芻議中學(xué)化學(xué)課堂演示實(shí)驗(yàn)的有效性

周厚彬+張健

摘要：化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要組成部分。演示實(shí)驗(yàn)中存在的一些問題，嚴(yán)重影響了中學(xué)化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的效果。中學(xué)化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)要做到“四高二改一多”，即成功率高、可見度高、探究度高、參與度高、改方式、改藥品、實(shí)驗(yàn)機(jī)會多，才能切實(shí)提高中學(xué)化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的有效性。

關(guān)鍵詞：中學(xué)化學(xué)；演示實(shí)驗(yàn)；有效性；四高二改一多

文章編號：1008-0546（2014）08-0088-03中圖分類號：G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.08.032

我國著名化學(xué)家傅鷹先生曾說過“化學(xué)是實(shí)驗(yàn)的科學(xué)，只有實(shí)驗(yàn)才是最高的法庭”。這充分說明實(shí)驗(yàn)在課堂教學(xué)中的重要性，從一定意義上說，實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科的生命線?；瘜W(xué)是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。實(shí)驗(yàn)為學(xué)生提供了符合認(rèn)知規(guī)律的環(huán)境，啟迪智慧，發(fā)展思維的基礎(chǔ)。因此，化學(xué)實(shí)驗(yàn)對于學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)來說，既是化學(xué)方法的學(xué)習(xí)，也是提高能力的一種手段。演示實(shí)驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要組成部分，它不僅是建立化學(xué)概念和規(guī)律、鞏固化學(xué)知識、理解化學(xué)反應(yīng)原理、掌握基本方法和技能不可缺少的環(huán)節(jié)，還能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力、創(chuàng)新能力、探索精神以及良好的科學(xué)素養(yǎng)。在新一輪的課程教學(xué)改革中，傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)的有效性亟待提升。那么，怎樣才能提升中學(xué)化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的有效性，使課堂教學(xué)過程生動有趣、學(xué)生注意力集中，對化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象獲得更深刻的印象呢？針對目前化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)中存在的一些問題，筆者談?wù)勛约旱膸c(diǎn)思考。

一、演示實(shí)驗(yàn)存在的主要問題

1. 準(zhǔn)備不足

教師演示實(shí)驗(yàn)之前不做充分的準(zhǔn)備，隨意性很強(qiáng)，要上課時才急忙準(zhǔn)備。如：對實(shí)驗(yàn)儀器是否損壞、藥品是否變質(zhì)缺乏檢查，不進(jìn)行試做隨便應(yīng)付了事，致使上課演示實(shí)驗(yàn)時不是儀器裝置有問題就是儀器規(guī)格不符合要求或缺少實(shí)驗(yàn)儀器，不是藥品變質(zhì)就是少了某種化學(xué)試劑，致使演示現(xiàn)象出不來或不明顯，甚至實(shí)驗(yàn)失敗，于是教師手忙腳亂，滿頭大汗，神情緊張，語無倫次，學(xué)生則垂頭喪氣索然無味，甚至抱怨，實(shí)驗(yàn)成了走過場。

2. 可見度差

教師沒有想方設(shè)法增大演示實(shí)驗(yàn)的可見度，使得演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不清楚，只有前排的部分學(xué)生觀察到?；蚪處煵僮鞑灰?guī)范，遮住了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)生觀察不到。

3. 生搬硬套

演示實(shí)驗(yàn)不能先由教師做給學(xué)生看，再講給學(xué)生聽，使演示與講解脫節(jié)。這種作法忽視了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和參與性，把學(xué)生當(dāng)作被動接收的“容器”，完全沒有發(fā)揮出化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的功能，是不可取的，不符合學(xué)生的認(rèn)識規(guī)律。

4. 唱獨(dú)角戲

演示實(shí)驗(yàn)完成后，教師一邊收拾講臺上的儀器，一邊自己或?qū)W生復(fù)述觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，然后“言歸正傳”“照本宣科”，記實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，這種傳統(tǒng)的教學(xué)方法，雖然也要求學(xué)生觀察化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，但它目的僅在于幫助學(xué)生理解表面知識，沒有透過現(xiàn)象看物質(zhì)的本質(zhì)，忽視了學(xué)生鮮活的思維活動，不利用課堂生成，不利于學(xué)生對實(shí)驗(yàn)規(guī)律的認(rèn)識。

