名师简介：喻建军，长沙市长郡中学化学高级教师，首届长沙市卓越教师、化学学科带头人

常常有学生诉苦，在解答化学实验题时，他们往往是“会而不全”、“会而不对”。确实，高考实验题，因为情境、装置和现象的陌生化，物质性质、反应原理的多样化，已成为制约学生问题解决的瓶颈。如何增进大家对化学实验专题内容更深层次的理解，以至于能灵活应对陌生情境下的综合实验问题，是目前亟待解决的。按照课程标准要求，通过分析、推理等方法，认识研究对象的本质特征、构成要素及相互关系，建立认知模型，并能运用模型解释实验现象，揭示现象的本质和规律，甚而至于，能对复杂的化学问题情境中的关键要素进行分析，建立解决复杂化学问题的思维框架，并选择不同的模型，综合解释或者解决复杂的化学问题，所以，如何用认知模型解决化学问题，在新课程、新高考背景下具有重要的研究意义。

在《化学实验基础知识2》的网课中，我们选择了2017年全国I卷第10题，涉及氢气和三氧化钨反应的实验，引导学生从（1）物质及其变化；（2）实验装置；（3）实验操作等三个维度，对试题进行深刻解读：

1、物质及其变化。试剂的选择和作用分析、物质的检验方法、反应方程式的书写、实验现象的描述、实验原理的解释、物质纯度（或产率）的计算等。

2、实验装置。仪器的名称和选择、装置的作用分析和装置的连接顺序等。

3、实验操作。操作的名称和方法、操作的目的分析和操作的先后顺序等。

具体到这道题，包括（1）锌粒和盐酸反应、氢气还原三氧化钨，盐酸挥发、硫化物转化为硫化氢；（2）启普发生器、洗气瓶（碱、焦性没食子酸、浓硫酸）、管式炉和瓷舟；（3）开始时先产生氢气，再管式炉加热、结束时反之（即先停止加热，再关闭活塞K）。

这种解读，属于认知模型的层面。我们还可以继续理解模型、运用模型，直至建构模型。比如启普发生器，我们要求：第一，必须是块状不溶于水的固体与液体反应；第二，反应不需要加热，也不能有大量的热放出；第三，块状不溶于水的固体，必须处于漏斗下端的上方。于是高锰酸钾、二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气不可用，电石和饱和食盐水反应制取乙炔也不可用。再比如，引进NOBOOK，演示CO还原氧化铜的实验，先加热再通CO的情况，增强视觉冲击。但是二氧化硫和氧气反应，为了提高原料利用率，则要求先加热、再通气体。为什么两次实验，操作顺序大不一样呢？说到底，是服务于实验目的使然。这就为我们模型认知提供了价值标准。这样建构的模型，再应用到2018年全国I卷醋酸亚铬的制备、2019年浙江卷Fe(OH)2的制备，就水到渠成了！

总之，我们需要广泛且深入的研究不同类型的试题，探寻问题设置的相似性、问题解决的规律性，要在分析比较、归纳总结的基础上，对问题解决过程进行抽象，提炼，简化，并进行思路的显，才能建立认知模型；同时建立的模型需要不断的应用在新情境问题解决中得到内化，建模与用模的相互结合，才能促进模型认知能力的切实提升。

责编：曾玺凡

来源：科教新报·新湖南客户端