霍愛新

摘要：化學(xué)教材培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的功能成為評(píng)價(jià)教材的一項(xiàng)重要內(nèi)容。文章以蘇教版高中化學(xué)教材《化學(xué)1》和《化學(xué)2》為例，通過具體案例分析，研究蘇教版高中化學(xué)教材《化學(xué)1》和《化學(xué)2》培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的功能。

關(guān)鍵詞：蘇教版；化學(xué)必修教材；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力

文章編號(hào)：1008-0546（2014）02-0091-03 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.02.036

從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)方面來說，傳統(tǒng)的化學(xué)教材中教師演示實(shí)驗(yàn)比例很大，很少出現(xiàn)探究實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并且教材實(shí)驗(yàn)往往側(cè)重于化學(xué)基本原理、基本概念及元素化合物基礎(chǔ)知識(shí)的傳授，過分強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證性和培養(yǎng)基本操作技能，實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)落后，不利于學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶岣?。新課改下，化學(xué)教材發(fā)生變革，更加注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，發(fā)展學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的思維能力和創(chuàng)新能力。

分析高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)和高考考試大綱，其中關(guān)于培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰χ饕兴膫€(gè)方面的要求，具體為：①改進(jìn)或設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案；②了解實(shí)驗(yàn)條件的控制；③分析或處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果；④繪制和識(shí)別典型的實(shí)驗(yàn)裝置圖的能力。課程標(biāo)準(zhǔn)和高考考試大綱對(duì)于教材的研制和使用具有指導(dǎo)性作用[1]。所以本文針對(duì)考綱里對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的四點(diǎn)要求，對(duì)蘇教版高中化學(xué)教材進(jìn)行案例分析。

一、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

教材在“活動(dòng)與探究”和“交流與討論”兩個(gè)模塊直接涉及到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)內(nèi)容。教材按照學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)安排實(shí)驗(yàn)，由簡及繁。教材在安排設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)時(shí)，根據(jù)知識(shí)內(nèi)容的特點(diǎn)，從學(xué)生的實(shí)際情況出發(fā)，先從水平較低的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)開始，逐漸向水平較高的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)進(jìn)發(fā)，循序漸進(jìn)，從而使教材中的多種多樣的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)出不同的層次水平。從模仿設(shè)計(jì)開始，到有指導(dǎo)的設(shè)計(jì)，再到獨(dú)立的設(shè)計(jì)，逐漸增大實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的程度，使實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在教材體系中有層次地呈現(xiàn)。

以下為兩本教材中典型的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)案例（按照在教材中出現(xiàn)的先后順序排列）。

案例1：設(shè)計(jì)分離或提純的方案

①實(shí)驗(yàn)室中用氯化鉀在二氧化錳催化下受熱制取氧氣。從反應(yīng)后的氯化鉀和二氧化錳的混合物中分離、回收這兩種物質(zhì)，需要用哪些分離方法？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

②現(xiàn)有混有少量氯化鉀的硝酸鉀粉末，請(qǐng)參照兩者的溶解度曲線，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案提純硝酸鉀。

案例2：

有四瓶無色溶液，分別是NaCl、NaBr、KBr、KI溶液。請(qǐng)根據(jù)有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)，參照第47頁的“資料卡”，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)將它們區(qū)別開來。

案例3：

設(shè)計(jì)Fe2+與Fe3+相互轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄現(xiàn)象。

案例4：

①用銅片、鋅片（可從廢電池拆?。┗蜾X片、純堿溶液、白醋（或柑橘）等日常生活中的材料制作簡易電池，并測試是否能產(chǎn)生電流。

②以小組為單位，制定實(shí)驗(yàn)方案，在教師指導(dǎo)下完成燃料電池制作實(shí)驗(yàn)。

案例5：

依據(jù)乙酸乙酯的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，運(yùn)用已學(xué)的有機(jī)化學(xué)知識(shí)，推測怎樣從乙烯合成乙酸乙酯。

