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1、化学实验教学中的“负迁移” 摘要：对化学实验的仪器装置、原理方法教学中的负迁移现象进行了归类分析，并提出通过对比分析相似的仪器装置、实验演示易错的反应原理等策略减少或避免负迁移现象的发生。 1 问题提出 负迁移一般是指一种学习对另一种学习起干扰或抑制作用。在化学实验教学中负迁移现象也普遍存在。笔者对所教的每一届学生都在不同情境下考查一个同样的问题“CaCl2溶液与CO2能否产生白色沉淀”，甚至对同一届学生前后多次考查，学生“屡教不改”“能反应，产生CaCO3白色沉淀”的结论。究其原因，笔者认为是初中所学的“往澄清石灰水中通入CO2产生CaCO3白色沉淀”知识的负迁移的结果。笔者批改每一届学生的
2、作业时还都能发现部分学生把检查装置气密性答成检漏操作，或者把滴液漏斗当成长颈漏斗来检查装置气密性。笔者认为这是学生对实验方法负迁移的结果。 2 现象分析 2.1 仪器装置“似曾相识” 化学仪器种类繁多，仪器名称来源广泛。有的仪器名称与构造有关，如平底烧瓶、圆底烧瓶、长颈漏斗、广口瓶；有的与材质有关，如玻璃棒、瓷坩埚、铁坩埚；有的与功能有关，如分液漏斗、蒸馏烧瓶、蒸发皿、冷凝管；有的则是将多种因素融合在一起，如梨型分液漏斗、球型分液漏斗。当学生接触到的仪器种类增多，而对每种仪器的名称记忆又不清晰时，他们容易对仪器的名称来源产生负迁移，如将蒸馏烧瓶说成玻璃烧瓶，将滴液漏斗说成玻璃漏斗，将广口瓶说成
3、洗气瓶，将冷凝管说成蒸馏导管或蒸馏管。 在粗盐提纯中进行蒸发结晶操作与在海带中碘元素的分离和检验的实验中灼烧海带的操作有相通之处，都用酒精灯直接加热，用玻璃棒搅拌，所用的仪器蒸发皿和坩埚材质相同，这给学生对蒸发皿和坩埚两种仪器的名称和用途形成负迁移创造了条件。 2.2 原理方法“貌合神离” 分别将Na2CO3溶液、NaHCO3溶液与盐酸混合，都产生大量气泡，现象相同。问学生发生了怎样的反应，写出反应的化学方程式，学生基本上都能正确写出Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2、NaHCO3+HCl= NaCl+H2O+CO2两个化学方程式。当把操作方法稍作改变，分别向Na2CO3溶液、
4、NaHCO3溶液中逐滴滴加盐酸，问学生发生了怎样的反应，写出反应的化学方程式，学生就会不假思索，快速写出上述两个方程式。这是学生忽略了操作改变引起反应物之间用量改变对反应原理的影响，对化学原理简单地迁移应用，即产生了负迁移。 将SO2通入Ca（ClO）2溶液中，离子方程式为 。多数学生写出的离子方程式为：SO2+H2O+Ca2+ 2ClO-=CaSO3+2HClO，显然，这是学生对教材中“在空气中，漂白粉中次氯酸钙与水蒸气、二氧化碳作用，生成次氯酸。CO2+H2O+Ca（ClO）2=CaCO3+2HClO”原理知识的迁移应用，学生对CO2和SO2的相似性很熟悉，二者分别通入澄清石灰水中，产生C
5、aCO3和CaSO3白色沉淀，但对二者的差异性缺乏深刻的认识，忽视了SO2和CaSO3的还原性，而产生负迁移，不能写出正确的离子方程式SO2+H2O+Ca2+2ClO-=CaSO4+2H+ 2Cl-。 3 应对策略 3.1 对比分析相似的仪器装置 在进行实验仪器与基本操作复习时，教师可以根据某一共性特点选择一系列仪器装置集中进行展示、对比复习。如教师可以向学生展示分液漏斗、长颈漏斗、球型漏斗、减压漏斗、普通漏斗、保温漏斗等实物，并提出以下几个问题：（1）各仪器的名称是什么？（2）画出各仪器图，指出它们的构造特点？（3）各仪器如何使用？（4）各仪器有哪些用途，有何优、缺点？通过学生讨论，代表陈述
