化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的思維訓(xùn)練

1、.化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的思維訓(xùn)練中學(xué)化學(xué)教學(xué)大綱強(qiáng)調(diào)指出:“化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為根底的學(xué)科。實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以幫助學(xué)生形成化學(xué)概念,理解和穩(wěn)固化學(xué)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生能觀察現(xiàn)象、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題,初步掌握一些常用的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法。因此,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是進(jìn)步化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的重要一環(huán),也是評(píng)價(jià)教學(xué)質(zhì)量的一個(gè)重要方面。近幾年來(lái),進(jìn)步化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量越來(lái)越受到人們的重視,但實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍然是化學(xué)教育中薄弱的一環(huán)。究其原因,除了部分學(xué)校和老師對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不夠重視和實(shí)驗(yàn)條件缺乏之外,實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中無(wú)視必要的嚴(yán)格的思維訓(xùn)練,也是重要的因素。筆者認(rèn)為:在具備必需的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和條件之后,進(jìn)步化學(xué)實(shí)驗(yàn)

2、教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵在于:必須強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的思維訓(xùn)練為什么應(yīng)當(dāng)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中強(qiáng)化思維訓(xùn)練呢?第一,這是掌握化學(xué)科學(xué)知識(shí)的需要?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)既是化學(xué)學(xué)科的根底,又是掌握化學(xué)知識(shí)規(guī)律的入門的向?qū)Ш褪侄?。學(xué)生從實(shí)驗(yàn)事實(shí)出發(fā),形成化學(xué)概念,上升為化學(xué)規(guī)律,進(jìn)而編織知識(shí)網(wǎng)絡(luò),建筑知識(shí)架構(gòu),非經(jīng)過(guò)由表及里、由此及彼、去粗取精、去偽存真的思維過(guò)程,由感性上升至理性不可。因此,老師在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,應(yīng)當(dāng)適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)觀察過(guò)程,激發(fā)思維活動(dòng),實(shí)現(xiàn)感性階段向理性階段的飛躍。第二,這是學(xué)習(xí)活動(dòng)的需要?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)是學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的重要組成部分。學(xué)習(xí)活動(dòng)的核心成分是思維。中學(xué)根底教育階段思維訓(xùn)練的重點(diǎn)應(yīng)放在思維品質(zhì)獨(dú)立

3、性、整體性、邏輯性、精細(xì)性、發(fā)散性和敏捷性等的形成與鍛煉上。而化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的過(guò)程,自始至終都充滿著培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生上述多種思維品質(zhì)的契機(jī)?；瘜W(xué)老師假如沒(méi)有引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有效地把握這些契機(jī),是教學(xué)的嚴(yán)重瀆職。第三,這是素質(zhì)教育的需要?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是化學(xué)科學(xué)素質(zhì)教育的有機(jī)組成部分,正如著名化學(xué)家戴安邦先生指出的:“化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是施行全面化學(xué)教育的一種最有效的形式。培養(yǎng)化學(xué)科學(xué)素質(zhì)應(yīng)把著力點(diǎn)放在實(shí)驗(yàn)功能的開(kāi)發(fā)上。筆者非常贊賞重慶市知名化學(xué)特級(jí)老師王作民先生把化學(xué)實(shí)驗(yàn)功能凝煉成“獲知、激趣、求真、循理、育德的十字概括,因?yàn)橥ㄟ^(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),應(yīng)當(dāng)也可能使學(xué)生在知識(shí)、才能、品格各方面得到綜合進(jìn)步,而它

4、們的獲取與進(jìn)步,離不開(kāi)思維的訓(xùn)練。事實(shí)是,由于“應(yīng)試教育颶風(fēng)的吹襲,也由于不少師生對(duì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)里思維訓(xùn)練的無(wú)視,國(guó)內(nèi)不少中學(xué)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)出現(xiàn)許多大家司空見(jiàn)慣卻又不能容忍的現(xiàn)象:有的老師指導(dǎo)學(xué)生觀察或動(dòng)手實(shí)驗(yàn),只求機(jī)械記憶儀器名稱、實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象要點(diǎn)之1、2、3、4,把生動(dòng)活潑的實(shí)驗(yàn)活動(dòng),變成僵死呆板的條條,而忽略了誘導(dǎo)學(xué)生把在實(shí)驗(yàn)觀察時(shí)激發(fā)起來(lái)的興奮中心,及時(shí)轉(zhuǎn)移到透過(guò)現(xiàn)象認(rèn)識(shí)變化的原理和本質(zhì)上來(lái);有的學(xué)生對(duì)于課堂曾觀察過(guò)乃至自己動(dòng)手做過(guò)的化學(xué)實(shí)驗(yàn),在腦海里留下的僅是一片空白,毫無(wú)印象;有的學(xué)生靠死記硬背對(duì)付實(shí)驗(yàn)問(wèn)題,往往“張冠李戴;有的學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)求應(yīng)付,走過(guò)場(chǎng),未曾動(dòng)手,就已經(jīng)按課本所述,

