邱能妹
在化學(xué)實驗教學(xué)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(zhì)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(xué)的抽象”,使零碎的、片面的知識上升為各種科學(xué)概念和理論,從而認識事物的本質(zhì),掌握事物的發(fā)展規(guī)律。
然而,在化學(xué)教學(xué)中,重實驗結(jié)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(xué)中思維過程的缺失已成為實驗教學(xué)低效的重要原因之一。下面結(jié)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(xué)選擇實驗裝置并正確連接是完成實驗的關(guān)鍵步驟,然而,在實驗教學(xué)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(xué)在實驗室中對NH3與NOx反應(yīng)進行了探究?;卮鹣铝袉栴}:
(1)氨氣的制備
①氨氣的制備反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________。
②預(yù)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(xué)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(shè)計的知識。
思維過程·快速解答
制取氣體的裝置與反應(yīng)物的狀態(tài)有關(guān),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(yīng)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(zhì)的物理性質(zhì)或化學(xué)性質(zhì)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(xùn)練,引導(dǎo)思維。
在教學(xué)中設(shè)計常見的儀器和裝置實驗專題,學(xué)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(jié)合實驗原理和目的選擇裝置并按一定順序正確連接。對學(xué)生設(shè)計的裝置進行展示和分析、比較,理清實驗設(shè)計的思路,設(shè)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(jīng)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(dǎo)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(xué)生無疑處設(shè)疑,啟發(fā)學(xué)生思考,引導(dǎo)學(xué)生在觀察中積極思維,把觀察活動與思維活動緊密地結(jié)合起來,以“觀”促“察”。要善于創(chuàng)設(shè)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(shè)計過程思維的缺失
實驗方案設(shè)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(shè)計出合理的方案。學(xué)生在設(shè)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?dǎo)自己的思維。
例2.(2017年福建省質(zhì)檢)NaNO2可用作食品添加劑。NaNO2能發(fā)生以下反應(yīng):
3NO2-+2H+=NO3-+2NO↑+H2O NO2-+Ag+=AgNO2↓(淡黃色)
某化學(xué)興趣小組進行以下探究?;卮鹩嘘P(guān)問題:
(1)制取NaNO2
反應(yīng)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(xué)生的差異是寶貴的課程資源。在教學(xué)中,展示不同的設(shè)計方案,讓各小組充分表達,再引導(dǎo)大家圍繞實驗?zāi)繕藢Χ鄠€方案分析比較,理清實驗設(shè)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(xué)生逐步形成設(shè)計實驗方案的基本思路與方法。
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。實驗是化學(xué)的靈魂,思維是實驗的核心。只有廣大化學(xué)教師進一步更新教育理念,提升學(xué)科專業(yè)素養(yǎng),才能為實驗教學(xué)提供更加民主、寬松的環(huán)境,才能更加有效地發(fā)掘?qū)嶒炛械纳尚再Y源,促進學(xué)生思維的發(fā)展。
編輯 謝尾合