巧設(shè)實(shí)驗(yàn)，提高化學(xué)課堂教學(xué)效率

王 明

（江蘇省太倉高級中學(xué) 江蘇 太倉 215400）

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基石的文化基礎(chǔ)課，實(shí)驗(yàn)對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力具有深遠(yuǎn)的影響。高中學(xué)生特別是初始年級接觸化學(xué)的時間并不長，在學(xué)習(xí)方法及思維方式上還未形成良好的習(xí)慣，因此要讓學(xué)生更好地學(xué)習(xí)化學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)對提高化學(xué)課堂教學(xué)效率的作用意義非凡。但現(xiàn)在學(xué)生的分?jǐn)?shù)是檢測教師教學(xué)質(zhì)量的唯一標(biāo)準(zhǔn)，所以不少教師就忽視了學(xué)生全面發(fā)展和綜合素質(zhì)的提高，盲目地去追求眼前利益，面對化學(xué)實(shí)驗(yàn)是能不做就不做，能少做就少做，從而“節(jié)約”出大量的時間來講實(shí)驗(yàn)、做習(xí)題。結(jié)果會怎樣呢？能提高學(xué)生的成績嗎？我想未必，這樣的學(xué)生只會說實(shí)驗(yàn)而不會做實(shí)驗(yàn)，到最后也只是記得快忘得也快。面對新課程的改革，該如何去平衡實(shí)驗(yàn)、時間、課堂效率三者之間的矛盾呢？教學(xué)有法，但無定法，個人認(rèn)為不必拘泥于課本，對于課本實(shí)驗(yàn)可以根據(jù)不同的學(xué)情，教師可以做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，讓調(diào)整、修改后的實(shí)驗(yàn)更好地服務(wù)于課堂。本文就結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，來談一談自己在這一方面的心得與體會。

一、實(shí)驗(yàn)微型化

案例1：氯氣的性質(zhì)

氯氣是一種密度大的有毒氣體，雖有通風(fēng)設(shè)備，但實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的氯氣總是排不干凈，很容易中毒。并且在教材中需要4瓶氯氣，收集工作太大，所以很多學(xué)校不做這個實(shí)驗(yàn)?；谝陨显?qū)?shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，最終得出以下實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)改進(jìn)裝置如圖所示，A為濕潤的pH試紙、B為濕潤的有色布條、C為干燥的有色布條、D為濕潤的品紅試紙、E為新鮮紅色花瓣、F為稀硝酸酸化的硝酸銀溶液，另需要的儀器與試劑分別是：氯氣（二個小組一瓶）、氫氧化鈉溶液、針筒（每組一只）。在實(shí)驗(yàn)操作時，學(xué)生只需抽取氯氣放入如圖所示的試劑瓶中，稍等片刻即可觀察到濕潤的pH試紙先變紅后褪色；濕潤的有色布條、品紅試紙、花瓣均褪色；干燥布條無明顯現(xiàn)象。如果效果不明顯可多次利用針筒充入氯氣，待有明顯現(xiàn)象后振蕩試劑瓶酸化的硝酸銀溶液出現(xiàn)白色沉淀，驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)的同時也除去了試劑瓶中剩余的氯氣。沒有抽取完的氯氣可讓學(xué)生用針筒抽取氫氧化鈉溶液注入其中完成第七個實(shí)驗(yàn)。在整個操作中不需兩分鐘的時間即可完成七個實(shí)驗(yàn)，大大節(jié)約了實(shí)驗(yàn)所需的時間，并且在整個操作中不會涉及到氯氣的泄漏問題，在教室中即可完成學(xué)生實(shí)驗(yàn)，另外還可根據(jù)學(xué)校不同的要求任意添加或減少實(shí)驗(yàn)，我想對于這樣的實(shí)驗(yàn)，老師應(yīng)該不會再有拒絕的理由了。

案例2：乙炔的性質(zhì)

在乙炔的制取過程中，教師往往要面對以下問題：第一，學(xué)生搭建制取儀器速度太慢，生成速率不好控制；第二，在制取乙炔過程中往往會有H2S、PH3等氣體生成；第三，乙炔使酸性高錳酸鉀和溴水褪色所需時間相對乙烯較長。從以上問題出發(fā)，用改進(jìn)的微型裝置 （如圖所示）可以解決以上所有問題，并且一次性完成制取及三個性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。