縱觀上述五個(gè)案例，教材實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)安排完全按照學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和學(xué)生思維發(fā)展順序，以及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的梯度變化，案例1—案例5在教材中按照先后順序出現(xiàn)，依次按照從獲得物質(zhì)的手段和方法（ 物質(zhì)的分離和提純） →物質(zhì)的性質(zhì)研究（ 物質(zhì)性質(zhì)的探究） →物質(zhì)性質(zhì)的應(yīng)用及反應(yīng)規(guī)律研究（ 物質(zhì)的檢驗(yàn)與鑒別電化學(xué)問題研究）→物質(zhì)的合成（ 物質(zhì)的制備與合成） 這一線索來安排。這樣安排更加有利于學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的要領(lǐng)，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思維，提高創(chuàng)新能力。

同時(shí)每一個(gè)案例之前都會(huì)有一些知識(shí)儲(chǔ)備，涉及到概念、定律、原理，實(shí)現(xiàn)理論分析到實(shí)驗(yàn)研究方法的跨越。這些概念、定律或原理都與實(shí)驗(yàn)原理、方案及實(shí)驗(yàn)步驟密切相關(guān)，不僅為學(xué)生提供設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí)，而且使學(xué)生進(jìn)一步掌握領(lǐng)會(huì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)意圖，理論聯(lián)系實(shí)際，理解熟悉每一個(gè)實(shí)驗(yàn)操作步驟及技能，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行合理解釋， 并通過討論得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

各個(gè)案例之間具有內(nèi)在聯(lián)系性，注意實(shí)驗(yàn)之間知識(shí)與技能的銜接。如設(shè)計(jì)提純某物質(zhì)時(shí)，必然會(huì)用到基本的分離手段，這就要求學(xué)生對(duì)前述知識(shí)完全掌握。教材正因?yàn)榭紤]到知識(shí)間的銜接，各個(gè)案例安排得層次分明。

教材的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)部分還包含了一些趣味性和生活性實(shí)驗(yàn)，如案例4中的簡易電池實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，驗(yàn)證草木灰中含有碳酸鉀。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)傾向于生活化、趣味化，在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的同時(shí)，充分滿足學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心與求知欲，感受化學(xué)在日常生活和社會(huì)各方面的應(yīng)用[2]。

另外，在每個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)后的“練習(xí)與實(shí)踐”欄目都安排了設(shè)計(jì)型習(xí)題。教材通過專題性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)習(xí)題， 使學(xué)生從本質(zhì)上理解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理， 培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)特的思維能力，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，從而從根本上使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的情感得到了升華，最終使實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的興趣發(fā)生質(zhì)的飛躍。

二、控制實(shí)驗(yàn)條件

“實(shí)驗(yàn)，實(shí)際上是條件控制下的觀察”，“所有的實(shí)驗(yàn)，都是在條件控制下進(jìn)行的?！盵3]探尋、控制實(shí)驗(yàn)的最佳條件，可以說是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的靈魂、成敗的關(guān)鍵。不僅對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)，而且對(duì)教師的實(shí)驗(yàn)研究、乃至化學(xué)學(xué)科的發(fā)展，都具有十分重要的意義。因此，教材有意識(shí)地安排了學(xué)生控制實(shí)驗(yàn)條件的探究活動(dòng)，發(fā)展控制實(shí)驗(yàn)條件的能力[4]。

《化學(xué)1》第6頁“整理與歸納”欄目要求學(xué)生說出一種金屬與另一種金屬鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)的條件，以及復(fù)分解反應(yīng)的條件。這樣，教材直接提出實(shí)驗(yàn)條件的重要性，使學(xué)生初步形成重視實(shí)驗(yàn)條件的意識(shí)，在以后的學(xué)習(xí)中自覺地加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的關(guān)注和區(qū)分。

“化學(xué)史話”欄目介紹化學(xué)家通過控制實(shí)驗(yàn)條件，探究化學(xué)物質(zhì)及其變化的規(guī)律，獲得化學(xué)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的歷史。從感性上激勵(lì)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)條件，獲得更好的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果。endprint