5、先填好實(shí)驗(yàn)報(bào)告的“正確結(jié)論。凡此種種,不正說(shuō)明了實(shí)驗(yàn)教學(xué)欠缺思維訓(xùn)練的嚴(yán)重性么!應(yīng)當(dāng)怎樣抑制上述不良現(xiàn)象,實(shí)在加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思維訓(xùn)練呢?這先得全面理解一下化學(xué)實(shí)驗(yàn)思維訓(xùn)練的根本內(nèi)容。筆者認(rèn)為,重點(diǎn)是:圍繞實(shí)驗(yàn)的“三大原理引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)思維活動(dòng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)理論的主體內(nèi)容,可概括為實(shí)驗(yàn)原理;裝置原理;操作原理。老師應(yīng)當(dāng)在詳細(xì)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,引導(dǎo)學(xué)生圍繞對(duì)上述“三大原理的探究、理解和辨析,自始至終浸透著思維訓(xùn)練活動(dòng)。首先,是實(shí)驗(yàn)原理的思維訓(xùn)練。“實(shí)驗(yàn)原理即反響原理,指的是每個(gè)詳細(xì)的化學(xué)實(shí)驗(yàn),反映了或說(shuō)明了或推斷了什么樣的物質(zhì)發(fā)生何種變化的理論?？梢試@如下的角度引發(fā)學(xué)生考慮:1.變化本質(zhì)什么化學(xué)物質(zhì)

6、有時(shí)還應(yīng)進(jìn)一步分析為什么要選用這些物質(zhì)?發(fā)生什么特征、屬何類型的變化?得到什么結(jié)果?為何會(huì)得到此結(jié)果?2.定量關(guān)系反響物之間采用怎樣的物質(zhì)的量或質(zhì)量、或體積、或微粒數(shù)目的關(guān)系?為什么要采取此種定量或過(guò)量關(guān)系?3.反響條件實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選擇怎樣的物質(zhì)狀態(tài)、變化溫度、壓強(qiáng)或催化劑條件?為何要選擇這樣的條件?其次,是裝置原理的思維訓(xùn)練?！把b置原理指的是為了到達(dá)某個(gè)詳細(xì)實(shí)驗(yàn)的目的,應(yīng)中選用何種儀器、設(shè)備,采用何種組合、聯(lián)接方式的道理?？梢試@如下角度引發(fā)學(xué)生考慮:1.儀器選用根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,對(duì)特定的反響物或生成物,應(yīng)選用哪種量取、混合、反響、加熱、除雜、枯燥、檢驗(yàn)、搜集、吸收、別離、緩沖平安的儀器?為何選用這

7、些儀器更適宜?2.配套組合根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要,選用的儀器之間,大小、規(guī)格應(yīng)怎樣協(xié)調(diào)、搭配?如假設(shè)不這樣組合會(huì)出現(xiàn)什么弊端?能否作某種調(diào)換或代用?3.連接順序?yàn)榈竭_(dá)良好效果,選用的儀器應(yīng)采取怎樣連接的位置順序和安裝與撤除的先后順序?為什么要安排這種順序?不遵循此順序會(huì)帶來(lái)什么不良后果?再次,是操作原理的思維訓(xùn)練?！安僮髟碇傅氖歉鶕?jù)詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛢x器,進(jìn)展實(shí)驗(yàn)操作活動(dòng)的理由。可以圍繞如下角度引發(fā)學(xué)生考慮:1.操作步驟為達(dá)某一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?應(yīng)當(dāng)經(jīng)過(guò)哪些操作步驟?這些步驟先后順序如何確定?為什么要經(jīng)過(guò)這些步驟?為什么要安排這種順序?省略或調(diào)動(dòng)某些步驟會(huì)有什么影響?2.本卷須知施行某個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟時(shí)應(yīng)注意做什么或

