化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)價(jià)值研究

張婉佳，熊丹丹

(上饒師范學(xué)院，江西 上饒 334001)

化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)貫穿在整個(gè)中學(xué)化學(xué)的教學(xué)中，是教師通過經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)裝置、科學(xué)的操作方法、鮮明的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)所用儀器的種類和連接方式、了解實(shí)驗(yàn)過程的具體步驟、分析化學(xué)變化的原理、從而訓(xùn)練思維方法、培養(yǎng)化學(xué)問題解決能力的重要教學(xué)手段。對(duì)于高師化學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說，明確化學(xué)實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的各種功能，了解演示實(shí)驗(yàn)在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的價(jià)值是十分必要的。

1　化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的概念及其特點(diǎn)

從當(dāng)前中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)情況來看，實(shí)驗(yàn)教學(xué)通常為三大類：演示實(shí)驗(yàn)、探究性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。演示實(shí)驗(yàn)是指在課堂上進(jìn)行表演示范的實(shí)驗(yàn)，主要是教師根據(jù)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行示范操作，學(xué)生則觀察思考，如：氧氣性質(zhì)的教學(xué)；也可以是個(gè)別學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，其他同學(xué)觀察討論的形式，如：二氧化碳?xì)怏w的檢驗(yàn)。演示實(shí)驗(yàn)具有易于操作、現(xiàn)象鮮明，針對(duì)性強(qiáng)、示范性好等特點(diǎn)，是中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)中用的最多、最生動(dòng)有趣的直觀教學(xué)形式。學(xué)生對(duì)演示實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果的感知往往會(huì)留下較深刻的印象，有利于形成正確的化學(xué)概念和基本理論，可以很好的幫助學(xué)生理解和記憶相關(guān)的化學(xué)知識(shí)。所以，演示實(shí)驗(yàn)是一種基本的科學(xué)教育和教學(xué)的方法，作為中學(xué)化學(xué)教師必須對(duì)其有較深入地理解和能靈活的運(yùn)用。

2　化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的分類[1]

化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)根據(jù)其輔助教學(xué)的功能不同，可以分為探究性演示實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性演示實(shí)驗(yàn)和指導(dǎo)性演示實(shí)驗(yàn)。

2.1　探究性演示實(shí)驗(yàn)

探究性演示實(shí)驗(yàn)主要是教師引導(dǎo)學(xué)生帶著問題觀看實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、在教師的邊操作、邊講解中分析和推理，

進(jìn)而認(rèn)識(shí)事物發(fā)生的本質(zhì)原因的教學(xué)模式。教師先要依據(jù)教學(xué)目標(biāo)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境、預(yù)測(cè)問題解決的實(shí)驗(yàn)方法，然后講述實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)條件、操作步驟和注意事項(xiàng)，再邊講邊實(shí)驗(yàn)邊討論，最終得出正確的結(jié)論。這類教學(xué)模式通常用于新課學(xué)習(xí)，以學(xué)生獲取新知識(shí)為目的。從認(rèn)識(shí)規(guī)律上看，是一種由個(gè)別到一般的認(rèn)識(shí)過程。

2.2　驗(yàn)證性演示實(shí)驗(yàn)

驗(yàn)證性演示實(shí)驗(yàn)是教師在講授完新知識(shí)以后，為了證明某種物質(zhì)的存在，或進(jìn)行物質(zhì)之間的區(qū)別而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。教師在運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決具體問題時(shí)，需要對(duì)所涉及的化學(xué)知識(shí)或變化規(guī)律進(jìn)行梳理和辨別，再運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，來獲得正確的結(jié)論。這種教學(xué)模式通常用于復(fù)習(xí)課或其它化學(xué)問題的解決，以驗(yàn)證或鞏固已學(xué)過的化學(xué)知識(shí)為目的，既可以是教師演示，也可以是學(xué)生演示。從認(rèn)識(shí)規(guī)律上看，往往是由一般到個(gè)別的認(rèn)識(shí)過程。

2.3　指導(dǎo)性演示實(shí)驗(yàn)