“活動(dòng)與探究”欄目通過具體實(shí)驗(yàn)條件控制的探究活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)條件的思維過程和科學(xué)方法。如《化學(xué)2》專題2第30頁，“活動(dòng)與探究”欄目，通過改變過氧化氫溶液的量以及所用催化劑，讓學(xué)生觀察氫氣生成的速度，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)條件的重要性，初步掌握控制實(shí)驗(yàn)條件的科學(xué)方法。

教材完全按照學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)，從初步了解實(shí)驗(yàn)條件，到理解實(shí)驗(yàn)條件的重要性，再到探究實(shí)驗(yàn)條件，使學(xué)生逐步掌握實(shí)驗(yàn)條件的控制，領(lǐng)悟控制實(shí)驗(yàn)條件的科學(xué)思維。

三、分析或處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)處理的方法包括：化學(xué)用語法、表格法、線圖法[5]。

教材中所有實(shí)驗(yàn)都采用表格法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理，采用表格法的優(yōu)點(diǎn)是直觀、全面、易懂。另外，有些實(shí)驗(yàn)還采用了線圖法。

在教材《化學(xué)2》專題2第32頁“交流與討論”欄目，給出合成氨反應(yīng)中正逆反應(yīng)速率隨時(shí)間按變化曲線，引導(dǎo)學(xué)生通過線圖法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。該方法可以有效避免繁雜的計(jì)算，曲線往往包含豐富的信息，學(xué)生只要認(rèn)真分析，就可以體會(huì)到線圖法的優(yōu)點(diǎn)，從而引導(dǎo)學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程中，開發(fā)利用線圖法處理數(shù)據(jù)，優(yōu)化方案。另外，教材引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)不同的實(shí)驗(yàn)選擇更有效的實(shí)驗(yàn)處理方法。

四、繪制和識(shí)別典型的實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖

本教材重視培養(yǎng)學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置的能力，一套好的實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)于實(shí)驗(yàn)的成敗、藥品利用率、結(jié)果處理等關(guān)系密切。新課標(biāo)提出實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)該簡約化、安全化、綠色化、生活化。本教材設(shè)計(jì)充分圍繞這一主題展開，并且對(duì)裝置的安排體現(xiàn)梯度性。

《化學(xué)1》專題4第2單元中“硝酸的性質(zhì)”，“觀察與思考”欄目中銅片分別與濃、稀硝酸在相同裝置中反應(yīng)，并給出具體的實(shí)驗(yàn)裝置。學(xué)生初步掌握該實(shí)驗(yàn)的原理，最重要的是掌握本套裝置的構(gòu)成特點(diǎn)以及優(yōu)缺點(diǎn)。教材在本單元“練習(xí)與實(shí)踐”欄目中又安排了銅與稀硝酸反應(yīng)裝置改進(jìn)與選擇的習(xí)題。

以下為本習(xí)題的具體內(nèi)容。

3. 甲同學(xué)采用如下頁圖2中的圖Ⅰ所示裝置驗(yàn)證銅與稀硝酸的反應(yīng)，并用排水法收集NO氣體。

①反應(yīng)過程中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 。

②乙同學(xué)認(rèn)為雖然收集的氣體是一氧化氮，但并不能說明反應(yīng)中一定生成一氧化氮。你認(rèn)為他的理由是 。

③丙同學(xué)采用如圖Ⅱ所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證明了銅與稀硝酸反應(yīng)生成一氧化氮。該同學(xué)的步驟如下表所示，請(qǐng)回答實(shí)驗(yàn)中的有關(guān)問題。

④從環(huán)境保護(hù)的角度看，丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)存在什么缺陷？你認(rèn)為應(yīng)如何改進(jìn)？

上述兩圖均為銅片與稀硝酸反應(yīng)的裝置。圖1為“觀察與思考”欄目銅片與稀硝酸反應(yīng)的裝置，圖2為“練習(xí)與實(shí)踐”欄目中所給銅片與稀硝酸反應(yīng)的兩套裝置。