5. 以講代做

當(dāng)前有些學(xué)校由于條件限制，儀器缺乏，缺少實(shí)驗(yàn)管理員，或者有的化學(xué)教師怕準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)繁瑣、怕影響教學(xué)進(jìn)度、怕化學(xué)藥品有毒等原因，于是來個干脆不做，進(jìn)行以講代做，在黑板上畫“實(shí)驗(yàn)”講“實(shí)驗(yàn)”或多媒體“播放實(shí)驗(yàn)”。使形象、直觀、具體、生動的化學(xué)現(xiàn)象變成了空洞、枯燥無味、記憶的東西，讓學(xué)生沒有參與的機(jī)會，致使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣蕩然無存。

6. 教材局限

現(xiàn)行教材中的有些演示實(shí)驗(yàn)由于種種原因的局限，對利用實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的興趣仍存在一些不足。

二、提升演示實(shí)驗(yàn)有效性的解決方法

基于以上六個問題的認(rèn)識和理解，結(jié)合目前化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)對演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的進(jìn)一步要求，本著做好中學(xué)化學(xué)課堂演示實(shí)驗(yàn)，提升演示實(shí)驗(yàn)的有效性，提高課堂教學(xué)效率的原則，筆者認(rèn)為中學(xué)化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)努力做到“四高二改一多”即：成功率高、可見度高、探究度高、參與度高、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方式、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)藥品、實(shí)驗(yàn)機(jī)會多。

1. 成功率要高

一個成功的化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)，能起到千言萬語說不清，一看實(shí)驗(yàn)就分明的作用，演示實(shí)驗(yàn)不是獨(dú)立于化學(xué)教材之外，而是跟當(dāng)前所學(xué)內(nèi)容緊密聯(lián)系的，不可分割的。演示實(shí)驗(yàn)的成敗往往直接影響概念和規(guī)律的建立。所以，化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)一定要確保成功。筆者的課前準(zhǔn)備工作包括熟悉實(shí)驗(yàn)儀器的性能、操作方法，準(zhǔn)備材料，認(rèn)真檢查是否缺少儀器或藥品和試做。試做時，不只是把實(shí)驗(yàn)做成功，而且要考慮實(shí)驗(yàn)時可能產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)情況，恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)控制，顏色變化，以及臨時可能發(fā)生的不利因素等。如“制備氫氧化鐵”的實(shí)驗(yàn)就不容易成功，教師在課前就要做好充分的準(zhǔn)備，保障實(shí)驗(yàn)一次成功。

2. 可見度要高

清楚明顯，可見度高的化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，才能吸引全體學(xué)生的眼球，才能觸動學(xué)生視角，才能把全體學(xué)生思維引到所要研究物質(zhì)上來，使全體學(xué)生仔細(xì)觀察，認(rèn)真思考，激活學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。愛因斯坦說“興趣和愛好是最大的動力”，興趣與求知密切相關(guān)。作為演示實(shí)驗(yàn)，要有較大的可見度，要使全班學(xué)生都能看清楚。例如鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，筆者為了能讓全班同學(xué)都清楚觀察到鈉與水反應(yīng)的幾點(diǎn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，就在教室中央用兩根板凳搭建零時實(shí)驗(yàn)臺，用大的玻璃水槽代替燒杯，鈉顆粒取兩倍黃豆大，將鈉顆粒放入滴有酚酞的水中，蓋上中間有孔的透明玻璃片，然后接上一個紅色氣球。學(xué)生都被這美麗的現(xiàn)象吸引了。演示實(shí)驗(yàn)時筆者盡力做到：儀器尺寸足夠大，放的高度要適當(dāng)，裝置儀器中的可動部分不對著學(xué)生做前后運(yùn)動，而要左右運(yùn)動，上下移動，有時還采取背景襯托和染色措施。