指導(dǎo)性演示實(shí)驗(yàn)是在實(shí)驗(yàn)室或?qū)嵙?xí)時(shí)指導(dǎo)學(xué)生正確操作的實(shí)驗(yàn)。例如，在上學(xué)生實(shí)驗(yàn)課時(shí)，教師通常需要就某些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行演示，起一個(gè)示范作用，通過這種指導(dǎo)性的演示操作，能使學(xué)生正確而迅速地習(xí)得實(shí)驗(yàn)操作方法，明確觀察要點(diǎn)，避免在實(shí)驗(yàn)過程或使用實(shí)驗(yàn)儀器和試劑方面出現(xiàn)大錯(cuò)誤。這類演示實(shí)驗(yàn)需要教師說明實(shí)驗(yàn)要求、操作要領(lǐng)和應(yīng)注意的安全事項(xiàng)。

無論是哪一類演示實(shí)驗(yàn)，都要求教師的示范動(dòng)作要規(guī)范、裝置要美觀，操作要熟練，能把握實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵，并得到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

3　化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)價(jià)值

化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)價(jià)值主要體現(xiàn)在四個(gè)方面：即引導(dǎo)學(xué)生在化學(xué)變化的事實(shí)中學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的價(jià)值、在具體的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中訓(xùn)練學(xué)生操作技能的價(jià)值、在化學(xué)現(xiàn)象的分析和推理中啟迪學(xué)生思維的價(jià)值及在化學(xué)知識(shí)運(yùn)用中認(rèn)識(shí)化學(xué)知識(shí)的社會(huì)應(yīng)用價(jià)值。

3.1　化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的知識(shí)教學(xué)價(jià)值

從心理學(xué)角度看，知識(shí)分為狹義知識(shí)和廣義知識(shí)。狹義知識(shí)是指能儲(chǔ)存在語言文字符號(hào)或言語活動(dòng)中的信息或意義，如各門學(xué)科的事實(shí)、概念、公式、定理等，不包括技能和策略等調(diào)控經(jīng)驗(yàn)。廣義的知識(shí)是指?jìng)€(gè)體通過與其環(huán)境相互作用后獲得的一切信息及其組織，心智技能和認(rèn)知策略也包含在其中，泛指人們所獲得的經(jīng)驗(yàn)[2]。此外，在認(rèn)知領(lǐng)域的教育目標(biāo)分類系統(tǒng)中，布魯姆把知識(shí)分為具體的知識(shí)，方式方法的知識(shí)和普遍原理的知識(shí)[3]。下面，我們就布魯姆對(duì)知識(shí)的分類方式闡述中學(xué)化學(xué)教材中演示實(shí)驗(yàn)的知識(shí)教學(xué)價(jià)值。

3.1.1化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)在化學(xué)具體知識(shí)教學(xué)中的價(jià)值

化學(xué)學(xué)科的具體知識(shí)包括物質(zhì)所呈現(xiàn)的客觀事實(shí)、物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)元素符號(hào)、化學(xué)術(shù)語及基本概念等方面的知識(shí)。在中學(xué)化學(xué)教材中都盡可能地把這些知識(shí)穿插在化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)中，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察中學(xué)習(xí)具體的化學(xué)知識(shí)。例如：人教版初中化學(xué)教材上冊(cè)第二單元課題2氧氣，這節(jié)課需要進(jìn)行3次演示實(shí)驗(yàn)，它們分別為實(shí)驗(yàn)2-2(讓帶火星的小木條在氧氣中復(fù)燃)、實(shí)驗(yàn)2-3(比較硫粉在空氣中和氧氣中燃燒現(xiàn)象的異同)、實(shí)驗(yàn)2-4(觀察在空氣中不能燃燒的鐵絲卻能在氧氣中劇烈燃燒、火星四射)[4]。這3次演示實(shí)驗(yàn)的目的是讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)觀察中知道氧氣具有助燃性、可燃物在氧氣中燃燒比在空氣中燃燒更劇烈，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)觀察和分析中寫出化學(xué)變化的文字表達(dá)式并進(jìn)行比較，從中導(dǎo)出化合反應(yīng)和氧化反應(yīng)的概念，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)氧氣是一種較活潑的氣體、氧氣具有氧化性的理解。氧氣的這些性質(zhì)都屬于具體的化學(xué)知識(shí)，這些知識(shí)的教學(xué)都來自于氧氣發(fā)生化學(xué)變化的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，可見，化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)是學(xué)生在直觀感知中認(rèn)識(shí)化學(xué)具體知識(shí)的重要媒介。

