改進(jìn)演示實(shí)驗設(shè)計 提升課堂教學(xué)質(zhì)量

劉 松

（無錫市濱湖中學(xué) 江蘇 無錫 214128）

演示實(shí)驗是由教師進(jìn)行示范操作，并指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察和思考的實(shí)驗，是化學(xué)教學(xué)中廣為應(yīng)用，最為有效的一種教學(xué)手段。演示實(shí)驗無論是對學(xué)生的引領(lǐng)、啟迪和示范，還是對學(xué)生觀察、分析和解決問題等各方面能力的提高，都是至關(guān)重要的。有效的演示實(shí)驗不僅可以直觀形象地說明問題，使教學(xué)更加生動，更具吸引力，而且可以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法，提高創(chuàng)新思維能力。

隨著教學(xué)改革的不斷深入，廣大一線教師對課本上的一些演示實(shí)驗進(jìn)行了改進(jìn)，使演示實(shí)驗在內(nèi)容、裝置、形式和方法方面都有所發(fā)展和突破。本文結(jié)合筆者多年的教學(xué)實(shí)踐，例談對改進(jìn)演示實(shí)驗的幾點(diǎn)看法，以期和同行商榷。

一、優(yōu)化設(shè)計，提高演示實(shí)驗的可觀察性

演示實(shí)驗的成功與否很大部分取決于現(xiàn)象是否明顯。教師所做的演示實(shí)驗對學(xué)生的感官的刺激只有達(dá)到一定的程度，讓所有的學(xué)生都能看得到、聽得見、嗅得著，這樣對學(xué)生才能有較強(qiáng)的吸引力，才能引起學(xué)生濃厚的興趣，這樣學(xué)生才樂于進(jìn)行實(shí)驗觀察和思考。因此，在改進(jìn)演示實(shí)驗時，需思考如何進(jìn)一步提高演示實(shí)驗的可觀察性。

1．增強(qiáng)實(shí)驗可見度

現(xiàn)象越明顯，可見度越強(qiáng)，越有利于學(xué)生的直覺思維，能更有效地引發(fā)學(xué)生進(jìn)一步的思考。因此，對一些實(shí)驗現(xiàn)象不明顯、可見度低、直觀性差的演示實(shí)驗進(jìn)行改進(jìn)時，應(yīng)盡量使實(shí)驗現(xiàn)象更加明顯，增強(qiáng)實(shí)驗的可見度。

例如：在氫氣燃燒的演示實(shí)驗中，按照教材（如圖1所示）進(jìn)行實(shí)驗，由于氫氣燃燒產(chǎn)生的熱量會使燒杯發(fā)燙，只能看到時間很短且量很少的水霧，也只有離教師很近的少數(shù)同學(xué)是仔細(xì)觀察，才能看到這一現(xiàn)象，多數(shù)同學(xué)基本上難以看到。怎樣讓同學(xué)們都能看到實(shí)驗現(xiàn)象？可把實(shí)驗改成如圖2所示的進(jìn)行，由于冷卻部位管道加長，水份凝結(jié)集中表現(xiàn)，因此，在出口處能見到水滴的機(jī)會遠(yuǎn)比圖l大得多。

2．增強(qiáng)實(shí)驗對比度

“有比較才有鑒別”，在眾多的實(shí)驗方法中，對比實(shí)驗是最直觀、最有效的方式之一。通過對比實(shí)驗確定兩組事物間的異同，使事物的性質(zhì)狀態(tài)或特征更鮮明突出，便于學(xué)生理解和鞏固，有助于學(xué)生探索精神的培養(yǎng)。對教材演示實(shí)驗進(jìn)行改進(jìn)和拓展，設(shè)計和運(yùn)用對比實(shí)驗，可有效地促進(jìn)學(xué)生對各類化學(xué)知識的學(xué)習(xí)和能力的培養(yǎng)，提高課堂教學(xué)效率。