習(xí)題中的問題設(shè)置不僅使學(xué)生加強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生改進(jìn)裝置的方法。學(xué)生在做題過程中，對(duì)比會(huì)發(fā)現(xiàn)各套裝置的優(yōu)缺點(diǎn)及側(cè)重驗(yàn)證的性質(zhì)。從而為以后改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置提供參考，掌握改進(jìn)思想的關(guān)鍵，具體問題具體分析。

問題①的設(shè)置，巧妙地加強(qiáng)習(xí)題與前文的聯(lián)系，裝置Ⅰ與“觀察與思考”欄目銅片與稀硝酸反應(yīng)的裝置有很大的相似度，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比發(fā)現(xiàn)裝置的優(yōu)缺點(diǎn)，同時(shí)使基礎(chǔ)知識(shí)順利地遷移到本題中來，初步滲透裝置改進(jìn)的內(nèi)容和特點(diǎn)。

問題②從表面上看僅僅是考察一氧化氮的氧化性，其實(shí)質(zhì)在于引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置的必要性和出發(fā)點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)中，要證明反應(yīng)生成氣體是一氧化氮就必須使反應(yīng)裝置隔絕空氣，從而引導(dǎo)學(xué)生選擇改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置的側(cè)重點(diǎn)。

問題③通過及時(shí)解決問題②所提到的疑問，學(xué)生在情感上獲得改進(jìn)裝置的奇妙感，從而激發(fā)學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)中運(yùn)用實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)解決實(shí)際問題。另外，裝置Ⅱ在之前的學(xué)習(xí)中，學(xué)生從未或很少接觸到，這也為學(xué)生以后改進(jìn)裝置提供依據(jù)，滲透裝置選擇和改進(jìn)的思維，掌握一些實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)的關(guān)鍵點(diǎn)。

本習(xí)題最后問題④要求學(xué)生自己從環(huán)保的角度改進(jìn)一套裝置，真正做到學(xué)以致用，同時(shí)體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)裝置的簡易化、綠色化原則。

總之，教材安排突出裝置改進(jìn)的思維訓(xùn)練，不僅使學(xué)生認(rèn)識(shí)到裝置改進(jìn)的必要性和關(guān)鍵點(diǎn)，而且更注重學(xué)生發(fā)揮自己的聰明才智，創(chuàng)造性地自己動(dòng)手改進(jìn)裝置。在此過程中，學(xué)生不斷體會(huì)裝置選擇和改進(jìn)的方法，發(fā)展創(chuàng)造性思維，解決實(shí)際問題。

參考文獻(xiàn)

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“活動(dòng)與探究”欄目通過具體實(shí)驗(yàn)條件控制的探究活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)條件的思維過程和科學(xué)方法。如《化學(xué)2》專題2第30頁，“活動(dòng)與探究”欄目，通過改變過氧化氫溶液的量以及所用催化劑，讓學(xué)生觀察氫氣生成的速度，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)條件的重要性，初步掌握控制實(shí)驗(yàn)條件的科學(xué)方法。

教材完全按照學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)，從初步了解實(shí)驗(yàn)條件，到理解實(shí)驗(yàn)條件的重要性，再到探究實(shí)驗(yàn)條件，使學(xué)生逐步掌握實(shí)驗(yàn)條件的控制，領(lǐng)悟控制實(shí)驗(yàn)條件的科學(xué)思維。

三、分析或處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)處理的方法包括：化學(xué)用語法、表格法、線圖法[5]。

教材中所有實(shí)驗(yàn)都采用表格法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理，采用表格法的優(yōu)點(diǎn)是直觀、全面、易懂。另外，有些實(shí)驗(yàn)還采用了線圖法。

