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(lián)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(fā)展規(guī)律。
然而,在化學教學中,重實驗結論輕思維培養(yǎng),有實驗無思維,有交流無思考的現(xiàn)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(jié)選):
氮的氧化物(NOx)是大氣污染物之一,工業(yè)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?;卮鹣铝袉栴}:
(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(fā)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(tài)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(wǎng),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(jù)除雜原則,采用適當?shù)脑噭┏s、干燥,根據(jù)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(xiàn)象的發(fā)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(fā)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(chuàng)設問題、啟發(fā)思維,這是培養(yǎng)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?shù)姆椒ㄖ笇ё约旱乃季S。
例2.(2017年福建省質檢)NaNO2可用作食品添加劑。NaNO2能發(fā)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?guī)椭鷮W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(yè)素養(yǎng),才能為實驗教學提供更加民主、寬松的環(huán)境,才能更加有效地發(fā)掘實驗中的生成性資源,促進學生思維的發(fā)展。
編輯 謝尾合