新課程背景下化學(xué)演示實驗的設(shè)計策略及思考

【摘 要】演示實驗是化學(xué)實驗教學(xué)不可或缺的一個組成部分。演示實驗是指在課堂上主要由教師進(jìn)行表演和示范操作，并通過教師的啟發(fā)、引導(dǎo)，幫助學(xué)生對實驗進(jìn)行觀察思考，以達(dá)到一定教學(xué)目的的實驗教學(xué)方式。根據(jù)化學(xué)學(xué)科的特點，常需在創(chuàng)設(shè)情景、引入新課，建立概念、揭示規(guī)律和鞏固技能、應(yīng)用知識等環(huán)節(jié)精心設(shè)置演示實驗。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)實驗;設(shè)計策略;講演結(jié)合;操作規(guī)范

【中圖分類號】G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1005-6009（2015）10-0048-03

【作者簡介】吳良根，江蘇省太倉市八坼中學(xué)（江蘇吳江，215200）教師，江蘇省特級教師。

演示實驗是通過教師示范性的操作，把要研究的化學(xué)現(xiàn)象展示在學(xué)生面前。配合講解或討論，引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考、分析，幫助他們掌握知識和學(xué)會方法。在演示實驗教學(xué)中，學(xué)生同時收受來自研究對象和教師兩方面的信息，并通過對這些信息的綜合加工，形成自己的認(rèn)識。

演示實驗是展示化學(xué)教學(xué)魅力的有效手段，在激發(fā)興趣、示范引領(lǐng)、建立概念、驗證規(guī)律、培養(yǎng)科學(xué)的思維方法等方面起著十分重要的作用。在大力倡導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主、探究和合作學(xué)習(xí)的新課程背景下，由于演示實驗所需儀器、器材不多，時間與實驗容易控制，且在知識教學(xué)方面效率較高等優(yōu)點，演示實驗仍然具有不可替代的作用和地位，在化學(xué)教學(xué)中被廣泛應(yīng)用。

一、中學(xué)化學(xué)教學(xué)中演示實驗的設(shè)計策略

教師設(shè)計演示實驗必須要把握好教材的內(nèi)容和特點，應(yīng)從能否體現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的角度來評價。為了讓演示實驗充分發(fā)揮其作用，在教學(xué)前教師應(yīng)精心設(shè)計演示實驗，不僅要設(shè)計實驗過程，并且要設(shè)計教學(xué)過程。

（一）創(chuàng)設(shè)情景、引入新課型的演示實驗

在課題引入階段，演示實驗的主要目的是激發(fā)學(xué)生興趣，引起學(xué)生的認(rèn)知沖突，從而激起學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。因此，這種引入性實驗往往要求簡單易行，現(xiàn)象新奇、生動、有趣，而且能在學(xué)生內(nèi)心產(chǎn)生一個與新內(nèi)容學(xué)習(xí)相關(guān)的強(qiáng)烈疑問。

【案例1】“酸、堿、鹽”復(fù)習(xí)課教學(xué)設(shè)計片段

師：正是春意盎然的時候，窗外姹紫嫣紅，色彩斑斕，此刻我們無法到外面去感受美景，但老師帶來了一個魔術(shù)，讓我們在這個杯子里就能感受到春天的色彩。接下來請欣賞魔術(shù)：杯子里的春天。（鏡頭聚焦杯子。）請同學(xué)們仔細(xì)觀察并且描述現(xiàn)象。

演示：在一個杯子中先加入一枚雞蛋，然后依次加入A、B、C三種試劑。

師：你觀察到了什么現(xiàn)象呢？

生：加入A呈藍(lán)紫色，加入B，藍(lán)紫色先變?yōu)榫G色后來又變?yōu)辄S色，加入C又變紅色。雞蛋表面有氣泡產(chǎn)生，雞蛋從杯底漂到了水面上。

師：有藍(lán)有紫有綠有黃還有紅色，真是春天的色彩。你能根據(jù)現(xiàn)象推斷A、B、C是什么物質(zhì)嗎？請說明推斷的理由。請同學(xué)們借鑒資料卡，進(jìn)行小組討論。

