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摘 要:根据高考对化学实验的要求以及学生在解答实验题时所出现的一些问题,笔者尝试着从注重化学实验基本知识、重视实验操作的规范性、强调文字表达的准确性和强化习题评讲的实效性四个方面探讨高三实验复习的有效性。
关键词:有效性 实验 规范性 准确性
在三年的新课程广东高考试题中,化学实验所占的比重逐年加大,能力要求也越来越高。2007、2008、2009三年广东高考考试大纲说明中,化学实验所占比例都约为22%。实验题是学生难得分的地方,甚至有学生对实验题心存恐惧。高考试题中实验题的形式繁多,它常把实验的基本操作、实验原理、实验现象、实验设计,元素化合物的性质,化学计算和推理融为一体进行考查。它具有知识面广,命题新颖,思考容量大,综合性强等特点。它不但能用来考查考生的观察能力、操作能力、分析能力和实验设计能力,还用来考查考生创造性思维能力和数据处理的能力。不仅要求考生知其然,还要知其所以然。因此实验题的解答要求高,难度较大。只有考生对实验题的功能,考查范围,考查特点弄清弄懂,才能理顺解答实验题的思路。所以化学实验的复习须有的放矢、突出重点。这个“的”就是“考试说明”所规定的考查内容,而重点就是历年来高考试题中所反映的考试内容。复习过程中要把化学实验与有关的基本概念、基本理论和元素化合物知识有机结合起来,从实验原理、实验步骤、实验条件、实验现象、实验结论(数据)、实验注意事项、实验所使用的仪器、实验误差分析等方面,对课本中出现过的演示实验、分组实验进行全面复习,要注意赋予化学实验以新的活力。针对这一点,笔者从以下四个方面来探讨提高实验复习的有效性。
1.注重化学实验基本知识
化学实验基本知识是历年高考的主干知识,无论是在选择题部分还是在非选题部分都会出现考查点。复习过程中我们要对中学阶段涉及的化学实验基本知识:如常用仪器的使用方法、化学试剂的存放、化学实验基本操作、物质的分离、提纯与检验等进行全面归类,并对一些相关且易混淆的知识点进行比较分析,求同存异,把握要点,明确注意事项,并挖掘高考可能的命题切入角度。可与学生共同讨论归纳:(1)哪些仪器可直接加热?哪些可间接加热(隔着石棉网)?哪些不能加热?(2)计量仪器中,仅有一条刻度线的有哪些?有“0”刻度线的有哪些?大读数在上的有哪些?小读数在上的有哪些?(3)量筒、滴定管和天平的精确度对读数有什么要求?(4)使用量筒、滴定管、容量瓶时,观察液面俯视或仰视分别会造成什么样的误差?(5)哪些实验需要使用到温度计,温度计水银球的位置分别在哪里,测量什么温度?(6)三种漏斗的使用范围分别是什么?例如普通漏斗有哪些用途?(7)哪些仪器使用前需要检漏?如何检漏?(8)使用托盘天平的注意事项有哪些?托盘天平的砝码与物品互换位置后,是否一定影响称量结果?为什么?(9)干燥仪器在实验装置中如何连接?(10)玻璃棒有哪些用途?哪些实验用到了玻璃棒,作用分别是什么?(11)中学化学实验中用到棉花或玻璃纤维的实验有哪些?它们的作用是什么?(12)中学化学实验中温度计的使用分哪三种情况以及哪些实验需要温度计?等等。这部分内容许多学生一看一听就会,一做就错,所以复习这部分内容时不要怕啰嗦,一是要多讲,二是要多督促落实。
2.重视实验操作的规范性