3.1.2化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)在化學(xué)方式方法教學(xué)中的價(jià)值

化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)是一種課堂實(shí)踐活動(dòng)，不同的實(shí)驗(yàn)過程會(huì)展示不一樣的方式方法。學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)過程和對(duì)現(xiàn)象的探究中，既能獲得有關(guān)的化學(xué)知識(shí)、也能學(xué)習(xí)相關(guān)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能，還能認(rèn)識(shí)化學(xué)學(xué)習(xí)的科學(xué)方

法，如：觀察法、實(shí)驗(yàn)法、實(shí)驗(yàn)記錄法、對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和事實(shí)的處理方法、假設(shè)演繹法、模型法等。通過長(zhǎng)時(shí)期的訓(xùn)練和積累，可以促使學(xué)生逐漸掌握學(xué)習(xí)化學(xué)的基本方法，促進(jìn)科學(xué)素養(yǎng)的不斷提高。例如：人教版高中化學(xué)必修2第二章第3節(jié)，學(xué)習(xí)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素這節(jié)課要進(jìn)行二次演示實(shí)驗(yàn)，分別為實(shí)驗(yàn)2-5(將兩支裝有相同濃度、相同體積H2O2溶液的試管分別放在5℃和40℃的水中，觀察試管中產(chǎn)生氣泡數(shù)量的多少、是否能使帶火星的木條復(fù)燃等現(xiàn)象，判斷溫度對(duì)H2O2分解速率的影響情況，列表記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，比較后得出結(jié)論)、實(shí)驗(yàn)2-6(在3支試管中裝入相同體積相同濃度的H2O2溶液，一支不加催化劑、一支滴入1-2滴1 mol/L FeCl3溶液、另一支加入少量MnO2粉末，觀察3支試管中產(chǎn)生氧氣的氣泡數(shù)量的多少，判斷催化劑對(duì)H2O2分解速率的影響情況，列表記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，比較后得出結(jié)論)[5]。這二個(gè)演示實(shí)驗(yàn)中涉及到多種實(shí)驗(yàn)方法，如：變量控制法(控制其它條件不變的情況下改變反應(yīng)的溫度、控制其它條件不變的情況下加入不同的催化劑)、表格記錄法及實(shí)驗(yàn)結(jié)果歸納和處理法等。經(jīng)歷這樣的學(xué)習(xí)，不僅能得出影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素有哪些，這些因素是怎樣影響化學(xué)反應(yīng)速率的，還能體驗(yàn)科學(xué)探究的一般過程，學(xué)到基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)處理方法—變量控制法，并在不斷訓(xùn)練和積累中掌握這些化學(xué)科學(xué)方法?？梢娀瘜W(xué)演示實(shí)驗(yàn)是學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)方法的必要途徑。

3.1.3化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)對(duì)形成化學(xué)原理、概念的教學(xué)價(jià)值

化學(xué)學(xué)科的原理知識(shí)主要包括化學(xué)概念、化學(xué)定律和化學(xué)基礎(chǔ)理論及物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論等。這些知識(shí)的學(xué)習(xí)，有利于學(xué)生對(duì)物質(zhì)的本質(zhì)屬性和變化規(guī)律的認(rèn)識(shí)，其特點(diǎn)是具有嚴(yán)密的邏輯性和嚴(yán)格的科學(xué)性，是學(xué)生今后自身發(fā)展所需的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。中學(xué)化學(xué)課堂中常常要借助化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)所表達(dá)的事實(shí)進(jìn)行直觀地分析、綜合、類比和歸納來形成化學(xué)概念或化學(xué)基礎(chǔ)理論。例如：教師在人教版初中化學(xué)教科書上冊(cè)第五單元課題1質(zhì)量守恒定律的教學(xué)中，常借用以下探究性演示實(shí)驗(yàn)：如圖1，2所示:

圖1　紅磷燃燒前后質(zhì)量的測(cè)定 圖2　鐵釘與硫酸銅溶液反應(yīng)前后質(zhì)量的測(cè)定

圖1：在錐形瓶的底部鋪一層細(xì)沙，細(xì)沙的正中放一小撮紅磷。錐形瓶用帶有玻璃管的橡皮塞塞緊，玻璃管的上端系牢一個(gè)小氣球，玻璃管的下端與紅磷接觸，然后放到托盤天平上用砝碼平衡，記下所稱的質(zhì)量m1。取下錐形瓶，小心拔出塞子，將玻璃管的下端放到酒精燈火焰上灼燒至紅熱，迅速插入錐形瓶塞緊，紅熱的玻璃管將紅磷引燃。反應(yīng)后待錐形瓶冷卻，將其重新放到托盤天平上稱量，記下所稱的質(zhì)量m2。比較m1和m2的大小。

圖2：在錐形瓶中注入少量藍(lán)色的硫酸銅稀溶液，塞好橡皮塞，將其與兩根潔凈的鐵釘一起放到托盤天平上稱量，記下所稱的質(zhì)量m1′。將鐵釘浸入硫酸銅溶液中反應(yīng)片刻，待溶液藍(lán)色變淡、鐵釘上有紅色固體生成時(shí)，重新放到托盤天平上稱量，記錄所稱的質(zhì)量m2′。比較m1′與m2′的大小。

通過上述反應(yīng)前后的質(zhì)量比較，你能根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出什么結(jié)論？[4]

教師引導(dǎo)學(xué)生討論，指出m1= m2、m1′= m2′的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明：不管反應(yīng)物的狀態(tài)是氣態(tài)還是固態(tài)或是液態(tài)，也無論反應(yīng)在什么條件下發(fā)生，大量實(shí)驗(yàn)證明，參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。這個(gè)規(guī)律叫做質(zhì)量守恒定律。教師用實(shí)驗(yàn)事實(shí)為依據(jù)，論證化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量守恒規(guī)律，可以充分地說服學(xué)生接受和理解質(zhì)量守恒定律，從而了解常見化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系，把感性的知識(shí)

上升到理性的知識(shí)?？梢姡瘜W(xué)演示實(shí)驗(yàn)是學(xué)生進(jìn)行化學(xué)推理和判斷的重要依據(jù)。

3.2　化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的技能訓(xùn)練價(jià)值

技能是運(yùn)用已有的知識(shí)或經(jīng)驗(yàn)解決實(shí)際問題的能力，包括智力方面的技能和操作方面的技能。學(xué)生的化學(xué)技能需要在不斷練習(xí)中形成，在經(jīng)常運(yùn)用中完善?；瘜W(xué)演示實(shí)驗(yàn)可以展示詳細(xì)的操作方法和步驟，學(xué)生在不斷地觀察、思考和練習(xí)中可以發(fā)展智力技能，也可以引導(dǎo)學(xué)生在模仿的基礎(chǔ)上發(fā)展操作技能。

3.2.1化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生智力技能發(fā)展的價(jià)值

化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)，常常要進(jìn)行數(shù)據(jù)、現(xiàn)象的記錄與處理，讓學(xué)生在觀察、分析、比較、交流、推斷與歸納中獲得結(jié)論，所以，可以發(fā)展學(xué)生數(shù)據(jù)處理、組織和傳播科學(xué)信息的能力；也可以發(fā)展學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的能力，如：收集信息的能力、比較辨別的能力、問題的陳述與解釋的能力以及知識(shí)遷移的能力。例如：人教版初中化學(xué)教材上冊(cè)第六單元課題3第一課時(shí)中二氧化碳與水反應(yīng)的教學(xué)所采用的演示實(shí)驗(yàn)[4]：

實(shí)驗(yàn)6-5將四朵紙花用石蕊溶液染成紫色后晾干。實(shí)驗(yàn)時(shí)將第一朵噴上稀醋酸，第二朵噴水，第三朵直接放入裝滿二氧化碳的集氣瓶中，第四朵先噴上水，再放入裝滿二氧化碳的集氣瓶中，觀察四朵紙花的顏色變化。然后將第四朵紙花取出，小心地用吹風(fēng)機(jī)烘干，觀察現(xiàn)象。并填寫表格。