3. 探究度要高

學(xué)生是課堂教學(xué)的主體，演示實(shí)驗(yàn)的目的在于使學(xué)生對化學(xué)現(xiàn)象有清楚的了解，通過演示實(shí)驗(yàn)來啟發(fā)學(xué)生思維活動。由于演示實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)是時間短，觀察者多，因此，在演示實(shí)驗(yàn)過程中，我以“提出探究問題——學(xué)生假設(shè)——設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案——實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證——實(shí)驗(yàn)分析——交流討論——?dú)w納總結(jié)”為指導(dǎo)思想。如講“探究有關(guān)Cl2的漂白原理問題”時，教材實(shí)驗(yàn)：①干燥的有色紙條遇Cl2不褪色，②濕潤的有色紙條遇Cl2褪色，說明使紙條褪色的不是Cl2，而是Cl2與水反應(yīng)的生成物次氯酸。此時筆者提出問題引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑：“同學(xué)們考慮一下教材實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)合理嗎？能說服你嗎？考慮得全面嗎？”學(xué)生就會很積極地開動腦筋，充分考慮各種因素，從而沖破教材設(shè)計(jì)，提出非常有創(chuàng)意的假設(shè)：漂白作用有可能是Cl-造成的；漂白作用有可能是H+造成的等等，然后學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證自己的假設(shè)，通過分析、討論、交流，最后得出結(jié)論，漂白作用是次氯酸造成的。筆者認(rèn)為結(jié)果不是最重要的，重要的是學(xué)生經(jīng)歷了實(shí)驗(yàn)探究的全過程，在實(shí)驗(yàn)探究中，學(xué)生能大膽質(zhì)疑，勤于思考，勇于發(fā)表自己的觀點(diǎn)，不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，自我體會、自我感悟、自我實(shí)驗(yàn)。不僅體現(xiàn)了學(xué)生樂于探究，還體現(xiàn)了學(xué)生務(wù)實(shí)求真、勇于創(chuàng)新、探索真理的科學(xué)精神。

4. 參與度要高

后現(xiàn)代課程觀認(rèn)為，課堂教學(xué)就是教師與學(xué)生共同參與探究，一起探索未知世界，從而實(shí)現(xiàn)知識領(lǐng)域的拓展、延伸和創(chuàng)新的過程，而不是教師向?qū)W生傳遞教師所知的過程，俗話說：“百聞不如一見，但百見不如一做?！毙睦韺W(xué)研究表明，學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的鞏固過程與學(xué)生是否動手做過有很大的關(guān)系，一般來講，學(xué)生聽老師講能記住10%-20%的內(nèi)容，效果好的也就30%左右。如果又聽，又看老師演示，便能記住70%，而學(xué)生再親手做一做，則就能記住90%。因此在化學(xué)課堂教學(xué)過程中，筆者注意做到以下兩點(diǎn)：

（1）把部分演示實(shí)驗(yàn)改為師生同臺實(shí)驗(yàn)、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。例如在演示“Na2CO3溶液與稀HCl溶液反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)時，我讓一名學(xué)生做向Na2CO3溶液中慢慢滴加稀HCl溶液，同時我做向稀HCl溶液中慢慢滴加Na2CO3溶液。在演示的同時筆者會注意引導(dǎo)學(xué)生觀察，不斷啟發(fā)提問，讓學(xué)生分析、討論，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論合情合理地被推導(dǎo)出來。同時還讓學(xué)生參與做實(shí)驗(yàn)，如讓學(xué)生上來讀數(shù)或動一動手組裝實(shí)驗(yàn)儀器，吸引了學(xué)生的注意力。

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（2）驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探究性實(shí)驗(yàn)。如硝酸的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，筆者通過提供實(shí)驗(yàn)藥品將其設(shè)計(jì)成“探究實(shí)驗(yàn)”。藥品：濃硝酸、稀硝酸、鋁、鐵、銅、碳、氫氧化鈉溶液。學(xué)生利用教師提供的藥品，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證硝酸具有強(qiáng)氧化性。在實(shí)驗(yàn)操作上讓學(xué)生一起參與，讓學(xué)生充分了解實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，加深印象。

5. 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方式

認(rèn)真分析課本演示實(shí)驗(yàn)的不足之處，及時改進(jìn)，以提高演示實(shí)驗(yàn)的趣味性、探究性，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)知識的興趣，提高演示實(shí)驗(yàn)的有效性。