例如：在金屬與酸反應(yīng)的演示實(shí)驗中，按教材要求，教師需要分別在放有少量Mg、Zn、Fe、Cu的試管中，加入酸，再觀察現(xiàn)象。由于實(shí)驗是教師一個人操作，只能一個一個按先后順序去做，會產(chǎn)生一定的時間間隔，導(dǎo)致對比效果不明顯，甚至還容易產(chǎn)生錯覺。若請學(xué)生幫忙，又很難和教師配合同步。怎樣讓學(xué)生清晰的看出不同金屬與酸反應(yīng)之間的差異？改先后對比實(shí)驗為同時對比實(shí)驗。在投影儀上放一培養(yǎng)皿，用“＋”形塑料片把培養(yǎng)皿隔成四個區(qū)域，如右圖所示，在每個區(qū)域分別放少量的 Mg、Zn、Fe、 Cu，然后加酸。 由于反應(yīng)是同時進(jìn)行，不僅清晰度高，而且對比度強(qiáng)，演示效果理想。

3．補(bǔ)充實(shí)驗空缺

教材中有些內(nèi)容只有文字介紹，沒有演示實(shí)驗。為便于學(xué)生理解，可設(shè)計演示實(shí)驗補(bǔ)充課本實(shí)驗的空白。通過增加的實(shí)驗，把抽象難懂的原理和性質(zhì)變成可操作的實(shí)驗和可供觀察的現(xiàn)象，豐富學(xué)生的直接經(jīng)驗和感性認(rèn)識，使學(xué)生獲得生動的知識表象，從而比較全面、深刻地把握知識。

例如：在演示過濾渾濁河水實(shí)驗中，濾紙能過濾除去不溶性雜質(zhì)，而不能濾去可溶性雜質(zhì)。這一知識點(diǎn)若只是口頭加以強(qiáng)調(diào)，缺乏說服力，難以理解。為使學(xué)生直觀形象地看到過濾不能除去可溶性雜質(zhì)，可在渾濁河水中加入少許CuSO4晶體作為可溶性雜質(zhì)，然后演示。學(xué)生則能清晰的看到濾液呈藍(lán)色，說明過濾不能去掉可溶性雜質(zhì)，此改進(jìn)實(shí)驗操作簡單，現(xiàn)象明顯，說服力強(qiáng)。

二、改變模式，增強(qiáng)演示實(shí)驗的可探究性

現(xiàn)行中學(xué)化學(xué)教材中的演示實(shí)驗，從設(shè)計形式上看大多是幫助學(xué)生形成概念、理解和鞏固化學(xué)知識的驗證性實(shí)驗。這種實(shí)驗的方法和步驟均有明確的規(guī)定，學(xué)生始終處于消極、被動的學(xué)習(xí)狀態(tài)，積極性和創(chuàng)造性受到了限制，顯然，這種實(shí)驗教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維方面有明顯的欠缺。在改進(jìn)演示實(shí)驗時，可改變教學(xué)模式，改“演”為“探”，讓學(xué)生經(jīng)歷探究過程，體驗探索的樂趣，提高探究能力。

1．開發(fā)實(shí)驗探索性

把教材中的某些驗證性實(shí)驗改設(shè)計為探索性實(shí)驗，有利于提高實(shí)驗的智力價值，培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性。在教師的引導(dǎo)下，讓學(xué)生自己探索新知識、去討論分析、去挖掘處理，從而激發(fā)學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

例如：在十一單元《生活中常見的鹽》復(fù)習(xí)時教師常演示牙膏中碳酸鈣的含量測定的實(shí)驗。若只是通過該實(shí)驗演示過濾，復(fù)習(xí)CaCO3的直接分離法，思維容量未免太小，且不能由點(diǎn)帶面解決一類問題，怎樣更好地挖掘該實(shí)驗的價值？不妨以“問題”為先導(dǎo)，采用“問題串”的方法，再根據(jù)學(xué)生的反饋有針對性地做演示實(shí)驗。

（1）如何測得牙膏中CaCO3的質(zhì)量？

（2）CaCO3有何性質(zhì)？

（3）根據(jù)性質(zhì)還可以通過什么方法測得CaCO3的質(zhì)量？

（4）CO2是氣體，不能直接稱量，那么如何測其質(zhì)量呢？

（5）如何測其體積呢？

學(xué)生通過“問題串”搭建而成的“腳手架”，進(jìn)行深入的探究和分析，后置的演示實(shí)驗進(jìn)一步幫助學(xué)生理解，最終歸納出“碳酸鈣含量測定”的原理：