ⅠⅡⅢⅣ現(xiàn)象紙花由紫色變紅色紙花呈紫色紙花呈紫色紙花先由紫色變紅色,烘干后又變回紫色結(jié)論醋酸能使石蕊溶液變紅水不能使石蕊溶液變紅CO2不能使石蕊溶液變紅色CO2與水一起能使石蕊溶液變紅,說明CO2與水反應(yīng)生成了一種酸,叫碳酸,碳酸不穩(wěn)定,受熱易分解

在該演示實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及對(duì)四個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中紙花的顏色變化進(jìn)行比較、分析和歸納得出：CO2與水發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，生成了一種類似于醋酸的物質(zhì)，這種物質(zhì)叫碳酸，其化學(xué)式為H2CO3，它象醋酸一樣能使石蕊溶液變紅；但是，碳酸不穩(wěn)定，受熱易分解。學(xué)生把醋酸能使石蕊溶液變紅的現(xiàn)象遷移到二氧化碳的水溶液也能使石蕊溶液變紅的實(shí)驗(yàn)中，判斷出二氧化碳與水反應(yīng)生成了碳酸的結(jié)論，經(jīng)歷了一次科學(xué)探究的過程，發(fā)展了實(shí)驗(yàn)信息記錄、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象比較、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析和處理等智力技能。

3.2.2化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生操作技能發(fā)展的價(jià)值

培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能，常常需要在教師的實(shí)驗(yàn)示范中了解實(shí)驗(yàn)儀器的組裝、實(shí)驗(yàn)操作的步驟、實(shí)驗(yàn)的方法和技巧，實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的事項(xiàng)等，學(xué)生在此基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)才可以保證安全、有序和規(guī)范，避免實(shí)驗(yàn)事故的發(fā)生。所以，化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生操作技能的有效手段。例如：人教版高中化學(xué)必修1第一章第一節(jié)混合物的分離和提純中為了使學(xué)生初步學(xué)會(huì)過濾的操作方法，采用了粗鹽提純的演示實(shí)驗(yàn)[7]。

實(shí)驗(yàn)1-1　粗鹽的提純

教師在演示該實(shí)驗(yàn)時(shí)要介紹實(shí)驗(yàn)的裝置、在表格中強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的步驟、在實(shí)驗(yàn)演示中展示操作的方法(一穩(wěn)二低三靠)；學(xué)生可在此基礎(chǔ)上親自動(dòng)手模仿操作，進(jìn)行過濾裝置的安裝、過濾方法的訓(xùn)練，從而學(xué)會(huì)相應(yīng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能。由此可知，化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)是發(fā)展學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能的范例。

3.3　化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的思維引導(dǎo)價(jià)值

思維是在大量感性經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，將一類事物的共同特征抽取出來加以概括，形成對(duì)事物的本質(zhì)認(rèn)識(shí)。思維包括三個(gè)過程[2]：“分析和綜合，比較、概括和系統(tǒng)化，抽象和具體化?！备鶕?jù)個(gè)體思維的水平和憑借的不同劃分，思維可以分為直觀動(dòng)作思維、具體形象思維和邏輯抽象思維。對(duì)學(xué)生而言，這些思維方式都可以在相應(yīng)的化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中給予引導(dǎo)。

3.3.1化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生直觀動(dòng)作思維的啟發(fā)

化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中教師的規(guī)范操作能夠啟發(fā)學(xué)生的直觀動(dòng)作思維，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)觀察的過程中了解操作方法，記住操作步驟從而得到思維訓(xùn)練。例如：在人教版初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作啟蒙教學(xué)時(shí)，為了使學(xué)生學(xué)會(huì)固體藥品的取用，安排了以下實(shí)驗(yàn)[4]。

實(shí)驗(yàn)1-3。(1)用鑷子夾取少量顆粒狀石灰石(或大理石)放入試管中，并將試管放在試管架上備用。(2)取少量碳酸鈉粉末放入另一支試管中，并將試管放在試管架上備用。