化学是一门实验科学,科学教育要提高学生的科学素养,科学素养要求学生不仅在学习中动脑动手,更要在生活中用心用眼去观察。如“排滴定管气泡的方法”“取分液漏斗上层液体的方法”“萃取后物质的分离”“气密性的检查”“过滤或蒸发所需的仪器”等均在高考试题中出现过。科学规范的实验操作是顺利进行化学实验的可靠保证,在复习过程中必须充分重视,特别要重视课本中的实验,搞清每一个实验的原理,操作过程、反应现象、原因、结论、注意事项等,达到“理解原理,掌握方法,学会分析,注重表达”的实验要求。对实验操作的复习,必须结合具体的实验,努力从以下四个维度进行认识:对操作原理的认识——解决实验操作理论依据的问题、对操作方法的认识——解决如何操作的问题、对操作目的的认识——解决为何要安排这样的操作、对错误操作造成后果的认识——解决为何要这样操作的问题;还要培养七种意识,即动手操作意识、安全意识、规范化意识、环保意识、质量意识、定量意识、创新和质疑意识。只有按照四个维度和七种意识对实验操作进行挖掘和研究,才能深刻领会实验操作的实质与内涵。例如,对于过滤操作,不仅要明确操作时要遵循“一贴、二低、三靠”的原则,而且还要研究如果没有这样做,将会产生怎样的效果;用氢氧化钠和硫酸亚铁制取氢氧化亚铁的实验过程中,必须掌握:向硫酸亚铁中滴加氢氧化钠时,胶头滴管应该如何操作(胶头滴管必须插入硫酸亚铁溶液中再挤压乳胶头);为什么要这样操作(避免胶头滴管在滴加氢氧化钠时,氢氧化钠与空气接触而溶解氧气);不这样操作会产生怎样的后果(由于滴入的氢氧化钠溶解了空气中的氧气,促使得到的氢氧化亚铁沉淀氧化变质)。总结后还可以再配上强化练习,提升能力。有些实验操作的方法会因实验仪器装置等的不同而存在差异,这就必须抓住实验操作原理、结合具体实验来确定正确的操作方法。例如,装置气密性检查操作,凡涉及气体制备、收集和气体反应的仪器装置,都要进行这一操作。操作检验所依据的原理为:通过气体发生器和附设的液体构成密封体系,依据改变体系压强时产生的现象——如气泡的产生、水柱的形成、液面的升降等来判断仪器装置是否密封。但由于不同实验仪器装置的差异,检验所采用的操作与方法也有所区别,有的采用微热(加热)法,操作程序:利用热源(手或酒精灯等)对仪器装置微热——观察是否有气泡——移开热源——观察是否形成水柱;有的采用液差法,操作程序为:往体系中加水(液体)——观察是否形成稳定的液差。复习时,对此类存在差异的同一操作也要进行对比分析,总结归纳,并让学生意识到实验操作规范的重要性。
3.强调文字表达的准确性
每年高考试卷中暴露出如下问题:审不清题意和题目要求、化学用语使用不规范、化学方程式不配平、实验步骤不完整、语言表达不到位。这些问题的出现不能简单的归咎为学生的浮躁、紧张、粗心和习惯不好,也不应完全归咎为教学任务重、复习时间紧、高考评分标准严格。这些问题的出现归根结底还是学生学科素养差,教学中未将教材当作“自然科学的基本事实、基本原理、基本规律”进行探究,没有重视学生接受、吸收、整合化学信息能力的培养,没有树立学科思想,没有形成学科知识体系。所以我们要特别注意严格要求学生实验简答题的语言文字表达规范化,尽可能明确化,简练化,能透过现象抓住本质,从感性到理性,从本质上说明问题。在抓好基础的同时,还应根据学生本身的素质,抓住一切可训练的机会,强化下面几方面的训练:一是实验原理、步骤科学性,实验成功关键,实验方案优缺点,实验异常等的评价;二是实验目的、实验装置图、步骤的设计、仪器、药品、用品的选择,实验数据表格的设计与处理;三是把握实验探究的方法,学会提出如何假设、如何设计实验证明的方法思路、设计对照实验、控制实验变量等,但是切记不能舍本逐末。在平时的教学过程中,我们要教会学生先读题,再分析,后答题的三步走基本解题策略。具体如下:(1)完整的读题含题干、图、流程、问题及说明文字。只有这样才能从整体上把握题意,明确答题任务,才会有目的地去思考问题。这个环节要做“五知”:知实验目的、知所需化学原理、知基本实验操作原理、知可选试剂或所需试剂、知各装置的可能作用或尚欠缺的仪器,而且这五个方面是相互依存的,通过认真分析和反复地对比研究才能作出准确的判断。