淺談化學(xué)教學(xué)中“想象實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)策略

羅賢宗

【關(guān)鍵詞】 ?化學(xué)教學(xué) 想象實(shí)驗(yàn) 教學(xué)對策

【中圖分類號】 ?G633.8 ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 ?A ? 【文章編號】 ?1992-7711（2019）24-109-01

想象實(shí)驗(yàn)是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一種形式，所謂“想象實(shí)驗(yàn)”，即是在人們大腦中依據(jù)一定的規(guī)律，模擬實(shí)驗(yàn)過程。不可小覷想象實(shí)驗(yàn)的重要性，比如凱庫勒的苯環(huán)結(jié)構(gòu)、愛因斯坦的“相對論”、牛頓的第三定律等，都是先憑想象而后才有結(jié)果的，諸多實(shí)驗(yàn)都是在想象中完成的。再觀今日之高考，某些實(shí)驗(yàn)考題，也只能由學(xué)生通過想象而完成。在想象實(shí)驗(yàn)的教學(xué)活動中，筆者淺談以下幾點(diǎn)做法：

一、鼓勵學(xué)生大膽想象、大膽創(chuàng)新

教學(xué)過程中，教師可營造想象實(shí)驗(yàn)情境，鼓勵學(xué)生大膽想象、大膽創(chuàng)新。如教學(xué)“分子” 這一知識點(diǎn)時(shí)，可拿出事先準(zhǔn)備好的一瓶香水在講臺上噴幾下或者向一杯清水中滴加幾滴紅墨水，一會兒教室內(nèi)便清香撲鼻或看到整杯水變成紅色。對于這一現(xiàn)象的解釋，對尚未認(rèn)識微觀世界、不知分子為何物的學(xué)生來說，確實(shí)不好自通。但教師只要鼓勵學(xué)生敢于大膽想象、大膽假設(shè)，并給予正確引導(dǎo)，學(xué)生從“微觀粒子”和“微觀粒子運(yùn)動”的角度還是能做出解釋的。無疑，這會使學(xué)生的創(chuàng)造性想象能力得到鍛煉和提高。

二、指導(dǎo)學(xué)生搞好實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

教學(xué)中指導(dǎo)學(xué)生搞好實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，啟發(fā)學(xué)生畫好實(shí)驗(yàn)裝置圖，完成相應(yīng)的題目要求等，可使學(xué)生創(chuàng)造性想象能力得到鍛煉和提高。比如在高一化學(xué)必修②原電池中有一個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：根據(jù)已具備的氧化還原反應(yīng)知識和電學(xué)知識，利用提供的實(shí)驗(yàn)用品，設(shè)計(jì)電池裝置并畫出裝置簡圖。用品：鎂條、鐵片、銅片、導(dǎo)線、金屬夾、手電筒用小燈泡（或發(fā)光二極管）果汁（橙汁、蘋果汁、檸檬汁等）500mL燒杯。

在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)將學(xué)生分為若干個(gè)實(shí)驗(yàn)小組。先鼓勵學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)，啟發(fā)學(xué)生先確定原電池的正負(fù)極材料，然后不斷變換電解質(zhì)溶液可得到不同的原電池，看誰設(shè)計(jì)的多而準(zhǔn)確。然后各自交實(shí)驗(yàn)小組討論，由實(shí)驗(yàn)小組選擇最佳實(shí)驗(yàn)方案，報(bào)經(jīng)教師審查。最后自己動手試驗(yàn)，邊做邊改進(jìn)。

這樣，既要求學(xué)生能連接實(shí)驗(yàn)裝置，還要求學(xué)生必須明確實(shí)驗(yàn)原理。學(xué)生在具備扎實(shí)的基本功、一定的實(shí)驗(yàn)表象儲備和豐富的想象能力基礎(chǔ)上，不難單獨(dú)擬定出實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)方案也不要作統(tǒng)一的規(guī)定，只要實(shí)驗(yàn)設(shè)備允許且實(shí)驗(yàn)無多大的危險(xiǎn)性，應(yīng)盡量按學(xué)生設(shè)計(jì)方案提供儀器、藥品和適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)幫助。這樣指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)完成實(shí)驗(yàn)，不僅可使學(xué)生從中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、汲取教訓(xùn)，提高認(rèn)識，還可以發(fā)揮學(xué)生的聰明才智，提高他們的學(xué)習(xí)積極性，并加強(qiáng)他們的創(chuàng)造意識。

