有序性原則在化學實驗教學中的應用

摘 要： 近年來，高考化學實驗試題非常靈活，為在平時的實驗教學中提高學生的實驗能力，本文作者認為在實驗教學中應用有序性原則，對提高學生的實驗實驗能力起到了明顯作用。

關鍵詞： 化學實驗教學 有序性原則 實驗能力 “讀—做—察—思”

李政道說過：“實驗，無論怎么強調都不能說過分。”《化學課程標準》指出：中學生應具備的實驗能力指的是具有科學嚴謹的態度，良好的實驗習慣，勇于創新和探索，以及團結協作的精神，并樹立安全、環保和節儉的實驗意識。高考化學實驗試題對學生雙基和能力的考查并重，答好實驗題，既是影響學生化學成績的關鍵因素，又是學生實驗能力的最好反映。近年來，高考化學實驗試題的顯著特點是源于教材上典型實驗的重現、改裝、重組或創新。因此，教師在平時的化學實驗教學中如何把握教材上的實驗，是至關重要的。中學化學教材實驗由教師演示實驗、學生實驗、實驗習題、家庭小實驗和課后練習中部分內容（如第三冊教材第六單元課后練習）幾部分組成，其中教師演示實驗和學生實驗是教學內容的重要組成部分。

一、讀——養成閱讀實驗的習慣

無論是學生實驗還是教師演示實驗，都要求學生養成閱讀的習慣。根據教學需要，閱讀可以在課前，也可以在課堂上。在培養閱讀習慣的起始階段，教師最好讓學生在課堂上閱讀，閱讀時一定要逐字逐句，要求學生勾劃出重要的詞語。在閱讀的過程中教師必須明確實驗目的、實驗原理、實驗步驟，并引導學生設問，多問幾個為什么。如在學習乙醛發生銀鏡反應時，在學生閱讀時教師應讓學生注意“潔凈的試管”、“沉淀恰好溶解”等詞語，引導學生提出下列問題：把硝酸銀溶液滴加到稀氨水中可以嗎？換成濃氨水可以嗎？加入乙醛后能否振蕩？能否直接用酒精燈加熱？……當然，教材中的實驗插圖也不能忽視，如甲烷與氯氣光照實驗，要思考為什么用量筒收集，能否換為其它儀器？為什么要用排飽和食鹽水的方法收集？為什么先收集甲烷后收集氯氣？學生在閱讀實驗的過程中形成注重細節和積極提問的條件反射后，會非常主動地提出很多值得師生一起探索的好問題。會提出問題，才會為解決問題打下良好的基礎。

二、做——手腦并用做實驗

有的教師因為教學時間緊，往往不開展學生實驗，其實學生親自動手做實驗的收獲是教師講實驗所不能代替的。教師演示實驗如能改為學生分組實驗，當然很好。但是，由于受場地、經費等條件限制，且考慮到實驗教師的工作量，把每個演示實驗甚至大多數演示實驗改為分組實驗是不現實的。該如何調動學生的實驗積極性呢？其實，教師演示實驗很多，每個實驗讓兩個學生演示，完全可以在一個不長的周期內就讓所有學生過上一把實驗癮。課堂實驗的演示，可以是在預習的基礎上在課堂上臨時找學生，也可以將全班學生排序輪流。當然，讓學生演示實驗，教師不能只是一個觀眾，而要具有教學機智，及時引導學生學會歸納成功關鍵或反思失敗之處，以提高學生實驗評價能力。如氫氧化亞鐵的制備，學生演示時得不到白色沉淀，教師要引導學生分析該實驗失敗的原因是什么，學生得出該實驗必須在無氧的環境中進行，再對如何創造無氧環境進行討論，得出一系列方法，如加熱煮沸溶液趕走氧氣，膠頭滴管伸入液面下，液面上加苯或汽油等。這個實驗反而會因演示失敗讓學生收獲更大。

由于教材上實驗主要是驗證性實驗，因此，讓學生動手實驗的主要目的就是落實雙基。高考很重視對實驗雙基的考查，因此教師要讓學生明確，沒有基礎知識的載體作用，就談不上能力的培養。在實驗過程中，教師要引導學生對雙基做到正確理解、歸納總結、有序貯，存進而構建合理的知識結構；要堅決杜絕學生做實驗時照單抓藥，按教材把藥品混在一起，只動手不動腦的現象。即使學生在做教師曾演示過的實驗時，也要讓他們明白教師演示實驗與學生實驗的差別。如2006年全國卷26題就考查了乙酸乙酯制取實驗中濃硫酸、醋酸、乙醇三種藥品的加入順序問題。在教師演示實驗與學生實驗中三種藥品的加入順序不一樣，為什么可以這樣？教師要引導學生把握細節，總結出加液體藥品的原則，同時歸納出混合固體與液體藥品的方法。

三、察——細心觀察，認真分析

僅僅是在閱讀中提出問題還不夠，因為最終要解決問題。所以，在實驗的過程中，我們只有認真抓住每一個細節，細心觀察，并積極思考，才能解決問題。如在演示銅鋅原電池的實驗中，教材上對實驗現象的描述是“銅片表面出現氣泡”，而學生卻會明顯觀察到鋅片表面也出現大量氣泡。如果不根據實際情況而迷信教材，學生肯定是不會接受的。因此，教師要引導學生認真觀察，并利用所學知識進行思考，最后分析出由于鋅片是粗鋅，它本身又形成若干細小的原電池，故產生大量氣泡。又如在銅與濃硫酸反應的實驗中，教師引導學生認真觀察試管中溶液變藍，同時出現白色固體，分析為什么會出現白色固體，思考如將反應后的混合物與水混合時應如何操作，為什么要這樣操作？我相信經過細心的觀察和積極的思考，學生都會找到解決問題的方法，對培養他們嚴謹的科學態度和積極探索的科學精神起到重要作用。

四、思——積極思考，拓展創新

實驗設計及評價和評價后的再設計，是高考中考查學生化學能力的一種較難的考查方式。通常考查的實驗設計和評價都可以從教材安排的演示實驗中找到它們的影子，既來源于教材又高于教材。學生要熟練操作教材中的各實驗，還要對這些實驗進行評價和改進。實驗方案的設計往往有很多途徑，為了適應中學生的認知能力水平，中學課本中的某些實驗可能不是最優的方案。所以在實驗教學中我們要根據實驗原理來設計實驗步驟和裝置，掌握一些裝置和儀器藥品的替代方法，力求使設計的實驗儀器簡單、操作便捷、節省試劑、現象明顯、安全防污等，培養和增強實驗設計能力和創造性思維能力。將教材實驗進行改進、完善、拓展，增強實驗的探索性、綜合性(學科內綜合和學科間綜合)，是師生共同追求的最高境界。如教材演示實驗銅與稀硝酸反應，存在現象不清、浪費藥品、環境污染等問題。因此，在教學過程中，我先讓學生對該實驗裝置進行評價，然后自行設計裝置，再進行評價修改。學生在評價的過程中歸納出該實驗操作的三個關鍵點：①創造無氧環境，防止NO的氧化；②能讓反應隨有了這樣的創新，學生對于類似問題（如2008年北京卷實驗題（右圖））自然會應付自如。

實踐表明，根據有序性原則，通過“讀—做—察—思”的訓練，學生在解實驗題時，能快速明確實驗目的、原理、方法步驟，找到教材實驗原型進行分解分析，判斷考查目的，進而準確答題。

參考文獻：

［1］人教版中學化學教材.

［2］劉懷樂.中學化學實驗與教學研究.