說明：在大試管中用飽和食鹽水和碳化鈣制取乙炔，如果速率太快可在試管底部放一些碎冰渣，在碎冰渣上面放少許碳化鈣固體，這樣可以大大降低其反應(yīng)速率；裝置中濾紙甲上浸有酸性高錳酸鉀溶液，濾紙乙上浸有溴水溶液，這樣減少了酸性高錳酸鉀與溴水的量，也就縮短了褪色所需時間；干燥管中放置堿石灰，利用干燥管中的堿石灰進(jìn)行除雜（H2S、PH3等氣體）得到純凈的乙炔氣體，然后可進(jìn)行點(diǎn)燃實(shí)驗(yàn)。

同樣利用上述的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理還可以對SO2的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行類似的改進(jìn)，在這里就不一一贅述了，總而言之利用改進(jìn)后的微型實(shí)驗(yàn)更能夠?yàn)槲覀兊恼n堂服務(wù)，既沒有耽誤教師課堂上的寶貴時間，也讓學(xué)生感受到了實(shí)驗(yàn)的魅力所在，培養(yǎng)了他們的科學(xué)創(chuàng)新能力。但是在這之前教師要付出更多的時間在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備上，如果能看到您的學(xué)生在課堂上盡情的去實(shí)驗(yàn)、盡情的去探究實(shí)驗(yàn)的真諦所在，哪怕工作量再大，所需時間再長，教師也會樂在其中。

二、實(shí)驗(yàn)趣味化

每個人都有好奇心，興趣是最好的老師，托爾斯泰也說過：“成功的教學(xué)所需要的不是強(qiáng)制，而是激發(fā)學(xué)習(xí)愛好”，所以作為一名21世紀(jì)的教師，更要想盡一切辦法讓你的學(xué)生主動學(xué)習(xí)、熱愛學(xué)習(xí)，方法是什么？對于一名化學(xué)教師而言，我想就是實(shí)驗(yàn)，特別是趣味實(shí)驗(yàn)，用生動、鮮明、新奇的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)動機(jī)，讓你的課堂充滿活力，從而達(dá)到較好的教學(xué)效果。

幼兒園的課程以游戲?yàn)橹鳎瑥?qiáng)調(diào)玩中學(xué)，學(xué)習(xí)內(nèi)容直觀、具體、形象。而進(jìn)入小學(xué)后，學(xué)習(xí)成為了重頭戲，集中課堂又多以老師說學(xué)生聽為方式來進(jìn)行，孩子動手操作實(shí)踐的機(jī)會大大減少了。相比于幼兒園，這種學(xué)習(xí)方式較為單調(diào)、枯燥，容易造成孩子的不適應(yīng)。

案例3：乙炔氣體燃燒

通常教師都是先講解實(shí)驗(yàn)室如何制取乙炔，然后搭建裝置進(jìn)行制取，最后再燃燒讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，看起來也是順理成章，但如果換成興趣實(shí)驗(yàn)“冰塊的燃燒”效果是否會更好呢？教學(xué)片斷如下：

【興趣實(shí)驗(yàn)】冰塊的燃燒：冰塊上放些電石，用火柴點(diǎn)燃冰塊，觀察。

【學(xué)貴有疑】是冰塊真的在燃燒嗎？是電石在燃燒嗎？

【學(xué)生活動】學(xué)生甲：肯定不是冰塊在燒，可以只點(diǎn)燃電石來驗(yàn)證一下，經(jīng)該同學(xué)驗(yàn)證電石不能燃燒。學(xué)生乙：冰塊上放些電石不點(diǎn)燃看看有什么變化，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)劇烈，有大量的氣泡出現(xiàn)，又發(fā)現(xiàn)氣泡可以點(diǎn)燃，最后證實(shí)是生成了可燃性氣體。

【說明】反應(yīng)原理：乙炔氣體可以由電石（固體）和水二者直接反應(yīng)得到，該反應(yīng)劇烈，并釋放大量的熱量。方程式為： CaC2＋2H2O▲HC≡CH ↑＋Ca（OH）2

這樣是不是更能激發(fā)學(xué)生的求知欲呢？最后可以讓學(xué)生根據(jù)剛才的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象再來討論在實(shí)驗(yàn)室中該用怎樣的裝置來制取乙炔氣體，若要控制乙炔產(chǎn)生的速率，如何從試劑上改進(jìn)等問題。