在教材《化學(xué)2》專題2第32頁“交流與討論”欄目，給出合成氨反應(yīng)中正逆反應(yīng)速率隨時(shí)間按變化曲線，引導(dǎo)學(xué)生通過線圖法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。該方法可以有效避免繁雜的計(jì)算，曲線往往包含豐富的信息，學(xué)生只要認(rèn)真分析，就可以體會(huì)到線圖法的優(yōu)點(diǎn)，從而引導(dǎo)學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程中，開發(fā)利用線圖法處理數(shù)據(jù)，優(yōu)化方案。另外，教材引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)不同的實(shí)驗(yàn)選擇更有效的實(shí)驗(yàn)處理方法。

四、繪制和識(shí)別典型的實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖

本教材重視培養(yǎng)學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置的能力，一套好的實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)于實(shí)驗(yàn)的成敗、藥品利用率、結(jié)果處理等關(guān)系密切。新課標(biāo)提出實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)該簡約化、安全化、綠色化、生活化。本教材設(shè)計(jì)充分圍繞這一主題展開，并且對(duì)裝置的安排體現(xiàn)梯度性。

《化學(xué)1》專題4第2單元中“硝酸的性質(zhì)”，“觀察與思考”欄目中銅片分別與濃、稀硝酸在相同裝置中反應(yīng)，并給出具體的實(shí)驗(yàn)裝置。學(xué)生初步掌握該實(shí)驗(yàn)的原理，最重要的是掌握本套裝置的構(gòu)成特點(diǎn)以及優(yōu)缺點(diǎn)。教材在本單元“練習(xí)與實(shí)踐”欄目中又安排了銅與稀硝酸反應(yīng)裝置改進(jìn)與選擇的習(xí)題。

以下為本習(xí)題的具體內(nèi)容。

3. 甲同學(xué)采用如下頁圖2中的圖Ⅰ所示裝置驗(yàn)證銅與稀硝酸的反應(yīng)，并用排水法收集NO氣體。

①反應(yīng)過程中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 。

②乙同學(xué)認(rèn)為雖然收集的氣體是一氧化氮，但并不能說明反應(yīng)中一定生成一氧化氮。你認(rèn)為他的理由是 。

③丙同學(xué)采用如圖Ⅱ所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證明了銅與稀硝酸反應(yīng)生成一氧化氮。該同學(xué)的步驟如下表所示，請(qǐng)回答實(shí)驗(yàn)中的有關(guān)問題。

④從環(huán)境保護(hù)的角度看，丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)存在什么缺陷？你認(rèn)為應(yīng)如何改進(jìn)？

上述兩圖均為銅片與稀硝酸反應(yīng)的裝置。圖1為“觀察與思考”欄目銅片與稀硝酸反應(yīng)的裝置，圖2為“練習(xí)與實(shí)踐”欄目中所給銅片與稀硝酸反應(yīng)的兩套裝置。

習(xí)題中的問題設(shè)置不僅使學(xué)生加強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生改進(jìn)裝置的方法。學(xué)生在做題過程中，對(duì)比會(huì)發(fā)現(xiàn)各套裝置的優(yōu)缺點(diǎn)及側(cè)重驗(yàn)證的性質(zhì)。從而為以后改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置提供參考，掌握改進(jìn)思想的關(guān)鍵，具體問題具體分析。

問題①的設(shè)置，巧妙地加強(qiáng)習(xí)題與前文的聯(lián)系，裝置Ⅰ與“觀察與思考”欄目銅片與稀硝酸反應(yīng)的裝置有很大的相似度，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比發(fā)現(xiàn)裝置的優(yōu)缺點(diǎn)，同時(shí)使基礎(chǔ)知識(shí)順利地遷移到本題中來，初步滲透裝置改進(jìn)的內(nèi)容和特點(diǎn)。

問題②從表面上看僅僅是考察一氧化氮的氧化性，其實(shí)質(zhì)在于引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置的必要性和出發(fā)點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)中，要證明反應(yīng)生成氣體是一氧化氮就必須使反應(yīng)裝置隔絕空氣，從而引導(dǎo)學(xué)生選擇改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置的側(cè)重點(diǎn)。