生（交流與討論）：A是紫甘藍(lán)汁，B可能是氫氧化鈉溶液或者石灰水，C是一種酸溶液，如稀鹽酸、稀硫酸。

師：說說理由。

生：根據(jù)顏色變化，從資料卡中得知A是紫甘藍(lán)汁;根據(jù)加入B后顏色變綠變黃，說明加入堿性溶液，所以推測是氫氧化鈉溶液或者石灰水;根據(jù)加入C顏色變紅，說明C是酸性溶液。

師：同學(xué)們分析的很有道理，接下來老師揭秘剛才加的藥品。B是40g10%的氫氧化鈉溶液;C是14.6%的稀鹽酸。同學(xué)們的猜測完全正確。

師：剛才魔術(shù)中涉及的這些物質(zhì)，分別屬于什么類別呢？

生：C是酸，B是堿，而A紫甘藍(lán)汁是指示劑，雞蛋殼的成分是碳酸鈣，屬于鹽。

師：雞蛋為何浮起來？

生：加入的稀鹽酸和碳酸鈣反應(yīng)生成了二氧化碳?xì)怏w，生成的氣體附著在雞蛋表面，使雞蛋排開液體的體積變大，浮力大于重力，所以浮起來。

師：魔術(shù)中發(fā)生了哪幾個反應(yīng)呢？請寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式。

……

學(xué)貴多疑，設(shè)計演示實驗應(yīng)注重“知”“趣”結(jié)合，以“趣”“疑”為誘因，“短、平、快”地引入新課，導(dǎo)入定向思維的軌道。通過以上過程，非常自然地引入本節(jié)課的主題。實驗簡單，卻能啟發(fā)學(xué)生思維。

（二）建立概念、揭示規(guī)律型演示實驗

在教授新課時，演示實驗的主要目的是在教師的引導(dǎo)下，與學(xué)生共同探究或驗證研究對象的屬性或量與量之間的關(guān)系，從而概括出科學(xué)概念或歸納出科學(xué)規(guī)律。

【案例2】“二氧化碳的性質(zhì)”教學(xué)設(shè)計片段

師：為了驗證二氧化碳是否和水發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，我們先來看下面的實驗。

課前準(zhǔn)備：將濾紙用紫色石蕊試液浸泡后曬干，制成小花備用，四個噴霧器，一個裝稀鹽酸，一個裝稀醋酸，一個裝稀硫酸，一個裝水。

實驗演示：將噴霧器中的液體分別噴到四朵小花上。

實驗現(xiàn)象：噴酸后的三朵花都變紅，而噴水的小花不變色。

師：通過實驗?zāi)愕贸隽耸裁唇Y(jié)論？

生：酸能使石蕊試液變紅。

實驗演示：把噴了水的小花放進(jìn)一瓶已經(jīng)收集好的二氧化碳?xì)怏w中。

實驗現(xiàn)象：小花也變成了紅色。

師：通過實驗?zāi)愕贸隽耸裁唇Y(jié)論？

生：二氧化碳與水能反應(yīng)，且生成的物質(zhì)是一種酸性物質(zhì)。

化學(xué)規(guī)律大多是通過科學(xué)實驗總結(jié)、概括出來的。通過演示實驗，學(xué)生不但可以獲得化學(xué)知識，而且還能掌握化學(xué)思想。本節(jié)內(nèi)容教師靈活地處理了教材中提供的素材，針對課堂教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行刪除或增添，使演示實驗真正為教學(xué)服務(wù)。在“引子”實驗里增加了稀鹽酸和稀硫酸，通過產(chǎn)生相同的現(xiàn)象，證明所有的酸都能使紫色石蕊試液變紅，使紙花變紅。再將潮濕的紙花放入二氧化碳的集氣瓶中，紙花很快也變成了紅色，效果非常明顯。增加的實驗既起到了示范的功效，讓學(xué)生看到正確的實驗操作過程，同時潛移默化地影響著學(xué)生，為下面的探究奠定了基礎(chǔ)。

（三）鞏固技能、應(yīng)用知識型演示實驗

在知識深化階段，演示實驗的主要目的是為了鞏固、應(yīng)用科學(xué)概念和規(guī)律，因此，比較注重實驗的思考性，注重理論知識與生產(chǎn)、生活實際的聯(lián)系，讓學(xué)生始于驚奇，繼而深思。

