一、裝置圖教學在化學實驗的優勢

1．有利于提高的學生自信心

初中化學是學生接觸化學的啟蒙教育，因此在學習的難度上一般要求不高，主要以培養學生的學科興趣為主．實驗是化學學習必不可少的內容，對培養學生的學習興趣也起著積極的作用．從起初認識常見的化學儀器，例如:試管、燒杯、酒精燈等的使用，對各種化學儀器的注意事項也能有一定的了解，學生的興趣很濃厚．但隨著化學知識的深入，等到學習組合儀器的使用時，學生的畏難情緒開始顯露，所以在教學中提高學生的自信心，提高學生的成功率就顯得尤為重要．而學生在進入實驗室前先采用實驗裝置圖的教學，然后對其內容進行化學實驗操作，驗證所學的知識或探究物質的性質．因此采用化學實驗裝置圖的教學可以促進學生對實驗內容的理解，從而提高實驗的成功率，促進學生學習的積極性．

2．有利于兼顧學生的認知情感

我們的學生在成長的過程中很多是伴隨著漫畫一起成長的，所以對圖像比對文字更有親切感．筆者在學生學習化學的初期曾做過以下簡單嘗試:請用化學方法鑒別一瓶液體是石灰水還是蒸餾水．完成后將結論用兩種表達方式呈現給學生:一種是取樣于試管中，吹入二氧化碳氣體，若出現白色渾濁現象則液體為石灰水;若無任何現象則液體為蒸餾水．因此，從學生的認知情感上而言，采用化學實驗裝置圖的教學方式使學生更有親近感．

3．有利于學生對實驗內容的理解

在初中化學教學中，面對著各種實驗裝置，如果單純用語言來描述，顯得枯燥乏味，蒼白無力，也不容易為學生所理解和記憶，而用實驗裝置圖像能將復雜的問題簡單化，起到語言、文字所不能起的作用．使用一定的教學策略還可以將某些化學反應裝置圖間的內在聯系進行歸納、延伸，便于學生構建實驗內容的知識結構．所以簡單、直觀的實驗裝置圖在教學上對學生起到了視覺上的沖擊、記憶上的簡化．

二、實施裝置圖像教學的策略

單一實驗儀器的使用在教學中難度不大，學生很容易理解，操作也比較簡便，操作時的注意事項也比較淺顯．但在實施組合儀器做化學實驗時，發現學生搭建的裝置或多或少有些問題，于是筆者考慮學生在進入實驗室前怎樣才能完整地理解實驗的內容，因此在教學中嘗試著采用了以下幾種策略:

1．類比策略

類比策略是指依據兩個不同對象在某些屬性上的相同或相似之處，將一個對象的特殊屬性遷移到另一個對象上去，從而做出可判斷的邏輯推理的方法．學生接受新知識的能力，很大程度上依賴已掌握的舊知識，因此，在教學中類比推理對認識的橫向延伸顯示出不可低估的作用．表面上似乎兩個裝置圖間是毫不相關的個體，通過類比這個中介環節的鏈接，由此及彼，從而使學生獲得清晰、直觀的認識．筆者在實施“實驗室制取氧氣”這一教學內容時，先學習以氯酸鉀和二氧化錳為原料的實驗室制取氧氣的方法，使學生無論是在感性上、還是在理性上對反應物為固態，反應條件須加熱的這類實驗有了很深的理解．當筆者介紹以雙氧水和二氧化錳為原料也能制取氧氣時，學生很快聯想到了圖2中的裝置A，但我并不馬上否定學生的答案，而是亮出了圖2中的裝置B，再請他們填寫表一中的“反應物的狀態”和“反應條件”。

通過類比，再結合學生自己的生活經驗，從A裝置出發進行推理:(1)學生們知道試管口向下傾斜水會流出來，所以試管必須豎直向上放置，由于試管無法單獨直立，所以有兩種可能:一種是用鐵架臺固定;另一種是更換別的反應容器，例如廣口瓶、錐形瓶等之類能水平放置的化學儀器．(2)由于反應中固體顆粒較小和液體接觸的表面積充分，使得反應在常溫下就能進行，所以酒精燈也不需要．(3)由于無法估計反應的速度，若反應速度太快會引起實驗的不安全或不利于氧氣的收集，所以有必要控制產生氧氣的速度，因此將單孔橡皮塞換成雙孔橡皮塞，再添加一個可以控制液體流量的分液漏斗，以便控制產生氧氣的速率．然后根據所學的內容進行鞏固性的理解，練習內容如下．次日，進入實驗室做制取氧氣的實驗時，幾乎沒有學生出錯．練習下列氣體的制取該選擇A、B哪一套反應裝置?(1)實驗室常用加熱氯化銨和熟石灰固體混合物的方法來制取氨氣．(2)常溫下，鋅粒和稀鹽酸反應可以制得氫氣．(3)堿式碳酸銅加熱可以得到二氧化碳氣體．(4)硫化亞鐵和稀硫酸反應就能制得硫化氫氣體．

