?yàn)閷W(xué)生根據(jù)演示實(shí)驗(yàn),已經(jīng)記住了這一操作,這僅僅考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的識(shí)記情況。緊接著,筆者又設(shè)計(jì)了這樣一些問題:

1.去除膠頭滴管,思考如何引發(fā)噴泉(圖3)?這就要求學(xué)生明白引發(fā)噴泉的真正原理。2.按照?qǐng)D4實(shí)驗(yàn),也引發(fā)了噴泉,玻璃套管中的固體是 (填序號(hào))。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(shí)驗(yàn),問學(xué)生能否成功?這就要求學(xué)生在理解了引發(fā)噴泉的原理之后,還能靈活應(yīng)用。

從學(xué)生的錯(cuò)誤回答中,筆者進(jìn)行引導(dǎo)及糾正,讓學(xué)生進(jìn)行反思,進(jìn)而得出正確答案,在一錯(cuò)一對(duì)之間,學(xué)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(yǎng)。

三、注重儀器改進(jìn)、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新,培養(yǎng)學(xué)生思維的創(chuàng)新性

教材中有些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及操作方法雖然都是經(jīng)過反復(fù)驗(yàn)證了的,但實(shí)際操作中仍存在著這樣或那樣的不足,為體現(xiàn)科學(xué)方法是需要?jiǎng)?chuàng)新而且是可以創(chuàng)新的,教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)其不足之處加以改進(jìn),這樣既符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展特點(diǎn),又能促進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)理論、化學(xué)知識(shí)的理解和掌握,并且通過對(duì)學(xué)生有步驟、有針對(duì)性的訓(xùn)練,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。以鈉與水實(shí)驗(yàn)為例:

1.問題的提出。教材是這樣設(shè)計(jì)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(xiàn)象。在以往的教學(xué)中,筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)于該實(shí)驗(yàn),只留下“紅色”這一現(xiàn)象。所以在后來的教學(xué)中,筆者作了一些改進(jìn)。2.改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置圖(圖5)。3.實(shí)驗(yàn)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(yīng)。④待反應(yīng)結(jié)束后,用手?jǐn)D壓右端橡皮管(內(nèi)有一顆小玻璃珠,結(jié)構(gòu)與堿式滴定管的滴管口構(gòu)造相同),在導(dǎo)管口把氣體點(diǎn)燃。⑤打開右端橡皮塞,滴入幾滴酚酞試劑。4.改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)引發(fā)的思考。①鈉與CCl4溶液不反應(yīng)?(強(qiáng)化了“鈉保存在煤油中”的知識(shí))②鈉能否保存在CCl4溶液中?(不能,因?yàn)镃Cl4在水的下面,說明CCl4的密度比水大,鈉會(huì)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(yīng)?(用磁鐵吸引鐵釘,慢慢移動(dòng)使鈉與水反應(yīng))④能否判斷鈉與水反應(yīng)的產(chǎn)物?(根據(jù)現(xiàn)象,U型管右端的液面會(huì)下降,說明生成了難溶于水的氣體,經(jīng)點(diǎn)燃驗(yàn)證時(shí)H2,根據(jù)溶液變紅,說明還生成了NaOH)⑤右端液面下降,根據(jù)聯(lián)通器原理,左端液面將上升,但實(shí)際操作中液體并沒有溢出來,由此給同學(xué)們的啟示是?(這樣的裝置可用作氣體尾氣吸收時(shí)的防倒吸裝置,如圖6所示)

通過這樣的改進(jìn)過程,加深了他們對(duì)化學(xué)基本知識(shí)的理解,培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神,增強(qiáng)了他們發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。

四、注重歸納總結(jié)、規(guī)范答題,培養(yǎng)學(xué)生思維的嚴(yán)密性

解答有關(guān)物質(zhì)檢驗(yàn)問題時(shí),一定要遵循三步曲“實(shí)驗(yàn)操作—實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象—實(shí)驗(yàn)結(jié)論”,缺一不可,在操作中,重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)“取樣”問題?!叭印眴栴}分多種情況,只回答“取樣”二字是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。如要“檢驗(yàn)K2SO4樣品中是否含NaCl”時(shí),要先回答“取少量K2SO4樣品,溶于水配成溶液”,然后進(jìn)行后續(xù)操作。檢驗(yàn)有關(guān)物質(zhì)是否洗盡時(shí),要先回答“取少量最后一次洗滌液”,然后進(jìn)行后續(xù)操作。遇到如“用BaCl2除去NaCl中的Na2SO4時(shí),問你如何證明Na2SO4已除盡?”要先回答“取少量上層清夜”,然后進(jìn)行后續(xù)操作。經(jīng)過濾操作后,檢驗(yàn)是否含XX離子時(shí),要先回答“取少量濾液”,然后進(jìn)行后續(xù)操作。解答氣密性檢查問題時(shí),一定要首先回答出如何使此裝置形成一個(gè)封閉體系,然后再進(jìn)行相關(guān)操作,據(jù)現(xiàn)象推出結(jié)論。解答結(jié)晶問題時(shí),要注意結(jié)晶分蒸發(fā)結(jié)晶與冷卻結(jié)晶兩種,如“除去KNO3中的少量NaCl,應(yīng)回答:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶”,“除去NaCl中的少量KNO3,應(yīng)回答:蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾”。如果問到長導(dǎo)管的作用,首先往“導(dǎo)氣、冷凝”兩方面去思考。

在平時(shí)的教學(xué)中應(yīng)多注意這方面的提醒和訓(xùn)練,經(jīng)常引導(dǎo)學(xué)生自己去歸納、整理,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。使學(xué)生的答題更規(guī)范,思維更嚴(yán)密。

(作者單位:江蘇省吳江市震澤中學(xué))

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