演繹“正反實驗”，勝過教師千言

倪興紅

[摘 要]“正例實驗”與“反例實驗”是化學實驗的兩種典型呈現(xiàn)方式，從正反兩方面或驗證或探究同一化學知識。合理運用“正反實驗”，可以加強實驗操作規(guī)范性教育，增加實驗操作的理性體驗，加深對實驗行為的理解，有助于進行化學安全性教育。

[關(guān)鍵詞]正反實驗 創(chuàng)新設(shè)計 反向思維

[中圖分類號] G633.8 [文獻標識碼] A [文章編號] 16746058（2015）230096

一、問題的提出

觀摩敦煌的“反彈琵琶”壁畫，感覺比常態(tài)彈奏更顯韻味，受之反向思維的啟發(fā)，思考：在化學教學中，一些實驗能否“反做”？“反做”實驗對教學有無幫助？為此筆者在化學實驗教學中尋找“反做”實驗的蹤跡和教學切合點，挖掘“反做”實驗可利用的素材，并運用“反做實驗”作為化學教學的一種拓展或補充，讓學生進行另類的直觀感受體驗，收到了很好的教學效果。

二、“正反實驗”及其作用分析

任何事物都有其正面和反面。如果把科學規(guī)范的實驗稱為“正例實驗”，那么反常規(guī)、不科學甚至是錯誤的“反做”實驗就稱為“反例實驗”?？梢钥闯觯赫c反例是一種對比，“反例”相對于“正例”而成立，但在知識、概念、規(guī)律學習時各具作用，因為“正例”側(cè)重說明“是什么”“應(yīng)該這樣”，主要強化學生對化學知識所包含的“共同特征或本質(zhì)屬性”的理解；而“反例”表現(xiàn)為“錯誤的操作或結(jié)果”，側(cè)重說明“不是什么”“不應(yīng)該怎樣”，可以促進學生對化學知識關(guān)鍵屬性更準確的把握。

認真分析教科書中的實驗，發(fā)現(xiàn)教材主要以“正例實驗”形式呈現(xiàn)，但也有多處“反例實驗”。例如，在介紹濃硫酸稀釋方法時，不但規(guī)范演示稀釋操作方法，還增加演示在錐形瓶等容器中將水注入濃硫酸的實驗，這就是一個典型的“反例實驗”。通過“正反實驗”演示，用事實突出稀釋濃硫酸的錯誤操作的危害性，強化安全操作的必要性。

三、“正反實驗”創(chuàng)新設(shè)計與運用

1.由“正例”到“反例”，加強實驗操作規(guī)范性教育

基本化學實驗技能是學習化學和進行探究活動的基礎(chǔ)和保障，“基礎(chǔ)實驗操作技能學習與訓練”是初中化學實驗教學的目標之一，但在基礎(chǔ)實驗操作技能學習過程中會發(fā)生“安全性問題”，所以必須學習掌握化學實驗操作規(guī)則和安全法則。這些規(guī)則或法則一般用“應(yīng)該”“必須”“不能”“嚴禁”等語言措辭描述，例如“聞氣體時應(yīng)該小心，用手輕輕地在瓶口扇動，使極少量的氣體飄進鼻孔”“不得品嘗任何藥品的味道”等。一些規(guī)則通常通過“正例實驗”反復進行訓練，即可形成良好的操作技能習慣。但還有一些操作規(guī)則常常被學生忽視，如“加熱后的試管，不能立即接觸冷水或用冷水沖洗”等，教師雖千叮方囑，學生還是會進行錯誤的操作，怎么辦？“反例實驗”來幫忙：取一支小試管，用試管夾夾持使試管管口傾斜朝上，在酒精燈上加熱一會兒，用滴管向試管中滴入幾滴水，試管瞬間破裂的現(xiàn)象一定會讓學生驚訝，從而知道了“試管乃玻璃制品，要防止驟冷驟熱”的常識。可見一支小試管的“犧牲”，勝過教師的千言萬語。