(2)作答之前先问自己以下几个问题,能帮助我们很好地把握题意:干什么?即弄清实验目的;有什么?即给了什么装置、实验用品,用什么原理达到目的;缺什么?即自己按已有条件想到的解决方案中,要达到目的还差什么;答什么?即要求我们用什么形式回答什么问题。(3)准确完整答题,许多老师和学生认为是一个非智力因素问题,但我认为也是一个素质问题。有很多考生从考场出来,喜形于色,“简单!”结果参考答案一公布,悔得要命,“没看清”“没答完”“忘了还有一问”……这样的情况时有发生。我认为我们教师应该在平时的训练测试中强调这一点。
4.强化习题评讲的实效性
强化实验习题的评讲,是化学实验复习的重要环节,是培养学生实验能力的重要途径。评讲要有针对性、发散性、总结性和启发性,评讲要针对学生实际(解题存在的问题)、针对高考的要求进行评讲,如评讲有关喷泉实验的问题时,不仅可以归纳形成喷泉的各种装置和引发喷泉的各种方法,而且还可以将装置气密性检验的三种常见方法和装置防堵、安全瓶、防倒吸等放到一起讨论,总结出本质都是气压变化。评讲要讲问题,分析原因要落实到考点、知识点和答题方法,如讲探究性实验题时,要侧重注意控制变量法、应用对照实验等方法,在实验现象的分析中,注意不遗漏不明显的现象;在实验数据的分析中,注意找出有效数据,剔出无关数据,还可以通过列表或图形方式分析实验数据。评讲要有发散性,不能就题讲题,要联系课本知识和能力要求评讲,如评讲与量筒有关的问题时,不仅要注意强调量筒可用来量取液体,还要创造实验情景让学生明白用广口瓶和量筒测量气体体积的原理。评讲要注重规律、方法、技巧的总结,做到举一反三的作用,如讲到有关洗气瓶的问题时,可以从进气和出气的改变和长管和短管的变化,归纳出洗气瓶具有洗气、集气、量气、取气、反应器、安全瓶、吸收尾气等多种功能。再如讲解任选试剂鉴别多种物质的题目时要引导学生掌握解答要领,总结一般固体鉴别简答顺序为:各取少许→溶解→加入试剂→描述现象→得出结论。评讲要注重启发学生的思维,培养学生分析问题和解决问题的方法和能力,如讲解在实验结果的分析和评价中,要注意引导学生从制气原理的使用性、实验的安全性和环境保护等角度出发分析,答题时要考虑防氧化、防吸水、防爆炸、防倒吸、防堵塞、防污染等问题。培养化学学科思想和训练学科方法是高考的需要,所以在讲评中要渗透对实验基本素养的培养训练,我们可以通过“实验现象的观察理解和基础实验知识”培养实验态度;通过“环保意识、安全意识、节俭意识、用量意识、条件意识、严谨意识”培养实验意识;从“良好的实验操作习惯、良好的答题习惯、阅读的习惯、实验问题的思考习惯、注重细节的习惯”等方面培养实验习惯。无论如何,评讲的目的只有一个,就是通过评讲,使学生双基得到进一步巩固,方法和思路更加灵活、思维更加敏捷、能力得到提高、答题更加规范。
总之,高三化学总复习要重视化学实验,注重优化实验复习模式、优化实验复习过程,立足于教材上已有的学生实验和演示实验,特别是新教材中增加的实验内容,以基础实验为基点,从实验的基本操作、仪器的正确使用、实验方法、现象的观察入手,训练文字表达能力,并拓宽课本实验,紧紧与元素化合物知识相结合,培养其发散思维,简单实验原理与基本实验仪器的活用、多用与巧用,要在清楚原理的基础上进行多方位的思考和设计,注重对实验知识进行重点的系统类比归纳,以求同存异、灵活把握。采用归纳、对比、总结规律,强化突破等复习方法,由点到面,形成知识网络,灵活处理选修6,使复习与新课有机结合,提高学生学习的兴趣和主动性,让学生自己去做,错了自己去思、去悟、去总结,这样才能对知识有一个内化的过程。
附1:气密性检查装置图
附2:洗气瓶的用途
附3:制备氢氧化亚铁的装置
附4:防止倒吸的装置
作者单位:佛山市南海区石门中学(狮山校区)