三、指導(dǎo)學(xué)生想象實(shí)驗(yàn)結(jié)果

某些實(shí)驗(yàn)，特別是某些增補(bǔ)實(shí)驗(yàn)，只要是學(xué)生利用所學(xué)知識能進(jìn)行推測想象的，乃至是學(xué)生利用現(xiàn)有智力能進(jìn)行創(chuàng)造想象的，都可先由學(xué)生想象其結(jié)果，再由教師（或?qū)W生）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;現(xiàn)條件下，無法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的，可由教師講解點(diǎn)評。實(shí)踐證明，這樣做的教學(xué)效果比直接由實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論的教學(xué)效果好得多。

四、鼓勵、啟發(fā)學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)改進(jìn)本身就是在想象的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一種創(chuàng)造。平時(shí)，教師要注意積累他人成功的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)成果。教學(xué)中，可鼓勵學(xué)生奇思妙想，大膽創(chuàng)造;可引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生使其思維想象向已有實(shí)驗(yàn)改進(jìn)成果靠近;也可向?qū)W生展示已有實(shí)驗(yàn)改進(jìn)成果，組織學(xué)生先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)想象，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。比如：我們在做“雙氧水加熱分解產(chǎn)生氧氣”的實(shí)驗(yàn)，我們通常會直接用帶火星的木條在試管口驗(yàn)證有氧氣生成，然而帶火星的木條并沒有復(fù)燃。這時(shí)我們可以讓學(xué)生對此實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究和改進(jìn)。我們可以先引導(dǎo)學(xué)生想象：帶火星木條不復(fù)燃的原因，如何排除干擾因素，如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，然后再動手改進(jìn)實(shí)驗(yàn)。這樣指導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，有利于學(xué)生對知識綜合應(yīng)用的能力。

五、指導(dǎo)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)習(xí)題

實(shí)驗(yàn)習(xí)題要求學(xué)生能靈活運(yùn)用已學(xué)知識解決實(shí)際問題，達(dá)到鞏固知識、培養(yǎng)能力的目的。然而學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)習(xí)題時(shí)，不可能動手做真正的實(shí)驗(yàn)，這就需要學(xué)生進(jìn)行“想象實(shí)驗(yàn)”。如“鑒別Fe2+和Fe3+”這一實(shí)驗(yàn)習(xí)題，可鼓勵學(xué)生用盡可能多的方法去鑒別，看誰的方法又多又好。

利用信息技術(shù)模擬課內(nèi)課外無法實(shí)現(xiàn)的“想象實(shí)驗(yàn)”。

利用多媒體計(jì)算機(jī)可展示傳統(tǒng)課堂上無法演示的宏觀的、微觀的、很快或很慢的化學(xué)進(jìn)程：如硫酸的工業(yè)生產(chǎn)流程、合成氨、布朗運(yùn)動等;各種分子的空間結(jié)構(gòu)、金屬的電化學(xué)腐蝕等。另外，裝置復(fù)雜、藥品稀貴的實(shí)驗(yàn)，操作技術(shù)要求高的實(shí)驗(yàn)，危險(xiǎn)系數(shù)高、有污染的實(shí)驗(yàn)，錯(cuò)誤實(shí)驗(yàn)操作的實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)速率較慢的實(shí)驗(yàn)，重要的化學(xué)史實(shí)驗(yàn)等。所有這些在常規(guī)的教學(xué)過程中由于受時(shí)間、空間和實(shí)驗(yàn)條件的限制，難以通過實(shí)驗(yàn)向?qū)W生直觀展示，學(xué)生缺乏感性認(rèn)識，印象不深。但是，運(yùn)用計(jì)算機(jī)多媒體可以突破時(shí)間和空間的束縛，進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，可靈活地放大和縮小，加快和減慢化學(xué)情景，從而將這些化學(xué)過程形象、生動的展示給學(xué)生，不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)主動參與學(xué)習(xí)的意識，同時(shí)又能使學(xué)生加深認(rèn)識，深化理解，提高學(xué)習(xí)能力。

我相信，建立在一定基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)之上的“想象”實(shí)驗(yàn)，必然會使我們的化學(xué)教學(xué)更為成功。

[ 參 ?考 ?文 ?獻(xiàn) ]

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