2．比較策略

比較策略是一切思維活動的基礎，它是找出研究內容之間共同特征和相異特性的思維過程和方法．在對研究對象進行比較的基礎上，通過共同特征的確定或相異特性的辨析，可以提高人們對事物的認識質量和水平．根據研究對象所需比較的內容不同，可分成以下兩類比較．

(1)對立比較

所謂對立比較就是將相互對立的事物放在一起，形成鮮明對比，只要理解其中之一，另一個也就掌握了，看似對立的內容往往會有其存在的必然性．例如一般物質在配成溶液時，只要加水就可以，但濃硫酸稀釋時，卻必須將水倒入濃硫酸中，以防飛濺夾帶著濃硫酸，使實驗產生危險．又如筆者在進行“氫氣還原氧化銅”的實驗時，實驗結束了先撤酒精燈，后撤導管．由于學生對“實驗室制取氧氣”實驗結束時先撤導管，后撤酒精燈的知識記憶猶新，所以當時很疑惑．于是筆者問學生:“實驗室制氧氣時，先撤導管，后撤酒精燈的原因是什么?”學生回答:“為了防止水倒吸進入試管，使試管破裂．”于是筆者給出了“實驗室制氧氣”和“氫氣還原氧化銅”的兩幅裝置圖，引導學生考慮“比較兩張裝置圖，氫氣還原氧化銅實驗結束時如果先撤導管，有水倒吸嗎?如果先撤導管，熱的銅暴露在空氣中會有什么反應嗎?”一下子學生就明白了，做氫氣還原氧化銅的實驗時，實驗結束了先撤酒精燈，繼續通氫氣，待試管內藥品冷卻了，再撤導管，停止通氫氣．其原因是為了防止熱的銅與空氣中的氧氣接觸，生成新的氧化銅，達不到實驗的目的．通過對學生已有的認知內容產生沖突，引起學生的探究興趣，從而找到對立部分存在的必然性，然后給出合理的解釋，學生的實驗能力也就提升了．

(2)差異比較

所謂差異比較就是尋找兩種易混淆對象的差異，掌握其界限，找出其中的不同之處．有大部分的相似，但仍存在著差異，導致差異的原因是什么?筆者在進行“一氧化碳還原氧化銅”的實驗內容教學時，給出“氫氣還原氧化銅”與“一氧化碳還原氧化銅”這兩個實驗的裝置圖，讓學生找出圖中的不同點，并加以解釋．根據兩張裝置圖比較得出:第一、檢驗生成物的試劑不同，同時盛放檢驗生成物試劑的容器也不同，第二、一氧化碳還原氧化銅的實驗尾部多了一個酒精燈，第三、通入的氣體不同．然后針對每個不同點請學生解釋，最后學生發現導致這些不同點的根本原因其實就是通入氣體的性質不同．借助實驗裝置圖，加深了對物質性質的理解，使學生能非常清晰地掌握實驗的內容．在實驗裝置圖中進行差異比較，對學生而言就好像回到了兒童時代玩的“找不同”游戲，考查了學生的注意力、忍耐力和仔細觀察的能力，同時融合了化學的學科知識，使學生在輕松的氛圍上加深了實驗內容的理解．

3．演繹策略

演繹策略就是指從普遍性或一般性的內容出發，去推導出個別性、特殊性內容的一種邏輯推理方法．演繹的過程其實就是對問題思考時思維呈現的過程．筆者在進行“實驗室制二氧化碳”的實驗內容時，從最簡單的固體和液體的反應裝置圖開始，為了便于添加稀鹽酸，可以采用長頸漏斗也可以采用分液漏斗，但為了便于控制化學反應的開始與結束，所以不能采用分液漏斗;同時在試管中加一塊多孔隔板，并在與導管相接的乳膠管中固定一個彈簧夾．又由于加入多孔隔板后的裝置，其工作原理與啟普發生器的工作原理非常相似，所以引出了啟普發生器的裝置．在教學中學生的思維隨著問題的推進，一環接一環，環環相扣;而有了實驗裝置圖在旁邊進行輔助教學．同時分析對實驗儀器的取舍，從而提高了學生對實驗器材考慮的縝密性，在整個過程中并沒有因為邏輯性的強度大而使學生產生無所適從的感覺．

三、總結

演繹的過程必須具有一定的邏輯性，它是推理的方式．在演繹的過程中注意闡明每一個變化的原因、變化的趨勢，捋順演繹的過程，才能完善學生科學性的思維，使他們理解不同的組合裝置，其適應的范圍也不同，功能也不一樣．

作者：楊旦納 單位：上海市楊浦區惠民中學