教師在實(shí)驗(yàn)示范中要啟發(fā)學(xué)生，固體有不同的狀態(tài)(顆粒狀和粉末狀)，在放入試管時(shí)，顆粒狀藥品要用藥匙或鑷子夾取，試管應(yīng)橫放，待放入藥品后慢慢豎起，讓塊狀固體沿著試管壁滑下，避免砸破試管底；粉末狀藥品應(yīng)用紙槽，操作時(shí)，試管也應(yīng)先橫放，待放入裝有藥品的紙槽后再豎起，這樣可以將藥品干凈利落地送到試管底部。學(xué)生在觀察教師的操作和啟發(fā)中思考：如何取用顆粒狀和粉末狀的藥品，為什么要這樣操作，并在教師的直觀動(dòng)作中模仿操作，學(xué)會(huì)固體藥品的取用。此類教學(xué)過程，可以發(fā)展學(xué)生的直觀動(dòng)作思維。

3.3.2化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生形象思維的培養(yǎng)

教師在化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)裝置的組裝、實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物的收集等，都有利于培養(yǎng)學(xué)生的形象思維。例如：初中化學(xué)教材上冊(cè)第六單元課題2二氧化碳制取的研究，讓學(xué)生從反應(yīng)物的狀態(tài)、實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的發(fā)生裝置和收集裝置的構(gòu)型、氣體產(chǎn)物密度與空氣密度大小的比較三方面，探究實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w的實(shí)驗(yàn)裝置，并在制取二氧化碳的實(shí)驗(yàn)演示后，將實(shí)驗(yàn)裝置的形狀與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件及氣體產(chǎn)物的物理性質(zhì)聯(lián)系起來，如圖所示，總結(jié)出實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路和方法：

圖3　實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的裝置圖 圖4　實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置圖

圖3是固體與固體加熱反應(yīng)制取氣體通用的實(shí)驗(yàn)裝置，圖4是固體與液體反應(yīng)常用的實(shí)驗(yàn)裝置；當(dāng)生成的氣體難溶于水時(shí)，可采用左邊的排水集氣法，當(dāng)生成的氣體密度大于空氣時(shí)，可采用右邊的向上排氣集氣法。使學(xué)生懂得實(shí)驗(yàn)室制取氣體時(shí)應(yīng)根據(jù)反應(yīng)的原理、反應(yīng)物的狀態(tài)、氣體產(chǎn)物的性質(zhì)來思考使用什么儀器、如何連接、實(shí)驗(yàn)裝置的整體構(gòu)型等，促進(jìn)學(xué)生形象思維的提高。

3.3.3化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生抽象思維的訓(xùn)練

中學(xué)化學(xué)教學(xué)中，教師常常需要通過對(duì)化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)中所展示的現(xiàn)象進(jìn)行本質(zhì)原因的分析，從中抽取出共同的變化特征加以概括，得出化學(xué)學(xué)科的一些基本概念或定律，這樣的教學(xué)過程，能引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有序的邏輯思維和理性的抽象思維。例如：人教版高中化學(xué)必修2第一章第三節(jié)介紹化學(xué)鍵的概念時(shí)就采用了這樣的教學(xué)方法[5]：

實(shí)驗(yàn)1-2取一塊綠豆大的金屬鈉(切去氧化膜)，用濾紙吸盡煤油，放在石棉網(wǎng)上，用酒精燈微熱。待鈉熔成球狀時(shí)，將盛有氯氣的集氣瓶迅速倒扣在鈉的上方，觀察現(xiàn)象，并分析氯化鈉的形成過程。

實(shí)驗(yàn)演示后，教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)集氣瓶中鈉燃燒，產(chǎn)生黃色火焰且有白煙，反應(yīng)停止后，瓶壁上附著白色固