案例4：蛋白質(zhì)的性質(zhì)

在課前為每組學(xué)生提供半杯牛奶與半杯橙汁，學(xué)生看到后都很好奇，甚至有個別學(xué)生想飲用，但想到是化學(xué)課也只好作罷，這時我卻要求學(xué)生進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)，大家你看看我，我看看你，都不知該如何下手。有位學(xué)生將牛奶和橙汁混合在一起，奇怪的現(xiàn)象出現(xiàn)了，其他的同學(xué)效仿也出現(xiàn)了同樣的現(xiàn)象。這位學(xué)生向我發(fā)問：白色沉淀是什么？為什么會出現(xiàn)白色沉淀？牛奶和橙汁發(fā)生了怎樣的化學(xué)反應(yīng)？學(xué)生心中充滿了疑問。對于學(xué)生的問題我做而不答，只指出學(xué)完本節(jié)課內(nèi)容就自己知道了，學(xué)生的注意力自然都集中到課堂上了。

通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)的趣味化，可以有效的調(diào)節(jié)課堂氣氛，使學(xué)生由被動的聽講轉(zhuǎn)化為積極主動的觀察與思考，而且趣味實(shí)驗(yàn)也給學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的開展提供了新的途徑。

三、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯化

有一類實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)象不太明顯，不特別提醒學(xué)生很容易忽略，對于這類實(shí)驗(yàn)教師的感覺就是雞肋，食之無味，棄之可惜。那我們不妨對課本實(shí)驗(yàn)稍作改動，使其現(xiàn)象明顯化，學(xué)生只有自己主動觀察到的現(xiàn)象才會記憶深刻，才會問起緣由、認(rèn)真探究。

案例5：原電池

在鋅銅原電池中，學(xué)生觀察到的現(xiàn)象往往是電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)，銅片上的氣泡往往觀察不到，而教師還要學(xué)生強(qiáng)記住銅片上產(chǎn)生氣泡，鋅片上無氣泡產(chǎn)生，的確有點(diǎn)強(qiáng)人所難。在這個問題上新教材處理的就比較得當(dāng)，它在接電流計(jì)指針之前，先直接連接鋅片與銅片放于稀硫酸中，然后再接電流計(jì)，不但符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，并且在銅片上會有大量的氣泡產(chǎn)生，教師也就好講解了。最后還可以提問接上電流計(jì)后雖有電流通過，但銅片上氣泡為何減少，讓學(xué)生來思考。

案例6：銀鏡反應(yīng)

在做乙醛的銀鏡反應(yīng)時，不少教師用葡萄糖代替來增加實(shí)驗(yàn)效果，固然是好的，但卻欺騙了學(xué)生，其實(shí)不妨做個對比試驗(yàn)，讓學(xué)生分析其原因，總結(jié)出乙醛易被氧化，同時也掌握了葡萄糖中含有醛基。

在不違背科學(xué)原理的情況下可以采用類似的方法，使其現(xiàn)象明顯，讓學(xué)生能夠準(zhǔn)確的觀察到，激發(fā)起想探究下去的欲望，這樣的課堂肯定會很順利地進(jìn)行下去。

四、實(shí)驗(yàn)可操作化

這里所說的可操作化就是在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)時，教師對于課本上的有些實(shí)驗(yàn)稍作改動，便于學(xué)生操作。例如在做銅與濃硫酸反應(yīng)時，反應(yīng)很容易進(jìn)行，現(xiàn)象也很明顯，只是不好控制反應(yīng)的進(jìn)程，看到現(xiàn)象后不能立即停止。這里可以把銅片換成銅絲，下面卷成螺旋狀，上面穿過橡膠塞，可以任意拉動使其達(dá)到液面以上來控制反應(yīng)的進(jìn)程。同樣的方法還可以用于硝酸與銅的反應(yīng)。對于學(xué)生來講可能更加喜歡自己可以掌控的實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)效率自然就提升了。

五、實(shí)驗(yàn)重組合理化

在整個高中的教學(xué)中，化學(xué)實(shí)驗(yàn)可分為多種，如教師演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、多媒體實(shí)驗(yàn)課件，教師面對實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)積極地思考，讓這三者有機(jī)結(jié)合，發(fā)揮每個實(shí)驗(yàn)最大的效能，以達(dá)到最好的教學(xué)效果，提高課堂教學(xué)效率。

