祝堂永
實驗題是高考過程中最容易引起學(xué)生心理波動的題型,學(xué)生對高考實驗題總是心存畏懼,怕自己思考問題的角度出現(xiàn)偏差,也許一道題的卡殼導(dǎo)致心態(tài)不穩(wěn),全盤皆輸。因此,高三化學(xué)實驗復(fù)習(xí)至關(guān)重要,但是實驗復(fù)習(xí)不能等同于不斷地進行實驗題訓(xùn)練,那么如何有效地進行實驗復(fù)習(xí)呢?本文就該話題談一談筆者的看法,望能有助于高三化學(xué)實驗復(fù)習(xí)的實踐。
一、關(guān)注學(xué)生的實驗解題障礙,順學(xué)而治
學(xué)生在實驗題的解決過程中經(jīng)常出現(xiàn)一些解題障礙而導(dǎo)致失分。根據(jù)歷屆學(xué)生高考結(jié)束后的隨訪,發(fā)現(xiàn)學(xué)生在解決高考實驗題中出現(xiàn)障礙的成因如下。
1.提取問題、表征問題的能力不高
實驗問題的解決過程中表征問題是至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)。問題表征過程就是信息在頭腦中的轉(zhuǎn)換過程。很多學(xué)生在解決實驗問題時無法有效排除干擾信息和去除冗雜信息,不能有效地對問題進行表征,盲目解題偏離正確的方向,導(dǎo)致實驗設(shè)計的過程不完整。
2.組織知識、運用知識的能力不高
對于理解并能正確表征的化學(xué)問題,學(xué)生肯定要從頭腦記憶中搜索、提取相關(guān)的化學(xué)知識,設(shè)法縮減未知與己知二者之間的差異,思維發(fā)生碰撞和摩擦,直至同化和順應(yīng)。實驗問題的解決與學(xué)生曾經(jīng)所學(xué)的知識和積累的經(jīng)驗密切相關(guān)。有些學(xué)生雖然知道提取已有知識和經(jīng)驗,但知識不能轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的技能;很多學(xué)生能夠記住實驗的知識和技能的陳述,但不能真正理解其中深層的含義,只能進行表面的強化記憶,無法將各個知識點建構(gòu)成自我內(nèi)在的完善體系。
二、重組立體式復(fù)習(xí),提高復(fù)習(xí)效果
1.教材實驗重組,串接實驗方法和原理
什么是實驗重組?在高一、高二新授課學(xué)習(xí)過程中,各個實驗基本上是孤立的,高三實驗復(fù)習(xí)如果按部就班地一一復(fù)習(xí),耗時大,同時學(xué)生的思維惰性比較大,主動性不高。筆者認為復(fù)習(xí)時應(yīng)盡可能地采用橫向串聯(lián)或縱向延伸的方式,將幾個具有關(guān)聯(lián)度的實驗放在一塊進行復(fù)習(xí),這樣一來,實驗復(fù)習(xí)就不再是簡單的實驗步驟和實驗現(xiàn)象的復(fù)認,而是從學(xué)生已有的、熟悉的實驗認知出發(fā),積極調(diào)取頭腦中的表象進行創(chuàng)造性思維活動。
實驗復(fù)習(xí)教學(xué),將幾個實驗放在一起復(fù)習(xí),目的在于培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的多元化智能,更好地理解實驗技能和方法。不過既然是復(fù)習(xí),問題和情境的設(shè)置就應(yīng)該具有層次感,不要一下子將復(fù)習(xí)的全貌展開,而應(yīng)該注重復(fù)習(xí)的延展性,要有意識地引導(dǎo)和激發(fā)學(xué)生的思維更深入化。
例如,在和學(xué)生一起復(fù)習(xí)“乙醇的催化氧化”時,筆者提出了2個問題,引導(dǎo)學(xué)生從問題的思考中復(fù)習(xí)完成基本實驗方法。
問題1:我們學(xué)習(xí)了哪些物質(zhì)能夠還原氧化銅?
學(xué)生從原有化學(xué)知識和實驗經(jīng)驗出發(fā)?很自然地想到:氫氣、氨氣、一氧化碳、木炭和乙醇等等,學(xué)生能夠說出一種物質(zhì),很自然地就與一個實驗及反應(yīng)方程式相聯(lián)系,知識構(gòu)成了有效的橫向串聯(lián)并納入了頭腦中的記憶表象。
問題2:乙醇催化氧化反應(yīng)是什么機理?