【案例3】“燃燒與滅火”教學(xué)設(shè)計片段

師：同學(xué)們已經(jīng)學(xué)習(xí)了燃燒的條件和滅火的原理，知道一般情況下燃燒需要同時滿足三個條件——①物質(zhì)具有可燃性（要有可燃物）;②要有足夠的氧氣（或空氣）;③溫度達(dá)到可燃物的著火點。而只要破壞了其中的一個條件，燃燒現(xiàn)象就不能發(fā)生了。

師：一塊紗布。

演示：點火燃燒成灰。

師：這是80%的酒精溶液。

演示：倒少量于燃燒匙中，點火燃燒。

師：取一塊紗布，浸入上面的酒精溶液中，取出，擰干。

師：如果現(xiàn)在點燃這塊紗布，同學(xué)們猜測一下會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？

生：都燃燒掉了。

演示：點燃紗布，紗布熊熊燃燒，等火焰熄滅后，讓學(xué)生用手摸摸紗布的表面。

生：紗布沒燃燒掉，紗布表面稍有點熱，不過溫度不高。

師：同學(xué)們能解釋一下為什么剛才明明看到紗布燃燒起來了，但結(jié)果紗布卻沒有燃壞呢？

……

演示實驗的目的是要通過觀察啟發(fā)思維，有助于認(rèn)識客觀規(guī)律，發(fā)展能力。在演示實驗過程中，除指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有效觀察外，教師還要通過提問啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行思維，使實驗充分發(fā)揮應(yīng)有的作用。在新課過程中以明確的實驗條件，通過觀察分析形成概念和驗證化學(xué)規(guī)律。然后在已有實驗的基礎(chǔ)上變換條件，重新驗證，引人思考，以加深學(xué)生對概念規(guī)律的理解和內(nèi)化。

二、體會與思考

1.目標(biāo)明確。演示實驗的選擇和設(shè)計，都是為了更好地達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。在演示時，要先告訴學(xué)生觀察什么，注意哪些變化，要讓學(xué)生有一定的思想準(zhǔn)備，把注意力集中到實驗關(guān)鍵點上。教師要設(shè)計好教學(xué)實驗程序，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，層次分明，逐步深入，圍繞重點、關(guān)鍵進(jìn)行演示。只有演示實驗圍繞教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行，突出重點、關(guān)鍵，才能使學(xué)生得到鮮明而深刻的印象。

2.現(xiàn)象清楚。演示實驗必須要有一定的可見度，包括實驗裝置、實驗操作與實驗現(xiàn)象都要簡單直觀，要讓全體學(xué)生都能看清。裝置擺放要有一定的高度，操作時教師不能擋住裝置。當(dāng)某些實驗現(xiàn)象較為模糊時，教師應(yīng)采取一些措施增加實驗的可見度。對一些由于各種原因無法清楚展示或難以實現(xiàn)的實驗現(xiàn)象，則可以借助于計算機(jī)進(jìn)行模擬，但需注意的是，不能用模擬代替真實實驗。

3.操作規(guī)范。演示實驗中教師的行為舉止是學(xué)生的榜樣，起著示范引領(lǐng)的作用。教師必須嚴(yán)格按照操作規(guī)章制度和流程進(jìn)行示范。出示的實驗儀器要干凈整潔，藥品要擺放有序，裝置的裝配應(yīng)按照學(xué)生從下至上、從左到右觀察的順序，要正確美觀。實驗的操作動作要正確大方。如稀釋濃硫酸時就要演示“酸入水，沿器壁，慢慢倒，不斷攪”的操作。

4.講演結(jié)合。演示要與講解有機(jī)結(jié)合，一般常用的方法有兩種：一是先做演示實驗，并根據(jù)實驗現(xiàn)象進(jìn)行分析，然后得出結(jié)論。這種方式主要用于原理不太復(fù)雜、實驗裝置和操作都比較簡單，以及實驗現(xiàn)象明顯的情況。二是先講清實驗原理，并分析演示實驗可能產(chǎn)生的現(xiàn)象和原理，然后再通過演示實驗予以驗證。這種方式主要用于實驗原理、裝置和操作都比較復(fù)雜，或現(xiàn)象不太明顯的實驗。

【參考文獻(xiàn)】

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[3]郭德明.高中化學(xué)演示實驗小議[J].中學(xué)教學(xué)參考，2013（02）.

注：本文為江蘇省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃重點自籌課題“初中生理科‘前概念中‘相異構(gòu)想轉(zhuǎn)變的教學(xué)策略研究”（課題編號：E-b2013/007）階段性研究成果。