通過實(shí)驗改進(jìn)，擴(kuò)展了實(shí)驗的思維容量，提高了實(shí)驗的價值，挖掘了思維的深刻性，由點(diǎn)帶面解決了一類問題。

2．拓展實(shí)驗開放性

演示實(shí)驗設(shè)計對學(xué)生而言應(yīng)具有一定的可自由發(fā)展的空間，也就是說，這個問題應(yīng)該具有一定的開放性。具有開放性演示實(shí)驗的學(xué)習(xí)使學(xué)生的發(fā)展更具個性特征，也使學(xué)生在課堂教學(xué)活動中更具有思維活動的價值和動力。因此，在演示實(shí)驗的設(shè)計時，應(yīng)考慮到問題解決的思路或方法不應(yīng)只是唯一的，其解答或答案也可以是多樣性的。

例如，在探究酸和堿之間能發(fā)生什么反應(yīng)的實(shí)驗時，課本上的實(shí)驗設(shè)計平鋪直敘，無法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。若改變試劑滴加順序，在不滴加指示劑的情況下，把硫酸直接加入氫氧化鈉中，從而質(zhì)疑酸和堿之間能否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)？“沒現(xiàn)象就能說明沒反應(yīng)嗎？”“酸和堿之間能否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，有辦法證明嗎？”“異?！钡默F(xiàn)象瞬時打開學(xué)生思維的空間。同學(xué)們很快想到了用酸堿指示劑的方法?！霸谠嚬苤屑尤胍欢康臍溲趸c溶液，滴入幾滴酚酞溶液，再慢慢滴入稀鹽酸，如果由紅色變?yōu)闊o色，說明反應(yīng)了?！薄翱梢栽趧偛怕┘又甘緞┑娜芤褐校傺a(bǔ)滴酚酞，如果不變色，說明反應(yīng)了?！薄翱梢约咏饘勹F，看是否有氣泡?！薄瑢W(xué)們想出的方法超出我的預(yù)計。演示實(shí)驗進(jìn)行改進(jìn)后，學(xué)生的學(xué)習(xí)激情被調(diào)動了起來，學(xué)生的思路一下子打開了，從而培養(yǎng)了學(xué)生思維的廣闊性。

三、開發(fā)資源，注重演示實(shí)驗的生活性

化學(xué)教學(xué)源于生活實(shí)踐，也要重新回歸生活實(shí)踐，演示實(shí)驗設(shè)計只有緊密聯(lián)系生活才能夠激發(fā)學(xué)生調(diào)用生活中已形成的圖式，實(shí)現(xiàn)知識的正遷移，同時也使學(xué)生對實(shí)驗內(nèi)容感到更親切，更感興趣且易于理解。

1．利用廢舊物品

教師可充分發(fā)揮廢舊物品，動手設(shè)計制作簡單的專用儀器來做演示實(shí)驗。利用無毒害而生活中到處都有的廢棄礦泉水瓶、可樂瓶、試管、燒杯、集氣瓶、漏斗等。如把小礦泉水瓶對半剪開，上半部分可作漏斗，下半部分還可作燒杯，這不僅培養(yǎng)了學(xué)生勤儉節(jié)約的好習(xí)慣，而且對裝置的原理理解更加深刻。

2．利用身邊資源

有些實(shí)驗，只要教師略加改進(jìn)，就會變得頗有趣味，如：在演示石墨的導(dǎo)電性時，教師可用音樂卡代替小燈泡，接入導(dǎo)電性實(shí)驗裝置。當(dāng)美妙的音樂響起來的時候，學(xué)生會感到異常欣喜、驚奇，產(chǎn)生了解“為什么會產(chǎn)生音樂”的強(qiáng)烈欲望。因此在改進(jìn)演示實(shí)驗時，應(yīng)盡可能挖掘生活中的素材?？傊菔緦?shí)驗不僅是提高教學(xué)質(zhì)量的重要手段，而且是培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生能力，提高學(xué)生素質(zhì)的有效途徑。演示實(shí)驗改進(jìn)的目的應(yīng)當(dāng)是：現(xiàn)象越鮮明，越便于觀察，越易抓住學(xué)生的注意力，印象越深刻；實(shí)驗越有啟發(fā)性、越易誘發(fā)思維，越有利于概念、規(guī)律、性質(zhì)的引入；實(shí)驗和生活結(jié)合越緊密，越能激發(fā)學(xué)生的共鳴，實(shí)現(xiàn)知識的正遷移。讓我們精心改進(jìn)演示實(shí)驗設(shè)計，切實(shí)提高課堂教學(xué)質(zhì)量。