同樣的實(shí)驗(yàn)，一種方式是引導(dǎo)學(xué)生去探知未知事物，去感知不斷揭開事實(shí)真相的神秘面紗的激情體驗(yàn)；另一種方式則是已預(yù)知實(shí)驗(yàn)結(jié)果，好像預(yù)知魔術(shù)謎底但又不得不去“欣賞”無奈。很顯然，第二種實(shí)驗(yàn)方式將大大降低學(xué)生的好奇心及對未知知識的探究欲望，并進(jìn)一步影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，探究知識內(nèi)驅(qū)力的生成。例如“探究微粒的運(yùn)動”實(shí)驗(yàn)，當(dāng)盛有濃氨水和酚酞的兩只小燒杯放于大燒杯中后，可以用一條毛巾像表演魔術(shù)一樣完全罩住，學(xué)生的好奇心一下子被吊了起來。

6. 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)藥品

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)在使用藥品時，注重的是能否出現(xiàn)預(yù)測的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，而忽視了化學(xué)生活化這一主題?；瘜W(xué)源于生活，而又作用于生活。大量源于生活中的實(shí)驗(yàn)藥品不僅能體現(xiàn)化學(xué)生活化的理念，同時又可以增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)與生活的互動性，教師與學(xué)生之間的交流。如“鐵與硫酸銅反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)，可以在課前讓學(xué)生準(zhǔn)備一些鉛筆刀或廢鑰匙代替鐵絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。當(dāng)銀白色的鉛筆刀或廢鑰匙變成醒目的紅色從硫酸銅溶液中取出時，學(xué)生倍感神奇，參與實(shí)驗(yàn)的學(xué)生更是把自己的“銅刀”“金鑰匙”四處炫耀，珍惜保存。

7. 實(shí)驗(yàn)機(jī)會要多

化學(xué)課堂教學(xué)中，除了教科書上規(guī)定的演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)外，筆者自己創(chuàng)造條件增加了一些實(shí)驗(yàn)，準(zhǔn)備時不要怕麻煩，“壇壇罐罐當(dāng)儀器，拼拼湊湊做實(shí)驗(yàn)”，如用易拉罐或廢鑰匙來代替鋁與硫酸銅溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，形象直觀，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣高漲，教學(xué)效果非常好。筆者也指導(dǎo)學(xué)生利用生活用具自制一些小實(shí)驗(yàn)，做一些家庭小實(shí)驗(yàn)，或小制作帶到課堂展示，加深學(xué)生對課堂展示的理解。如用飲料瓶制作滅火器、爆炸實(shí)驗(yàn)、噴泉實(shí)驗(yàn)、微粒運(yùn)動實(shí)驗(yàn)、葉脈書簽，自主探究蘋果切面生銹、鋼鐵生銹，分別用水和汽油洗有油污的衣服，用84消毒液、洗衣服、食醋、鹽酸洗有鐵銹的毛巾，看誰洗得更干凈。這些實(shí)驗(yàn)操作簡單，現(xiàn)象明顯，能揭示化學(xué)本質(zhì)，且聯(lián)系生活，引發(fā)學(xué)生興趣，提高了教學(xué)效果。

在課堂實(shí)際教學(xué)中，課前筆者充分準(zhǔn)備，力爭課堂上演示一次成功，加深了學(xué)生的第一觀感，便于學(xué)生理解化學(xué)現(xiàn)象、化學(xué)變化、概念和規(guī)律。課堂上采用各種有效的方法擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)的可見度，刺激學(xué)生的視覺神經(jīng)，激活學(xué)生的興趣和探究的好奇心。筆者還有目的采用問題探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，讓學(xué)生經(jīng)歷探究的過程，便于學(xué)生獲得理智和情感體驗(yàn)、積累科學(xué)知識和方法。力主發(fā)揮學(xué)生的主動性，讓學(xué)生參與其中，做“當(dāng)事人”而不是“旁觀者”，變“要我實(shí)驗(yàn)”到“我做實(shí)驗(yàn)”，“要我探究”到“我要探究”，激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考，敢于創(chuàng)新的精神。增加課堂規(guī)定以外的演示實(shí)驗(yàn)，又加強(qiáng)了化學(xué)與生活的聯(lián)系，潛移默化的培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注生活、熱愛生活的情感態(tài)度價值觀。

參考文獻(xiàn)

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［2］歷玉祥.提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣的幾點(diǎn)做法［J］.中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2010，（8）

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