8、不能做什么?原因何在?3.平安措施實(shí)驗(yàn)過(guò)程可能會(huì)出現(xiàn)什么不平安的事故?如何防范?萬(wàn)一出現(xiàn)事故應(yīng)如何處置?根據(jù)何在?應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是:上列種種圍繞“三大原理引發(fā)學(xué)生展開(kāi)思維活動(dòng)的角度,是從化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整體來(lái)闡述的,實(shí)際上,對(duì)于某一詳細(xì)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng),既沒(méi)有必要也不可能面面俱到,而只需從教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生水準(zhǔn)的實(shí)際出發(fā),抓住某些側(cè)重點(diǎn)展開(kāi)思維訓(xùn)練,引導(dǎo)學(xué)生從某些典型的實(shí)驗(yàn)探究入手,上升到一般性、規(guī)律性的認(rèn)識(shí),逐步進(jìn)步學(xué)生思維品質(zhì)的層次。那么,怎樣圍繞上述“三大原理的教與學(xué),來(lái)強(qiáng)化學(xué)生的思維品質(zhì)呢?筆者提出如下思維訓(xùn)練引導(dǎo)過(guò)程:值得注意的問(wèn)題其一,挖掘啟發(fā)思維的因素?，F(xiàn)行化學(xué)教材對(duì)每個(gè)詳細(xì)的化學(xué)實(shí)驗(yàn),一般

9、都是采用操作步驟介紹性的表達(dá),缺乏對(duì)學(xué)生考慮的激發(fā)和引導(dǎo)。因此,老師備課時(shí)要擅長(zhǎng)透過(guò)課本里表達(dá)性的文字,將隱含在其中的“三大原理的因素挖掘出來(lái),設(shè)計(jì)層層激發(fā)學(xué)生考慮的問(wèn)題,誘導(dǎo)他們研討探究。例如,即使象初中化學(xué)“用簡(jiǎn)易裝置制氫氣這樣的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn),也可以設(shè)計(jì)出系列啟發(fā)學(xué)生分析原理的考慮題,請(qǐng)看下表:其二,養(yǎng)成細(xì)心觀察的習(xí)慣。一般說(shuō)來(lái),學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)都頗有興趣,但往往只是好奇心驅(qū)使所致,由于觀察實(shí)驗(yàn)時(shí)目的性不明確,不擅長(zhǎng)集中注意力于那些關(guān)鍵設(shè)備的主要現(xiàn)象,加之演示實(shí)驗(yàn)時(shí)儀器小而教室范圍寬、學(xué)生多,所以他們觀察實(shí)驗(yàn)并不準(zhǔn)確。為此,在可能條件下,老師宜改演示實(shí)驗(yàn)成并進(jìn)實(shí)驗(yàn),或借助CAI軟件或VCD光盤、

10、錄相帶等播放實(shí)驗(yàn)錄像,盡可能結(jié)合并進(jìn)實(shí)驗(yàn)或錄像播放,穿插圍繞“三大原理的系列考慮題,引導(dǎo)學(xué)生有針對(duì)性地考慮,展開(kāi)思維訓(xùn)練活動(dòng)。其三,堅(jiān)持實(shí)事求是的態(tài)度。老師在組織學(xué)生進(jìn)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中,為了防止學(xué)生先入為主,想當(dāng)然,走過(guò)場(chǎng),要提倡學(xué)生養(yǎng)成據(jù)實(shí)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的良好習(xí)慣,即使實(shí)驗(yàn)失敗或出現(xiàn)異常,也要按的觀察的實(shí)情填報(bào)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果,然后及時(shí)分析失敗或異常的原因,從分析原因的過(guò)程中鍛煉思維。例如,學(xué)生做“乙醛滴進(jìn)新制氫氧化銅懸濁液加熱的實(shí)驗(yàn),按理應(yīng)當(dāng)出現(xiàn)美麗的桔黃色最后呈磚紅色沉淀,但有的學(xué)生卻得到深棕色乃至黑色的沉淀。在這種情況下,老師應(yīng)強(qiáng)調(diào)學(xué)生據(jù)實(shí)填答沉淀顏色,并通過(guò)討論分析原因:有的是滴加乙醛用