問題③通過及時(shí)解決問題②所提到的疑問，學(xué)生在情感上獲得改進(jìn)裝置的奇妙感，從而激發(fā)學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)中運(yùn)用實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)解決實(shí)際問題。另外，裝置Ⅱ在之前的學(xué)習(xí)中，學(xué)生從未或很少接觸到，這也為學(xué)生以后改進(jìn)裝置提供依據(jù)，滲透裝置選擇和改進(jìn)的思維，掌握一些實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)的關(guān)鍵點(diǎn)。

本習(xí)題最后問題④要求學(xué)生自己從環(huán)保的角度改進(jìn)一套裝置，真正做到學(xué)以致用，同時(shí)體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)裝置的簡易化、綠色化原則。

總之，教材安排突出裝置改進(jìn)的思維訓(xùn)練，不僅使學(xué)生認(rèn)識(shí)到裝置改進(jìn)的必要性和關(guān)鍵點(diǎn)，而且更注重學(xué)生發(fā)揮自己的聰明才智，創(chuàng)造性地自己動(dòng)手改進(jìn)裝置。在此過程中，學(xué)生不斷體會(huì)裝置選擇和改進(jìn)的方法，發(fā)展創(chuàng)造性思維，解決實(shí)際問題。

參考文獻(xiàn)

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[4] 胡紅杏.高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)及策略研究[D].蘭州：西北師范大學(xué)，2006：29

[5] 張克龍，蘇香妹.借助化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的策略[J].教學(xué)儀器與實(shí)驗(yàn)，2004，（3）：15-17endprint

“活動(dòng)與探究”欄目通過具體實(shí)驗(yàn)條件控制的探究活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)條件的思維過程和科學(xué)方法。如《化學(xué)2》專題2第30頁，“活動(dòng)與探究”欄目，通過改變過氧化氫溶液的量以及所用催化劑，讓學(xué)生觀察氫氣生成的速度，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)條件的重要性，初步掌握控制實(shí)驗(yàn)條件的科學(xué)方法。

教材完全按照學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)，從初步了解實(shí)驗(yàn)條件，到理解實(shí)驗(yàn)條件的重要性，再到探究實(shí)驗(yàn)條件，使學(xué)生逐步掌握實(shí)驗(yàn)條件的控制，領(lǐng)悟控制實(shí)驗(yàn)條件的科學(xué)思維。

三、分析或處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)處理的方法包括：化學(xué)用語法、表格法、線圖法[5]。

教材中所有實(shí)驗(yàn)都采用表格法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理，采用表格法的優(yōu)點(diǎn)是直觀、全面、易懂。另外，有些實(shí)驗(yàn)還采用了線圖法。

在教材《化學(xué)2》專題2第32頁“交流與討論”欄目，給出合成氨反應(yīng)中正逆反應(yīng)速率隨時(shí)間按變化曲線，引導(dǎo)學(xué)生通過線圖法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。該方法可以有效避免繁雜的計(jì)算，曲線往往包含豐富的信息，學(xué)生只要認(rèn)真分析，就可以體會(huì)到線圖法的優(yōu)點(diǎn)，從而引導(dǎo)學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程中，開發(fā)利用線圖法處理數(shù)據(jù)，優(yōu)化方案。另外，教材引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)不同的實(shí)驗(yàn)選擇更有效的實(shí)驗(yàn)處理方法。

四、繪制和識(shí)別典型的實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖

本教材重視培養(yǎng)學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置的能力，一套好的實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)于實(shí)驗(yàn)的成敗、藥品利用率、結(jié)果處理等關(guān)系密切。新課標(biāo)提出實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)該簡約化、安全化、綠色化、生活化。本教材設(shè)計(jì)充分圍繞這一主題展開，并且對(duì)裝置的安排體現(xiàn)梯度性。

《化學(xué)1》專題4第2單元中“硝酸的性質(zhì)”，“觀察與思考”欄目中銅片分別與濃、稀硝酸在相同裝置中反應(yīng)，并給出具體的實(shí)驗(yàn)裝置。學(xué)生初步掌握該實(shí)驗(yàn)的原理，最重要的是掌握本套裝置的構(gòu)成特點(diǎn)以及優(yōu)缺點(diǎn)。教材在本單元“練習(xí)與實(shí)踐”欄目中又安排了銅與稀硝酸反應(yīng)裝置改進(jìn)與選擇的習(xí)題。