1．利用教師演示實(shí)驗(yàn)，來提高學(xué)生觀察能力及邏輯思維能力

通常一些操作難度大、過程繁瑣、有危險的實(shí)驗(yàn)由教師進(jìn)行演示，例如鋁熱反應(yīng)、鐵絲在氯氣中的燃燒等。面對這一類實(shí)驗(yàn)教師千萬不可馬虎，演示實(shí)驗(yàn)具有很強(qiáng)的直觀性與示范性，學(xué)生可以通過教師的演示，了解儀器的使用方法等，為自行實(shí)驗(yàn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，所以教師一定要預(yù)做，要有十足的把握再走上課堂，一旦失敗教學(xué)效果肯定會大打折扣，如果成功了比如“黑面包”實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的興奮之情溢于言表，課堂的效率也自然就提升了。

2．利用學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)來提高學(xué)生動手、創(chuàng)新能力

新課堂一直在提倡“讓學(xué)生在生動具體的情境中學(xué)習(xí)”，無疑分組實(shí)驗(yàn)是最好的方法。

案例7：濃硫酸的性質(zhì)

這節(jié)實(shí)驗(yàn)課的任務(wù)是試劑、儀器任選，如何鑒別兩瓶無標(biāo)簽的濃硫酸與稀硫酸溶液。經(jīng)過預(yù)習(xí)，小組激烈的討論后開始實(shí)驗(yàn)，有一組做的是在兩個未知試劑的試管中加入少許CuSO4·5H2O粉末，不一會便看到了明顯現(xiàn)象，負(fù)責(zé)解說的同學(xué)說道：“使CuSO4·5H2O變成白色的是濃硫酸，利用的是濃硫酸的吸水性，利用濃硫酸的吸水性還可以干燥氣體但不可以干燥氨氣、硫化氫等氣體。”這時同學(xué)已經(jīng)在黑板上寫好了這些。另一組又做了另外一個實(shí)驗(yàn)，居然是“黑面包”實(shí)驗(yàn)，雖然說歷經(jīng)坎坷但最后也算是成功了。解說的同學(xué)也說到了利用的是濃硫酸的脫水性，以及發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，同樣做了板書，還寫了化學(xué)方程式。還有的是直接稱重的方法，利用鐵片、鋁片、銅片分別與之反應(yīng)等等。在不知不覺中，同學(xué)們都成功地驗(yàn)證出了濃硫酸，其實(shí)也已經(jīng)把本節(jié)課所要解決的問題濃硫酸的性質(zhì)掌握得清清楚楚。最后幾分鐘，我只需進(jìn)行簡單的實(shí)驗(yàn)總結(jié)就可以了。

3．利用多媒體課件培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及科學(xué)素養(yǎng)

新課程改革后知識量增大，實(shí)驗(yàn)也在增加，有些實(shí)驗(yàn)并不能利用演示或分組來完成，比如反應(yīng)時間太長、不易操作、現(xiàn)象不明顯等。這時多媒體實(shí)驗(yàn)課件就成了教師手中的一大利器。例如在做水果電池時，學(xué)生只能看到電流計(jì)指針在偏轉(zhuǎn)，效果并不是太好，如換成多媒體可讓學(xué)生看到利用水果電池給iphone手機(jī)充電的情景，其效果就可想而知了。再如鋼鐵的生銹，利用多媒體能化慢為快，留給學(xué)生更多的思考空間，使教學(xué)更緊湊。多媒體雖有其優(yōu)點(diǎn)但最終不能代替演示及分組實(shí)驗(yàn)，三者要有機(jī)結(jié)合才能發(fā)揮最大的功效。

總而言之，在化學(xué)教學(xué)中單憑教師的三寸不爛之舌就能使學(xué)生對化學(xué)頓悟的做法是不太現(xiàn)實(shí)的，把做實(shí)驗(yàn)變成講實(shí)驗(yàn)只會增加學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān)，耗時多效率低。作為一名化學(xué)教師應(yīng)該優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，巧設(shè)實(shí)驗(yàn)，自制一部分教具，盡可能給學(xué)生創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)條件，讓實(shí)驗(yàn)去啟發(fā)學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生各方面的能力并提高課堂效率，以達(dá)到最好的課堂效果。

［1］ 鄭長龍等．化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新視野［M］．北京：高等教育出版社，2003

［2］ 王祖浩，王磊．普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）解讀［M］．武漢：湖北教育出版社，2004