基于學(xué)生實(shí)驗(yàn)解題障礙的立體式復(fù)習(xí)策略探析

祝堂永

實(shí)驗(yàn)題是高考過程中最容易引起學(xué)生心理波動(dòng)的題型，學(xué)生對(duì)高考實(shí)驗(yàn)題總是心存畏懼，怕自己思考問題的角度出現(xiàn)偏差，也許一道題的卡殼導(dǎo)致心態(tài)不穩(wěn)，全盤皆輸。因此，高三化學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)至關(guān)重要，但是實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)不能等同于不斷地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)題訓(xùn)練，那么如何有效地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)呢？本文就該話題談一談筆者的看法，望能有助于高三化學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)的實(shí)踐。

一、關(guān)注學(xué)生的實(shí)驗(yàn)解題障礙，順學(xué)而治

學(xué)生在實(shí)驗(yàn)題的解決過程中經(jīng)常出現(xiàn)一些解題障礙而導(dǎo)致失分。根據(jù)歷屆學(xué)生高考結(jié)束后的隨訪，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在解決高考實(shí)驗(yàn)題中出現(xiàn)障礙的成因如下。

1．提取問題、表征問題的能力不高

實(shí)驗(yàn)問題的解決過程中表征問題是至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。問題表征過程就是信息在頭腦中的轉(zhuǎn)換過程。很多學(xué)生在解決實(shí)驗(yàn)問題時(shí)無法有效排除干擾信息和去除冗雜信息，不能有效地對(duì)問題進(jìn)行表征，盲目解題偏離正確的方向，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過程不完整。

2．組織知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)的能力不高

對(duì)于理解并能正確表征的化學(xué)問題，學(xué)生肯定要從頭腦記憶中搜索、提取相關(guān)的化學(xué)知識(shí)，設(shè)法縮減未知與己知二者之間的差異，思維發(fā)生碰撞和摩擦，直至同化和順應(yīng)。實(shí)驗(yàn)問題的解決與學(xué)生曾經(jīng)所學(xué)的知識(shí)和積累的經(jīng)驗(yàn)密切相關(guān)。有些學(xué)生雖然知道提取已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，但知識(shí)不能轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的技能；很多學(xué)生能夠記住實(shí)驗(yàn)的知識(shí)和技能的陳述，但不能真正理解其中深層的含義，只能進(jìn)行表面的強(qiáng)化記憶，無法將各個(gè)知識(shí)點(diǎn)建構(gòu)成自我內(nèi)在的完善體系。

二、重組立體式復(fù)習(xí)，提高復(fù)習(xí)效果

1．教材實(shí)驗(yàn)重組，串接實(shí)驗(yàn)方法和原理

什么是實(shí)驗(yàn)重組？在高一、高二新授課學(xué)習(xí)過程中，各個(gè)實(shí)驗(yàn)基本上是孤立的，高三實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)如果按部就班地一一復(fù)習(xí)，耗時(shí)大，同時(shí)學(xué)生的思維惰性比較大，主動(dòng)性不高。筆者認(rèn)為復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)盡可能地采用橫向串聯(lián)或縱向延伸的方式，將幾個(gè)具有關(guān)聯(lián)度的實(shí)驗(yàn)放在一塊進(jìn)行復(fù)習(xí)，這樣一來，實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)就不再是簡單的實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的復(fù)認(rèn)，而是從學(xué)生已有的、熟悉的實(shí)驗(yàn)認(rèn)知出發(fā)，積極調(diào)取頭腦中的表象進(jìn)行創(chuàng)造性思維活動(dòng)。

實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)教學(xué)，將幾個(gè)實(shí)驗(yàn)放在一起復(fù)習(xí)，目的在于培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的多元化智能，更好地理解實(shí)驗(yàn)技能和方法。不過既然是復(fù)習(xí)，問題和情境的設(shè)置就應(yīng)該具有層次感，不要一下子將復(fù)習(xí)的全貌展開，而應(yīng)該注重復(fù)習(xí)的延展性，要有意識(shí)地引導(dǎo)和激發(fā)學(xué)生的思維更深入化。

例如，在和學(xué)生一起復(fù)習(xí)“乙醇的催化氧化”時(shí)，筆者提出了2個(gè)問題，引導(dǎo)學(xué)生從問題的思考中復(fù)習(xí)完成基本實(shí)驗(yàn)方法。

問題1：我們學(xué)習(xí)了哪些物質(zhì)能夠還原氧化銅?

學(xué)生從原有化學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)出發(fā)？很自然地想到：氫氣、氨氣、一氧化碳、木炭和乙醇等等，學(xué)生能夠說出一種物質(zhì)，很自然地就與一個(gè)實(shí)驗(yàn)及反應(yīng)方程式相聯(lián)系，知識(shí)構(gòu)成了有效的橫向串聯(lián)并納入了頭腦中的記憶表象。

問題2：乙醇催化氧化反應(yīng)是什么機(jī)理?