6、，学生互评，教师综评，再配以教师操作演示，让学生对各种漏斗从个别的感性认识上升到系统的理性认识。然后，教师请学生代表选取某一种漏斗对上述四个问题作出回答，教师对学生的回答以适当的方式作出解析，各个击破。以长颈漏斗为例，当学生走上讲台，拿着实物，解决完1、2两个问题后，教师反问1、2两个问题之间有关联吗？通过问题引导学生对长颈漏斗这种仪器名称来由有所认识，帮助学生理解记忆。当学生给出问题3、4答案，长颈漏斗可以用来组装气体发生装置时，教师组装如图b装置，提问：怎样检查该装置的气密性？要用此装置制取二氧化碳，石灰石和盐酸分别加到哪种仪器中，盐酸至少要加多少？制取二氧化碳还可以用怎样的装置？接着，教
7、师将a、b、c、d四套装置一字排开，继续提问：四套装置都能用于制取二氧化碳吗？能否说出四套装置所用的仪器名称？四套装置的气密性分别如何检查？四套装置用于制取二氧化碳各有什么优、缺点？ 通过对系列问题的探讨，学生对制气装置有了更加全面的认识。如b中长颈漏斗末端插到容器底部，防止气体生成时通过长颈漏斗下方逸出。长颈漏斗有便于添加液体的好处。如果将长颈漏斗组成一个气体发生装置，再安上止水夹就是一个简易的启普发生器，可以随时发生反应随时停止反应，可以节省药品而且使用起来非常方便。滴液漏斗也可以安装在气体发生装置里使用，可以用活塞控制滴入液体的量，可以逐滴加入，节省药品。d中滴液漏斗中的液体以及制得的气
8、体不会逸散到空气中，又因连接滴液漏斗与蒸馏烧瓶之间的导管起到平衡气压，液体能顺利滴下。 学生对实验基础知识和基本技能能对比学习、牢固记忆、深刻理解，再选择相关习题进行应用，可以防止负迁移的发生。 3.2 实验演示易错的实质原理 Na2CO3溶液、NaHCO3溶液与盐酸反应原理的问题，学生通常将NaHCO3溶液与盐酸反应原理和现象迁移到Na2CO3溶液与盐酸反应中，教师若采用做题、纠错、再做题、再纠错的方式来解决落实，死板、枯燥、缺乏化学味，效果不好。若换成对比实验，通过实验现象分析内在本质变化，学生学得开心、学得轻松、效果也好。笔者取用相同浓度的Na2CO3溶液、NaHCO3溶液和同一种浓度的
9、盐酸进行三组实验： （1）取等体积的Na2CO3溶液、NaHCO3溶液于两支试管中，分别用针筒（大头针插入液面下较深位置）很缓慢地注入少量盐酸； （2）取等体积的盐酸于两支试管中，分别用针筒（大头针插入液面下较深位置）很缓慢地注入少量Na2CO3溶液、NaHCO3溶液； （3）取等体积的Na2CO3溶液、NaHCO3溶液于两支试管中，另取等体积的盐酸于两支试管中，同时将盐酸分别倒入Na2CO3溶液、NaHCO3溶液中。 三组实验中，每一组实验是关于Na2CO3溶液、NaHCO3溶液与盐酸反应的对比，而三组实验则是反应物量的变化对反应实质、反应现象的影响对比。通过每组实验演示、现象分析、原理探究
10、，学生对Na2CO3溶液、NaHCO3溶液与盐酸反应原理形成从宏观到微观、从现象到本质的认识，通过三组实验的对比分析，学生对化学反应中“量变引起质变”的哲学原理认识更加深刻。笔者在所教的两个班级进行了对比，一个班级采取理论灌输说教法，一个班级采用实验演示分析法，对上述三种情况对应的反应的离子方程式都进行了板书，课后作业中对相关的现象和原理进行检测，发现通过实验演示分析法效果明显好于理论灌输说教法。 在Fe2（SO4）3、CuSO4、Al2（SO4）3溶液中分别滴加Na2S溶液，产生的沉淀物分别是什么？三种盐很相似，学生常常要么都写成双水解产物，要么都直接写成硫化物。显然，学生没有弄清楚强酸弱碱盐与Na2S溶液反应的内在规律与界限，对迁移的条件不明确造成了负迁移。笔者设计三个演示实验，取Fe2（SO4）3、CuSO4、Al2（SO4）3三种溶液少量于试管中，分别滴加Na2S溶液，观察实验现象，再向三支试管中加入稀硫酸，观察实验现象。从实验现象中很容易得出Fe2（SO4）3与Na2S发生氧化还原反应生成S，CuSO4与Na2S发生复分解反应生成CuS（不溶于水和酸），Al2（SO4）3与Na2S发生双水解反应生成Al（OH）3。