談教師自身提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的方法

吳志惠

摘要：教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平包括實(shí)驗(yàn)操作能力、演示能力、改進(jìn)能力、解釋能力等方面，教師可通過文獻(xiàn)對(duì)比研究快速獲取實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，在課前通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、精心準(zhǔn)備提高實(shí)驗(yàn)成功率，運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)增強(qiáng)演示效果，通過理論計(jì)算正確解釋發(fā)生的各種現(xiàn)象，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行及時(shí)的反思整理來(lái)全面提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。

關(guān)鍵詞：文獻(xiàn)研究；課前準(zhǔn)備；理論計(jì)算；現(xiàn)代教育技術(shù)

文章編號(hào)：1008-0546（2014）07-0073-02 中圖分類號(hào)：G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.07.027

實(shí)驗(yàn)是化學(xué)研究的基礎(chǔ)，脫離了實(shí)驗(yàn)，化學(xué)就成了無(wú)本之木，無(wú)源之水。在課堂上教師通過演示實(shí)驗(yàn)，不僅能調(diào)動(dòng)課堂學(xué)習(xí)氛圍，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力、分析能力，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，加深對(duì)化學(xué)知識(shí)、原理的理解。但是，如果課堂總是呈現(xiàn)失敗的實(shí)驗(yàn)、有漏洞的解釋，學(xué)生不僅會(huì)失去對(duì)化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，更會(huì)對(duì)教師的能力表示懷疑，從而降低課堂效率、減弱教學(xué)效果。因此，提升教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平，對(duì)于教學(xué)的有效性來(lái)說至關(guān)重要。本文就如何提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平，談一些粗淺的認(rèn)識(shí)。

一、 文獻(xiàn)研究是快速提升教師實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)的有效手段

文獻(xiàn)研究是基于前人的研究經(jīng)驗(yàn)之上，包括了實(shí)驗(yàn)失敗的原因、實(shí)驗(yàn)異?，F(xiàn)象的解釋、實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)等，可以讓教師少走不少?gòu)澛贰?/p>

文獻(xiàn)研究時(shí)要采用對(duì)比研究的方法，不能只看幾篇文獻(xiàn)就相信文獻(xiàn)上的描述或結(jié)論。有些作者缺乏起碼的職業(yè)道德，只是從理論上分析實(shí)驗(yàn)的可行性，然后靠想象就做出了“成功”的實(shí)驗(yàn)，尤其是在一些所謂的教學(xué)設(shè)計(jì)中。比如，有人設(shè)計(jì)了在課堂上演示飽和碳酸鈉與水的反應(yīng)，學(xué)生“看到”沉淀析出。從原理上看，反應(yīng)是可以發(fā)生的，溶劑減少、溶質(zhì)增加、溶質(zhì)溶解度減小都會(huì)促使碳酸氫鈉的生成。但是，這個(gè)反應(yīng)是很難在短時(shí)間內(nèi)完成，主要原因是二氧化碳的溶解度太小，反應(yīng)太慢。有些作者引用他人文獻(xiàn)時(shí)或沒有考證，或不注明出處，人云亦云，因此，對(duì)比研究時(shí)不能看人多的就認(rèn)為是正確的。有些作者雖然是自己做了實(shí)驗(yàn)，但由于沒有注意實(shí)驗(yàn)方法的科學(xué)性，造成結(jié)論不可靠；有的是結(jié)果是正確的，但解釋原因時(shí)結(jié)論是錯(cuò)誤的或者是不全面的。

因此，在采用對(duì)比研究后，還要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等，看反應(yīng)能否進(jìn)行，改進(jìn)是否可行，解釋是否科學(xué)。

二、 親自實(shí)驗(yàn)是提高教師實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的有力保障

“紙上得來(lái)終覺淺，絕知此事要躬行”。來(lái)自文獻(xiàn)、教材等的知識(shí)終歸是淺顯的，感受總不是很深刻，要想真正掌握實(shí)驗(yàn)成功的要訣，弄明白其中的深意，必須要自己親身實(shí)踐。只有自己碰過壁、吃過苦頭、失敗過的實(shí)驗(yàn)，你才會(huì)真正掌握實(shí)驗(yàn)成功的秘訣。比如，濃硫酸與蔗糖、銅反應(yīng)的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，為了得到最好的演示效果，同樣是濃硫酸，對(duì)濃度的要求是不相同的。與蔗糖作用的濃硫酸，最好是剛啟封的，濃度越大越好，加入蔗糖后要滴加3滴水，再加濃硫酸，利用濃硫酸吸水放熱來(lái)加快濃硫酸的脫水作用和強(qiáng)化它的氧化能力；而與銅反應(yīng)的濃硫酸，可以是放置較長(zhǎng)時(shí)間的硫酸，與銅反應(yīng)后就能很明顯地看到藍(lán)色溶液，否則只有灰白的沉淀生成。又如，苯酚與溴、三氯化鐵的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，絕對(duì)不可以用相同濃度的苯酚來(lái)做，否則只會(huì)有一個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，與溴反應(yīng)的苯酚濃度要適當(dāng)小些，而與三氯化鐵反應(yīng)的苯酚濃度要適當(dāng)大些。諸如濃度的大小、量的多少、溫度的高低等反應(yīng)條件，必須要經(jīng)過自己的實(shí)踐后才會(huì)有一個(gè)感性認(rèn)識(shí)。