體的現(xiàn)象進(jìn)行分析：在反應(yīng)中，鈉原子為了達(dá)到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，失去1個(gè)電子，變成鈉離子Na+；氯原子正好得到這個(gè)電子也達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，變成氯離子Cl-，帶相反電荷的Na+和Cl-通過靜電作用結(jié)合起來，形成了氯化鈉?；瘜W(xué)上把這種帶相反電荷的離子之間因靜電作用而形成的化學(xué)鍵叫離子鍵，由離子鍵構(gòu)成的化合物叫離子化合物。該教學(xué)用原子結(jié)構(gòu)知識(shí)對(duì)鈉與氯氣反應(yīng)的表象進(jìn)行了微觀推理，科學(xué)地解釋了氯化鈉形成的原理，再抽取出這類反應(yīng)的共同特征是陰陽離子的靜電作用，從中得出離子鍵和離子化合物的概念，是一次典型的邏輯思維和抽象思維的認(rèn)識(shí)過程。

3.4　化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的社會(huì)應(yīng)用價(jià)值

為了讓中學(xué)生體會(huì)化學(xué)對(duì)提高生活質(zhì)量和保護(hù)環(huán)境的積極作用，了解化學(xué)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的具體應(yīng)用，認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展的關(guān)系[7]，中學(xué)化學(xué)教材還安排了不少演示實(shí)驗(yàn)來促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)與技術(shù)在人類的日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中的社會(huì)應(yīng)用價(jià)值。

3.4.1化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)在生活中的應(yīng)用價(jià)值

生活處處有化學(xué)，把化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)與生活實(shí)際聯(lián)系起來學(xué)習(xí)，讓學(xué)生嘗試運(yùn)用化學(xué)知識(shí)與技能解決生活中的具體問題，可以使學(xué)生懂得學(xué)以致用，體會(huì)化學(xué)科學(xué)在日常生活中的積極作用。例如：人教版初中化學(xué)教材下冊(cè)第八單元課題3金屬資源保護(hù)的教學(xué)就安排了探究鐵釘銹蝕條件的實(shí)驗(yàn)[8]：

探究實(shí)驗(yàn)演示：取三支潔凈的鐵釘放入3支編號(hào)為A、B、C的試管中，往A試管中加入蒸餾水把鐵釘完全浸沒，再加入少量的植物油；B試管中也加入蒸餾水，但使鐵釘只是部分浸沒；而C試管加入的是棉花和干燥劑，并塞上橡皮塞。一周后觀察鐵釘銹蝕的情況，將現(xiàn)象和分析的結(jié)論記錄在表格中。

鐵釘銹蝕實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄及結(jié)論

教師讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中對(duì)鐵制品銹蝕的條件進(jìn)行小結(jié)，得出鐵生銹實(shí)際上是鐵與空氣中的氧氣、水蒸汽等發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，若沒有水或沒用空氣，鐵就不容易發(fā)生銹蝕。隨即提出：為了防止自行車生銹，可以采取哪些防護(hù)措施？讓學(xué)生運(yùn)用學(xué)得的化學(xué)知識(shí)解決面對(duì)的生活問題，既能鞏固金屬銹蝕條件的知識(shí)，還能對(duì)生活中自行車的防護(hù)采取正確的措施。

3.4.2化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)在生產(chǎn)中的應(yīng)用價(jià)值

人類的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開化學(xué)，無論是種植農(nóng)產(chǎn)品所需的化肥和農(nóng)藥，還是金屬的冶煉或紡織品的加工以及新材料的開發(fā)，都離不開化學(xué)知識(shí)或技術(shù)。為了讓學(xué)生了解化學(xué)科學(xué)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，中學(xué)化學(xué)教材安排了有關(guān)的演示實(shí)驗(yàn)。例如：高中化學(xué)必修1第四章第二節(jié)介紹了氯水的漂白性演示實(shí)驗(yàn)[5]：

實(shí)驗(yàn)4-4將有色紙條或布條、有色花瓣放入盛有1/3容積新制氯水的廣口瓶中，蓋上玻璃片，觀察現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)4-5將有色紙條或布條、有色花瓣放入盛滿干燥氯氣的集氣瓶中，蓋上玻璃片，觀察現(xiàn)象。

