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试论高中化学实验教学中学生思维培养的策略转变

2016-05-14吴晓燕

学子·教育新理念 2016年6期
关键词:型管喷泉气体

吴晓燕

这几年化学高考实验题的失分率一直居高不下。可以说,学生对实验又爱又怕。主要原因:过多关注实验现象,不去深刻地分析实验的本质;对于常见的仪器,墨守成规,思路狭隘;遇到新颖的问题,浅尝辄止,不敢思考;回答问题时,草草了事,不够规范。针对学生存在的这些问题,笔者在实际教学过程中,进行了以下尝试。

一、注重“一器多用”、多向拓展,培养学生思维的广阔性

思维的广阔性主要表现为思路宽广,善于从多方面的知识经验去寻找解决问题的方法。在化学实验中,有一些仪器很普通、很常见,所以学生在遇到这类问题时,很容易造成思维定势。针对这一情况,笔者在一次化学课上,设计了如下问题:“图1所示装置在化学实验中有哪些用途?”

学生纷纷展开讨论,设计出如下多种用途,在此过程中学生思维的广阔性品质得到了淋漓尽致的展示。

1.若气体长管进短管出。制作洗气瓶,如装入饱和食盐水就可以除去Cl2中的HCl气体.装入饱和NaHCO3就可以除去CO2中的SO2气体或HCl气体。气体的验证器,如检验CO中是否混有CO2,可通过Ca(OH)2溶液或Ba(OH)2溶液,观察有无白色沉淀生成。气体收集装置,收集密度比空气大的气体(如:O2或CO2)。监控气体通过的速率(观察气泡)。2.若气体短管进长管出。气体收集装置:①不装任何试剂:收集收集密度比空气小的气体(如:H2)。②装满CO2:可收集NO。③装水:可收集不溶于水的气体。

防倒吸装置,当吸收液(从b口进)发生倒吸时,倒吸进来的液体被广口瓶贮存,无法从a口流出,可以防止吸收液进入受热容器或反应容器。量气装置。通过讨论,激起了学生的思维火花,拓宽了学生的思路,充分调动了学生的积极性和主动性,在今后遇到类似问题时更加乐于去探究。

二、注重深化推广、层层递进,培养学生思维的深刻性

很多同学在实验问题上,往往重在关注实验的现象,而忽视了实验原理、实验目的等本质因素,以至于在考试中,碰到稍微困难的实验问题,就浅尝辄止,不深入地去分析问题,立马放弃去做下一个问题,针对此类情况,笔者在实际教学中作了一些尝试。如在做喷泉实验时,笔者首先按照书本上的装置进行实验(图2),现象自然很明显,笔者总结为“滴水之恩,当涌泉相报”,学生在遇到这样一个问题:“根据教材中的装置,思考如何引发喷泉?”时,自然会回答,因为学生根据演示实验,已经记住了这一操作,这仅仅考查学生对知识的识记情况。紧接着,笔者又设计了这样一些问题:

1.去除胶头滴管,思考如何引发喷泉(图3)?这就要求学生明白引发喷泉的真正原理。2.按照图4实验,也引发了喷泉,玻璃套管中的固体是 (填序号)。A.氢氧化钙 B.氯化钠 C.活性炭 D.氧化铜3.用二氧化碳代替氨气来做实验,问学生能否成功?这就要求学生在理解了引发喷泉的原理之后,还能灵活应用。

从学生的错误回答中,笔者进行引导及纠正,让学生进行反思,进而得出正确答案,在一错一对之间,学生这种敢于去分析问题、挖掘问题的能力得到了很好的培养。

三、注重仪器改进、实验创新,培养学生思维的创新性

教材中有些实验设计及操作方法虽然都是经过反复验证了的,但实际操作中仍存在着这样或那样的不足,为体现科学方法是需要创新而且是可以创新的,教师应鼓励学生对其不足之处加以改进,这样既符合学生的认知发展特点,又能促进学生对化学理论、化学知识的理解和掌握,并且通过对学生有步骤、有针对性的训练,提高学生的实验设计能力。以钠与水实验为例:

1.问题的提出。教材是这样设计的:在烧杯中加入一些水,滴入几滴酚酞试剂,将一小块绿豆大小的钠投入水中,观察现象。在以往的教学中,笔者发现学生对于该实验,只留下“红色”这一现象。所以在后来的教学中,笔者作了一些改进。2.改进后的实验装置图(图5)。3.实验步骤。①往U型管中注入约1/3体积的水,如图所示,往U型管左端注入CCl4溶液,把水压入右端U型管,直至水面与管口齐平,塞好右端橡皮塞。②取一小粒钠插在铁钉上,放入CCl4溶液中,塞好左端橡皮塞。③用一块磁铁吸引铁钉,将钠移至水中反应。④待反应结束后,用手挤压右端橡皮管(内有一颗小玻璃珠,结构与碱式滴定管的滴管口构造相同),在导管口把气体点燃。⑤打开右端橡皮塞,滴入几滴酚酞试剂。4.改进后的实验引发的思考。①钠与CCl4溶液不反应?(强化了“钠保存在煤油中”的知识)②钠能否保存在CCl4溶液中?(不能,因为CCl4在水的下面,说明CCl4的密度比水大,钠会浮在CCl4的上面,与空气接触,易被氧化,加深了“钠保存在煤油中”的理解)③如何让钠与水反应?(用磁铁吸引铁钉,慢慢移动使钠与水反应)④能否判断钠与水反应的产物?(根据现象,U型管右端的液面会下降,说明生成了难溶于水的气体,经点燃验证时H2,根据溶液变红,说明还生成了NaOH)⑤右端液面下降,根据联通器原理,左端液面将上升,但实际操作中液体并没有溢出来,由此给同学们的启示是?(这样的装置可用作气体尾气吸收时的防倒吸装置,如图6所示)

通过这样的改进过程,加深了他们对化学基本知识的理解,培养了他们的创新能力和创新精神,增强了他们发现问题和解决问题的能力。

四、注重归纳总结、规范答题,培养学生思维的严密性

解答有关物质检验问题时,一定要遵循三步曲“实验操作—实验现象—实验结论”,缺一不可,在操作中,重点强调“取样”问题。“取样”问题分多种情况,只回答“取样”二字是远远不够的。如要“检验K2SO4样品中是否含NaCl”时,要先回答“取少量K2SO4样品,溶于水配成溶液”,然后进行后续操作。检验有关物质是否洗尽时,要先回答“取少量最后一次洗涤液”,然后进行后续操作。遇到如“用BaCl2除去NaCl中的Na2SO4时,问你如何证明Na2SO4已除尽?”要先回答“取少量上层清夜”,然后进行后续操作。经过滤操作后,检验是否含XX离子时,要先回答“取少量滤液”,然后进行后续操作。解答气密性检查问题时,一定要首先回答出如何使此装置形成一个封闭体系,然后再进行相关操作,据现象推出结论。解答结晶问题时,要注意结晶分蒸发结晶与冷却结晶两种,如“除去KNO3中的少量NaCl,应回答:蒸发浓缩、冷却结晶”,“除去NaCl中的少量KNO3,应回答:蒸发结晶、趁热过滤”。如果问到长导管的作用,首先往“导气、冷凝”两方面去思考。

在平时的教学中应多注意这方面的提醒和训练,经常引导学生自己去归纳、整理,总结经验。使学生的答题更规范,思维更严密。

(作者单位:江苏省吴江市震泽中学)

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