實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一的標(biāo)準(zhǔn)，任何理論都要接受實(shí)踐的考驗(yàn)。比如，二氧化碳與二氧化硫都能與澄清石灰水反應(yīng)，從理論上都可以先生成正鹽沉淀，當(dāng)氣體過量后都能生成酸式鹽溶于水，現(xiàn)象為“先生成沉淀后沉淀消失”，因此許多題目都認(rèn)為不能用澄清石灰水來(lái)檢驗(yàn)二氧化碳與二氧化硫。真正做過實(shí)驗(yàn)的教師會(huì)發(fā)現(xiàn)，二氧化硫通入澄清石灰水很難觀察到上述現(xiàn)象。這是因?yàn)槎趸虻娜芙庑赃h(yuǎn)大于二氧化碳，亞硫酸的酸性遠(yuǎn)強(qiáng)于碳酸，澄清石灰水中真正含有的Ca（OH）2的量是很少的，因此很難觀察到與二氧化碳相同的現(xiàn)象。如果想要觀察到這一過程，必須很小心地讓二氧化硫氣體緩慢通入澄清石灰水，只能是一個(gè)氣泡接著一個(gè)氣泡，而且氣泡的數(shù)量很少。又如，在《濃硫酸不能干燥NO2氣體的實(shí)驗(yàn)探究》指出NO2是可以溶解在濃硫酸中的，事實(shí)上溶解現(xiàn)象十分明顯，只要通入少量NO2，濃硫酸就顯黃色，但是許多教輔用書都說濃硫酸可以干燥NO2。

因此，我們絕對(duì)不可以在紙上“做”實(shí)驗(yàn)，不迷信權(quán)威，憑空臆斷絕不是科學(xué)精神。

三、 課前準(zhǔn)備是提高實(shí)驗(yàn)成功率的唯一途徑

積極有效的課前裝備，對(duì)于實(shí)驗(yàn)的成功至關(guān)重要。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備必須親力親為，不可以由他人代替。許多時(shí)候，溶液濃度的大小、溶液是否變質(zhì)、橡膠制品的老化等等，都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的成功。

最典型的是氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn)，氣密性如果不能保證，實(shí)驗(yàn)是絕對(duì)不可能成功的，氣密性檢查必須在課前做好。又比如，二氧化硫水溶液與氯化鋇溶液反應(yīng)，許多教師做出來(lái)的結(jié)果不滿意，滴加氯化鋇后就產(chǎn)生了大量沉淀，再加雙氧水后現(xiàn)象對(duì)比不明顯。原因很簡(jiǎn)單，二氧化硫水溶液中已經(jīng)產(chǎn)生較多量的硫酸根離子，硫酸根離子可能是來(lái)自于自來(lái)水中，也可能是時(shí)間過長(zhǎng)亞硫酸部分被氧化。如果提前半天用蒸餾水來(lái)吸收二氧化硫，并讓溶液充滿試劑瓶，不留空氣，蓋緊塞子保存，現(xiàn)象就很明顯。這樣的溶液滴加氯化鋇后只會(huì)有極少量的沉淀產(chǎn)生，與滴加雙氧水后會(huì)產(chǎn)生非常明顯的對(duì)比。如果將該溶液放置三天后，溶液仍然有很明顯的刺激性氣味，但是已經(jīng)變質(zhì)，影響實(shí)驗(yàn)效果。

教師通過課前準(zhǔn)備，預(yù)先做實(shí)驗(yàn)，摸索實(shí)驗(yàn)藥品的多少、操作的注意點(diǎn)等，就能提升演示實(shí)驗(yàn)的成功率，提高學(xué)生對(duì)化學(xué)的興趣，而不至于學(xué)生要么懷疑實(shí)驗(yàn)?zāi)懿荒艹晒?，要么看不起教師?/p>

四、 理論計(jì)算是正確解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的可靠方法。

許多教師在解釋一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)，習(xí)慣于從理論上大體分析反應(yīng)的原因，沒有經(jīng)過嚴(yán)密的理論計(jì)算，從而得出一些不準(zhǔn)確甚至錯(cuò)誤的結(jié)論。endprint