教師讓學(xué)生陳述所看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并解釋原因，得出氯氣的水溶液具有漂白作用的結(jié)論。接著，教師講解，將氯氣通入氫氧化鈉的水溶液可以制得漂白液，而將氯氣通入冷的消石灰中則可以制得漂白粉，若氯氣與消石灰充分反應(yīng)還可以制得漂粉精。漂白液、漂白粉、漂粉精都是漂白劑，在紡織工業(yè)和造紙工業(yè)中都是重要的漂白用料，也是游泳池和環(huán)境的消毒劑。通過這類內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生能了解化學(xué)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的具體用途，知道化學(xué)試劑在生產(chǎn)應(yīng)用中的原理，學(xué)習(xí)利用化學(xué)知識(shí)解決生產(chǎn)問題的簡(jiǎn)單方法，關(guān)注所面臨的與化學(xué)有關(guān)的生產(chǎn)問題。

3.4.3化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)在科學(xué)創(chuàng)新中的價(jià)值

化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的知識(shí)與方法是化學(xué)創(chuàng)新的基礎(chǔ)。因此，教師在化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)該聯(lián)系最新的化

學(xué)研究成果，為今天的學(xué)習(xí)與未來的創(chuàng)新架起橋梁，體現(xiàn)化學(xué)課程的時(shí)代特色，培養(yǎng)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的觀念。例如，在演示水電解實(shí)驗(yàn)時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生觀察正負(fù)極玻璃管產(chǎn)生的氣體在體積上的差異，再用燃著的木條檢驗(yàn)兩極的氣體，得出V(H2)∶V(O2)=2∶1，并以此結(jié)果用圖示解釋水電解的微觀原理；然后告訴學(xué)生，水電解產(chǎn)生的氫氣可以燃燒并產(chǎn)生大量的熱，其燃燒產(chǎn)物是水，不會(huì)污染環(huán)境，是一種綠色能源，有的科學(xué)家正致力于研究如何在催化劑的作用下將水變?yōu)榭梢匀紵奈镔|(zhì)，為遠(yuǎn)航的海輪解決能源問題。目前，美國(guó)海軍在實(shí)驗(yàn)室研究出一種可將海水在催化劑的作用下變?yōu)椤叭加汀钡男录夹g(shù)，這項(xiàng)新技術(shù)的第一環(huán)節(jié)就是在催化劑的作用下將海水分解得到氫氣，若這項(xiàng)技術(shù)能得到實(shí)際的使用和推廣，那將大大解決人類面臨的能源危機(jī)問題，推動(dòng)人類物質(zhì)文明的進(jìn)步。以此來激勵(lì)學(xué)生努力學(xué)好化學(xué)，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)，為世界變得更加美好而奮斗。

綜上所述，化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)是學(xué)生探索化學(xué)知識(shí)不可替代的媒介，是訓(xùn)練化學(xué)學(xué)習(xí)技能必不可少的手段，是引導(dǎo)形象思維和抽象思維的良好載體，也是化學(xué)應(yīng)用與創(chuàng)新的基礎(chǔ)。教師在化學(xué)教學(xué)中，要理解所演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)價(jià)值，創(chuàng)造性地運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)，有針對(duì)性地培養(yǎng)學(xué)生的各種能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)問題解決的主動(dòng)性，達(dá)到有效提高中學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1] 朱裕祥.淺議化學(xué)課堂演示實(shí)驗(yàn)[J].科學(xué)咨詢(教育科研)，2008,(3):89.

[2] 陳琦.劉儒德.當(dāng)代教育心理學(xué)[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2007.

[3] 布魯姆.教育目標(biāo)分類學(xué)[M].北京：外語教學(xué)與研究出版社，2009.

[4] 人民教育出版社課程教材研究所.義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書.化學(xué).九年級(jí).上冊(cè)[M].北京：人民教育出版社,2012.

[5] 人民教育出版社課程教材研究所.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書.化學(xué).必修2[M].北京：人民教育出版社,2012.

[6] 人民教育出版社課程教材研究所.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書.化學(xué).必修1[M].北京：人民教育出版社,2012.

[7] 中華人民共和國(guó)教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[M].北京：人民教育出版社,2009.

[8] 人民教育出版社課程教材研究所.義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書.化學(xué).九年級(jí).下冊(cè)[M].北京：人民教育出版社,2012.