2.運用“正反實驗”串聯(lián)，增加實驗操作的理性體驗

在化學實驗中，許多操作步驟是有一定的順序或操作規(guī)定的，如“檢查裝置氣密性時，應(yīng)該先將導管口插入水中，再手握試管，觀察是否有氣泡冒出”。為什么先將導管口插入水中？為什么有氣泡冒出就說明氣密性好？其中的理由是什么？雖然教師多次語言解釋，但學生在實驗操作時還是會出現(xiàn)錯誤或操作不到位，無法看到氣泡冒出，不能及時判斷裝置氣密性好壞。若增加“反例實驗”，請學生再做一個先后順序顛倒的對比實驗，并引導學生觀察分析現(xiàn)象，從中體會操作規(guī)定順序的理由，分析失敗的原因，這樣的體驗性學習操作，才是理性的學習。

又如，蒸發(fā)食鹽水，應(yīng)該用玻璃棒不停攪拌，而實驗中學生經(jīng)常會忘記這個看似多余的操作，教師也經(jīng)常厲聲提醒。對此學生會問：“為什么要攪拌？”如果教師用“防止液滴飛濺”這樣簡單的回答帶過，學生會有更多的問題產(chǎn)生：“什么是液滴飛濺？”“現(xiàn)象到底是怎樣的？”此時教師不如讓學生在安全措施下做一做“反例實驗”：加熱蒸發(fā)食鹽水，不用玻璃棒攪拌，讓液滴飛濺。學生在體驗中自然了解了攪拌的緣由。

3.運用“正反實驗”并聯(lián)，加深學生對實驗行為含義的理解

化學雖然是以物質(zhì)的性質(zhì)為研究對象，但實驗的一些操作行為也是化學學科研究之一，而化學實驗本身就是研究問題最直觀的手段，有時“正例實驗”與“反例實驗”同時演示，就能詮釋一些實驗操作行為的涵義。

例如，在H2還原CuO的實驗中，最后兩步操作是：先停止加熱，繼續(xù)通入H2至試管冷卻。學生會問：“如果這兩個步驟顛倒會怎樣呢？”若口頭分析原因，說明結(jié)果，這種“說教式教學”效果一般不理想。為此，筆者對實驗作了如下改

進（如圖1）：同步進行氫氣還原氧化銅實驗，當實驗結(jié)束后，裝置中A操作步驟是：先停止加熱，繼續(xù)通入H2至試管冷卻；同時裝置中B操作步驟是：先停止通入H2，接著停止加熱，試管自然冷卻。比較實驗現(xiàn)象。A裝置中呈現(xiàn)紅色粉末；而B裝置中先是紅色粉末，后漸變成

黑色粉末。現(xiàn)象對比十分明顯。

（說明：此實驗中A、B兩套裝置要一樣，且在同一水平面；三通管也要平放，否則氫氣因密度極小不能同時進入A、B裝置中；使用啟普發(fā)生器，以便產(chǎn)生足量的氫氣。）可見，使用“正例實驗”，幫助學生強化對化學知識屬性或本質(zhì)特征的概括；“反例實驗”有助于學生從對立面重新審視化學知識的內(nèi)涵與外延。通過這種“正反實驗”并聯(lián)的方式，還可以培養(yǎng)學生反向思維能力以及對比分析的方法，更能促進學生準確地理解科學知識，解決實際問題。

四、結(jié)語

關(guān)于“正反實驗”的運用，尤其是“反例實驗”還有許多值得繼續(xù)探究的地方，我們可以將教科書的所有實驗都進行反向發(fā)散思維：能否反做？是否有利于教師的“導教”？是否有利于學生的學習？一定會發(fā)現(xiàn)更多的用途。例如，可以通過“反例實驗”創(chuàng)設(shè)問題情境，如“用水來滅燃燒的油火”等，引發(fā)學生思維沖突，激發(fā)學生探究學習的欲望；可以通過“反例實驗”與“正例實驗”的交替演繹，進一步拓展知識學習和多種思維訓練；可以利用網(wǎng)絡(luò)搜尋一些“反例實驗”視頻（如“加油站內(nèi)撥打接聽手機引發(fā)爆燃”）進行播放，加強公共安全性教育。

總之，琵琶巧妙反彈，逆向創(chuàng)生境界。“正例實驗”與“反例實驗”，好比是舞臺上的白臉與紅臉，交手對打，從正反兩方面或驗證或探究同一知識。有時教師說千道萬，不如“反例實驗”的一次體驗，讓現(xiàn)象說話，讓事實發(fā)言，“正反實驗”并駕，更能道清概念，闡明觀點，因為事實勝于雄辯。

（責任編輯 羅 艷）