在飽和的澄清石灰水中通入二氧化碳，發(fā)生的現(xiàn)象都是這樣描述的：“先產(chǎn)生沉淀后沉淀溶解”，但仔細(xì)觀察，會(huì)發(fā)現(xiàn)在試管壁上附有白色物質(zhì)，有點(diǎn)像水霧。在《<石灰水中通入二氧化碳實(shí)驗(yàn)>的探究》一文中有了較詳細(xì)的計(jì)算，證明不可能“澄清透明”，必定有部分沉淀不溶解，但溶液的確是澄清了。又比如，三氯化鐵滴入硫化鈉，許多參考書上都認(rèn)為會(huì)發(fā)生雙水解反應(yīng)，其最可能的原因是1991年版的人民教育出版社出版的化學(xué)教材，在其中的附錄中硫化鐵的溶解性是用“-”表示的，對(duì)于“-”說明是“表示那種物質(zhì)不存在或遇到水就分解了”，使得教師自然地認(rèn)為該物質(zhì)會(huì)發(fā)生雙水解反應(yīng)。實(shí)際上，在硫化鈉溶液中滴加三氯化鐵溶液，能看到大量黑色沉淀產(chǎn)生，這沉淀不是黑色的硫化亞鐵，也是不紅棕色的氫氧化鐵。在0.1mol/L的Na2S溶液中，氫氧根離子濃度約為0.09mol/L，硫離子濃度約為0.01 mol/L，查知Ksp（Fe2S3）=1×10-88，Ksp[Fe（OH）3]=1×10-38，經(jīng)計(jì)算優(yōu)先生成Fe2S3沉淀。同樣，運(yùn)用理論計(jì)算，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)氯化鈣溶液是很難鑒別NaHCO3與Na2CO3這兩種溶液的，但是氯化鎂溶液是可行的。

運(yùn)用理論計(jì)算，不僅可以幫助我們脫離具體的數(shù)據(jù)泛泛而談，正確解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象背后的原因，更能幫助我們深刻理解反應(yīng)的本質(zhì)，從而設(shè)計(jì)出可靠的實(shí)驗(yàn)。

五、 現(xiàn)代教育技術(shù)是增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)演示效果的得力武器

在課堂演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于受空間限制、學(xué)生的能力等原因，演示的效果不一定達(dá)到最好，會(huì)影響學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)得出正確結(jié)論。目前，許多教室中都有投影儀和數(shù)碼展臺(tái)，一些教師嘗試在數(shù)碼展臺(tái)上演示部分實(shí)驗(yàn)，但化學(xué)藥品可能會(huì)腐蝕甚至損壞數(shù)碼展臺(tái)。如果我們能結(jié)合計(jì)算機(jī)、投影儀、攝像頭，依靠攝像軟件的支持，可以將實(shí)驗(yàn)的過程通過攝像頭拍攝、計(jì)算機(jī)傳輸數(shù)字信號(hào)、投影儀實(shí)時(shí)投影，讓全班的學(xué)生清晰地觀察到實(shí)驗(yàn)的每個(gè)細(xì)節(jié)。有些攝像軟件還具有錄像功能，如果學(xué)生不能細(xì)致地捕捉到實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵細(xì)節(jié)，可以通過回放實(shí)驗(yàn)視頻，再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，來(lái)培養(yǎng)學(xué)生如何多角度、全過程觀察實(shí)驗(yàn)的能力。因此，在課堂演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以充分發(fā)揮現(xiàn)代教育技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，為實(shí)驗(yàn)效果加分。

六、 反思整理是物化實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ闹匾呗?/p>

通過文獻(xiàn)研究、課前實(shí)驗(yàn)與準(zhǔn)備、課堂的演示這一系列的過程后，最重要的一步?jīng)Q不能忽略，就是要進(jìn)行及時(shí)的問題反思與材料整理。我們可以對(duì)實(shí)驗(yàn)達(dá)到的效果進(jìn)行思考，存在哪些不足，如何改進(jìn)，能否創(chuàng)新，有無(wú)漏洞，是否最優(yōu)等等。通過反思，我們可以使實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)更精致，實(shí)驗(yàn)過程更安全環(huán)保，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更精當(dāng)。把自己的實(shí)驗(yàn)心得、文獻(xiàn)的取舍進(jìn)行及時(shí)的文本整理歸納，其作用不僅僅是防止遺忘，減少今后的工作量，更重要的是這些文本是教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平最直觀的體現(xiàn)。

提升自身的實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平是作為一名化學(xué)教師的必然使命，這條路是艱辛的，受應(yīng)試教育的影響，一些教師已經(jīng)拋棄了這條路。但是，通過自己的努力，在實(shí)驗(yàn)的過程中你會(huì)發(fā)現(xiàn)精彩，品嘗成功，體會(huì)快樂。

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