對于第二個問題,學(xué)生還是要思考一會的,筆者給學(xué)生留了一定的時間,采用小組合作學(xué)習(xí),然后組間匯報和交流,最后一起優(yōu)化實驗設(shè)計,逐步接近“內(nèi)熱豎式乙醇氧化”裝置如圖1所示。
圖1圖1裝置中:A是熱水,B是無水乙醇,C是繞有銅絲的電烙鐵芯,在裝置的a位置鼓入空氣,生成物經(jīng)過D到裝有新制Cu(OH)2懸濁液的試管中,同時檢驗乙醇氧化產(chǎn)物。從整個實驗設(shè)計來看,實驗裝置和操作全面且復(fù)雜,整個設(shè)計過程學(xué)生能夠自主合作探究完成,不僅僅幫助學(xué)生全面地復(fù)習(xí)了基礎(chǔ)知識,也提高了學(xué)生科學(xué)思維的嚴謹性,讓學(xué)生到實驗室再實踐一下,印象會更為深刻。
實驗拓展:
拓展1:酒精燈外焰為氧化焰可以使銅氧化,內(nèi)焰為還原焰和焰心為氣化焰可以使氧化銅還原,因此,我們在使用酒精燈對物體加熱時應(yīng)當利用外焰。
拓展2:用酒精燈對銅絲加熱至表面變黑,接著將熱銅絲迅速地插入氯化銨晶體中——“氨氣還原氧化銅”實驗,最后要求學(xué)生分析生活中“焊錫膏”里的氯化銨有什么作用。
拓展3:用新制備的氫氧化銅懸濁液(或銀氨溶液)來檢驗醛基的實驗條件和介質(zhì)——“醛基的檢驗”實驗。
高三實驗復(fù)習(xí)教學(xué)實踐經(jīng)驗表明,將多個實驗進行重組式復(fù)習(xí),一些看似“散亂”的實驗基本操作在復(fù)習(xí)過程中趨于相對集中,這種“以點帶面”的復(fù)習(xí)不僅僅完成了基本操作復(fù)習(xí),而且通過具體的任務(wù)和問題來組織復(fù)習(xí),消除了高三復(fù)習(xí)的枯燥感,促進了知識內(nèi)化和學(xué)生智能的提升。
2.借助經(jīng)典試題重組實驗方案,深刻理解實驗原理
高考最后是筆試,我們復(fù)習(xí)題的設(shè)置應(yīng)注重開放性,借助于經(jīng)典試題進行改良和翻新,盡可能多地引導(dǎo)去思考實驗可行性方案,這樣的問題帶給學(xué)生一種似曾相識的感覺,誘導(dǎo)學(xué)生進行發(fā)散性思維,提升學(xué)生的整體思維能力,深化對實驗原理的理解。
例題工業(yè)上生產(chǎn)的純堿中往往含有少量的雜質(zhì)(NaCl),你能夠設(shè)計出幾種實驗方案來測定樣品中純堿的質(zhì)量分數(shù)呢?其中哪些方案比較合理?
解析(1)方案一用稀酸將CO2-3轉(zhuǎn)化為CO2,測定CO2的量。其中涉及測定CO2的質(zhì)量還是CO2體積;實驗體系中CO2如何充分吸收、空氣中CO2對實驗的影響等問題。(2)方案二取一定量的樣品溶解后,加試劑使CO2-3沉淀,測定沉淀的質(zhì)量。其中涉及采用BaCl2溶液還是CaCl2溶液; BaCl2溶液是否過量;洗滌是否干凈;干燥是否恒重等問題。(3)取一定量的樣品溶解后,用0.100 mol/L鹽酸滴定。涉及指示劑選擇;相應(yīng)指示劑變色時反應(yīng)原理;滴定過程中誤差分析等問題。
點評將樣品中純堿的質(zhì)量分數(shù)的具體測定方法轉(zhuǎn)化為由學(xué)生設(shè)計實驗方案的方式呈現(xiàn)出來,具有很強的發(fā)散性和綜合性。
進行化學(xué)問題的合理表征離不開強化化學(xué)知識的結(jié)構(gòu)。實驗知識不是零散、單一維度的,而是具有分層組織的多維立體結(jié)構(gòu)。在復(fù)習(xí)過程中教師不能單一傳授零散的實驗事實和個別的方法技巧,要使學(xué)生自我歸納發(fā)現(xiàn)知識點之間的規(guī)律性、遞變性,提高自身歸納、概括的能力,加強知識點之間的縱、橫聯(lián)系,打破知識塊間的邊框限制,在頭腦中進行內(nèi)化和概括化而形成一個有規(guī)律的整體結(jié)構(gòu)。(收稿日期:2014-01-23)