以下為本習(xí)題的具體內(nèi)容。

3. 甲同學(xué)采用如下頁圖2中的圖Ⅰ所示裝置驗(yàn)證銅與稀硝酸的反應(yīng)，并用排水法收集NO氣體。

①反應(yīng)過程中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 。

②乙同學(xué)認(rèn)為雖然收集的氣體是一氧化氮，但并不能說明反應(yīng)中一定生成一氧化氮。你認(rèn)為他的理由是 。

③丙同學(xué)采用如圖Ⅱ所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證明了銅與稀硝酸反應(yīng)生成一氧化氮。該同學(xué)的步驟如下表所示，請(qǐng)回答實(shí)驗(yàn)中的有關(guān)問題。

④從環(huán)境保護(hù)的角度看，丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)存在什么缺陷？你認(rèn)為應(yīng)如何改進(jìn)？

上述兩圖均為銅片與稀硝酸反應(yīng)的裝置。圖1為“觀察與思考”欄目銅片與稀硝酸反應(yīng)的裝置，圖2為“練習(xí)與實(shí)踐”欄目中所給銅片與稀硝酸反應(yīng)的兩套裝置。

習(xí)題中的問題設(shè)置不僅使學(xué)生加強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生改進(jìn)裝置的方法。學(xué)生在做題過程中，對(duì)比會(huì)發(fā)現(xiàn)各套裝置的優(yōu)缺點(diǎn)及側(cè)重驗(yàn)證的性質(zhì)。從而為以后改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置提供參考，掌握改進(jìn)思想的關(guān)鍵，具體問題具體分析。

問題①的設(shè)置，巧妙地加強(qiáng)習(xí)題與前文的聯(lián)系，裝置Ⅰ與“觀察與思考”欄目銅片與稀硝酸反應(yīng)的裝置有很大的相似度，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比發(fā)現(xiàn)裝置的優(yōu)缺點(diǎn)，同時(shí)使基礎(chǔ)知識(shí)順利地遷移到本題中來，初步滲透裝置改進(jìn)的內(nèi)容和特點(diǎn)。

問題②從表面上看僅僅是考察一氧化氮的氧化性，其實(shí)質(zhì)在于引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置的必要性和出發(fā)點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)中，要證明反應(yīng)生成氣體是一氧化氮就必須使反應(yīng)裝置隔絕空氣，從而引導(dǎo)學(xué)生選擇改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置的側(cè)重點(diǎn)。

問題③通過及時(shí)解決問題②所提到的疑問，學(xué)生在情感上獲得改進(jìn)裝置的奇妙感，從而激發(fā)學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)中運(yùn)用實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)解決實(shí)際問題。另外，裝置Ⅱ在之前的學(xué)習(xí)中，學(xué)生從未或很少接觸到，這也為學(xué)生以后改進(jìn)裝置提供依據(jù)，滲透裝置選擇和改進(jìn)的思維，掌握一些實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)的關(guān)鍵點(diǎn)。

本習(xí)題最后問題④要求學(xué)生自己從環(huán)保的角度改進(jìn)一套裝置，真正做到學(xué)以致用，同時(shí)體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)裝置的簡易化、綠色化原則。

總之，教材安排突出裝置改進(jìn)的思維訓(xùn)練，不僅使學(xué)生認(rèn)識(shí)到裝置改進(jìn)的必要性和關(guān)鍵點(diǎn)，而且更注重學(xué)生發(fā)揮自己的聰明才智，創(chuàng)造性地自己動(dòng)手改進(jìn)裝置。在此過程中，學(xué)生不斷體會(huì)裝置選擇和改進(jìn)的方法，發(fā)展創(chuàng)造性思維，解決實(shí)際問題。

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