11、量缺乏,有的是加乙醛沒(méi)有搖勻,加熱過(guò)猛造成乙醛揮發(fā),結(jié)果氫氧化銅過(guò)量,稍高溫度時(shí)便分解成黑色氧化銅,混雜在其中,掩蓋了氧化亞銅的磚紅色。于是學(xué)生從分析原因中得到了思維訓(xùn)練,也進(jìn)步了對(duì)反響物適當(dāng)用量和控制條件對(duì)實(shí)驗(yàn)成敗影響的認(rèn)識(shí)。其四,運(yùn)用典型實(shí)驗(yàn)導(dǎo)思。為了進(jìn)步化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中思維訓(xùn)練的效能,老師應(yīng)當(dāng)借助典型的化學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)誘導(dǎo)、激發(fā)學(xué)生的思維活動(dòng),這主要從三個(gè)方面著手:一是老師宏觀地把握大綱、教材的整體,作出不同年級(jí)將通過(guò)哪些典型實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生進(jìn)展哪些方面思維訓(xùn)練的規(guī)劃,分階段、分層次施行;二是激發(fā)學(xué)習(xí)者的主觀能動(dòng)作用,將教材規(guī)定的某些演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn),改為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或?qū)嶒?yàn)習(xí)題,讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求自己提

12、出施行方案,以進(jìn)步其創(chuàng)造性思維的才能;三是選用一些“高考或“中考試卷的典型綜合實(shí)驗(yàn)題,指導(dǎo)學(xué)生解題,乃至跟動(dòng)手實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)訓(xùn)練,中學(xué)教材和歷屆高、中考試題,不乏優(yōu)秀的典型化學(xué)實(shí)驗(yàn)題型,如氫氣、氯氣、硫化氫、二氧化硫、氨氣、乙烯等的制取與系列性質(zhì)實(shí)驗(yàn),對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的思維才能頗有作用。就以2019年全國(guó)高考化學(xué)試卷里制取二溴乙烷的28題來(lái)說(shuō),其實(shí)驗(yàn)、裝置、操作原理,早在高二?化學(xué)必修本?第四章“乙烯一節(jié)中就應(yīng)當(dāng)?shù)玫匠浞值膶W(xué)習(xí)和訓(xùn)練,通過(guò)制取乙烯及其性質(zhì)檢驗(yàn),老師可引導(dǎo)學(xué)生考慮討論如下問(wèn)題:實(shí)驗(yàn)室制乙烯用什么試劑?通過(guò)什么類型的反響制得乙烯?實(shí)驗(yàn)室用制氯氣的裝置改為制乙烯氣,有什么變動(dòng)?為什么制乙烯

13、氣不需用分液漏斗而改用溫度計(jì)?為什么反響器內(nèi)要放一些碎瓷片或玻片?為什么反響要迅速升至170左右?加熱一定時(shí)間后,反響液為何會(huì)變黑?將產(chǎn)生的氣體經(jīng)過(guò)裝有氫氧化鈉溶液的洗氣瓶洗滌,除去什么雜質(zhì)氣?這些雜質(zhì)氣是如何產(chǎn)生的?將乙烯分別通過(guò)高錳酸鉀溶液和溴水都會(huì)褪色,兩者原理有何不同?假如原料氣產(chǎn)生乙烯通入溴水是為了制得二溴乙烷,結(jié)果發(fā)現(xiàn)所消耗原料試劑的用量大大超過(guò)所得產(chǎn)物,可能是哪些原因造成的?空氣里點(diǎn)燃產(chǎn)生的乙烯氣體與點(diǎn)燃甲烷氣體,它們火焰的現(xiàn)象不同,原因何在?假如上述問(wèn)題早在進(jìn)展乙烯的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中就已通過(guò)思維訓(xùn)練逐步解決,那么,解答2019年高考化學(xué)試卷28題,應(yīng)當(dāng)是水到渠成的事情。其五,聯(lián)絡(luò)社會(huì)生活的實(shí)際。中學(xué)生學(xué)習(xí)各門學(xué)科的根本目的,是進(jìn)步素質(zhì)、改造自然、效勞社會(huì),作為化學(xué)學(xué)科的根底和重要組成部分的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)也不例外。因此,除了課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)要重視學(xué)生的思維訓(xùn)練,以進(jìn)步實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量外,還要倡導(dǎo)學(xué)