對(duì)于第二個(gè)問題，學(xué)生還是要思考一會(huì)的，筆者給學(xué)生留了一定的時(shí)間，采用小組合作學(xué)習(xí)，然后組間匯報(bào)和交流，最后一起優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，逐步接近“內(nèi)熱豎式乙醇氧化”裝置如圖1所示。

圖1圖1裝置中：A是熱水，B是無水乙醇，C是繞有銅絲的電烙鐵芯，在裝置的a位置鼓入空氣，生成物經(jīng)過D到裝有新制Cu(OH)2懸濁液的試管中，同時(shí)檢驗(yàn)乙醇氧化產(chǎn)物。從整個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)來看，實(shí)驗(yàn)裝置和操作全面且復(fù)雜，整個(gè)設(shè)計(jì)過程學(xué)生能夠自主合作探究完成，不僅僅幫助學(xué)生全面地復(fù)習(xí)了基礎(chǔ)知識(shí)，也提高了學(xué)生科學(xué)思維的嚴(yán)謹(jǐn)性，讓學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室再實(shí)踐一下，印象會(huì)更為深刻。

實(shí)驗(yàn)拓展：

拓展1：酒精燈外焰為氧化焰可以使銅氧化，內(nèi)焰為還原焰和焰心為氣化焰可以使氧化銅還原，因此，我們?cè)谑褂镁凭珶魧?duì)物體加熱時(shí)應(yīng)當(dāng)利用外焰。

拓展2：用酒精燈對(duì)銅絲加熱至表面變黑，接著將熱銅絲迅速地插入氯化銨晶體中——“氨氣還原氧化銅”實(shí)驗(yàn)，最后要求學(xué)生分析生活中“焊錫膏”里的氯化銨有什么作用。

拓展3：用新制備的氫氧化銅懸濁液（或銀氨溶液）來檢驗(yàn)醛基的實(shí)驗(yàn)條件和介質(zhì)——“醛基的檢驗(yàn)”實(shí)驗(yàn)。

高三實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，將多個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行重組式復(fù)習(xí)，一些看似“散亂”的實(shí)驗(yàn)基本操作在復(fù)習(xí)過程中趨于相對(duì)集中，這種“以點(diǎn)帶面”的復(fù)習(xí)不僅僅完成了基本操作復(fù)習(xí)，而且通過具體的任務(wù)和問題來組織復(fù)習(xí)，消除了高三復(fù)習(xí)的枯燥感，促進(jìn)了知識(shí)內(nèi)化和學(xué)生智能的提升。

2．借助經(jīng)典試題重組實(shí)驗(yàn)方案，深刻理解實(shí)驗(yàn)原理

高考最后是筆試，我們復(fù)習(xí)題的設(shè)置應(yīng)注重開放性，借助于經(jīng)典試題進(jìn)行改良和翻新，盡可能多地引導(dǎo)去思考實(shí)驗(yàn)可行性方案，這樣的問題帶給學(xué)生一種似曾相識(shí)的感覺，誘導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行發(fā)散性思維，提升學(xué)生的整體思維能力，深化對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解。

例題工業(yè)上生產(chǎn)的純堿中往往含有少量的雜質(zhì)（NaCl），你能夠設(shè)計(jì)出幾種實(shí)驗(yàn)方案來測(cè)定樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)呢？其中哪些方案比較合理？

解析（1）方案一用稀酸將CO2-3轉(zhuǎn)化為CO2，測(cè)定CO2的量。其中涉及測(cè)定CO2的質(zhì)量還是CO2體積；實(shí)驗(yàn)體系中CO2如何充分吸收、空氣中CO2對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響等問題。（2）方案二取一定量的樣品溶解后，加試劑使CO2-3沉淀，測(cè)定沉淀的質(zhì)量。其中涉及采用BaCl2溶液還是CaCl2溶液； BaCl2溶液是否過量；洗滌是否干凈；干燥是否恒重等問題。（3）取一定量的樣品溶解后，用0.100 mol/L鹽酸滴定。涉及指示劑選擇；相應(yīng)指示劑變色時(shí)反應(yīng)原理；滴定過程中誤差分析等問題。

點(diǎn)評(píng)將樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的具體測(cè)定方法轉(zhuǎn)化為由學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的方式呈現(xiàn)出來，具有很強(qiáng)的發(fā)散性和綜合性。

進(jìn)行化學(xué)問題的合理表征離不開強(qiáng)化化學(xué)知識(shí)的結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)知識(shí)不是零散、單一維度的，而是具有分層組織的多維立體結(jié)構(gòu)。在復(fù)習(xí)過程中教師不能單一傳授零散的實(shí)驗(yàn)事實(shí)和個(gè)別的方法技巧，要使學(xué)生自我歸納發(fā)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)之間的規(guī)律性、遞變性，提高自身歸納、概括的能力，加強(qiáng)知識(shí)點(diǎn)之間的縱、橫聯(lián)系，打破知識(shí)塊間的邊框限制，在頭腦中進(jìn)行內(nèi)化和概括化而形成一個(gè)有規(guī)律的整體結(jié)構(gòu)。(收稿日期：2014-01-23)