改進演示實驗設計 提升課堂教學質量

劉 松

（無錫市濱湖中學 江蘇 無錫 214128）

演示實驗是由教師進行示范操作，并指導學生進行觀察和思考的實驗，是化學教學中廣為應用，最為有效的一種教學手段。演示實驗無論是對學生的引領、啟迪和示范，還是對學生觀察、分析和解決問題等各方面能力的提高，都是至關重要的。有效的演示實驗不僅可以直觀形象地說明問題，使教學更加生動，更具吸引力，而且可以幫助學生學習科學探究的方法，提高創新思維能力。

隨著教學改革的不斷深入，廣大一線教師對課本上的一些演示實驗進行了改進，使演示實驗在內容、裝置、形式和方法方面都有所發展和突破。本文結合筆者多年的教學實踐，例談對改進演示實驗的幾點看法，以期和同行商榷。

一、優化設計，提高演示實驗的可觀察性

演示實驗的成功與否很大部分取決于現象是否明顯。教師所做的演示實驗對學生的感官的刺激只有達到一定的程度，讓所有的學生都能看得到、聽得見、嗅得著，這樣對學生才能有較強的吸引力，才能引起學生濃厚的興趣，這樣學生才樂于進行實驗觀察和思考。因此，在改進演示實驗時，需思考如何進一步提高演示實驗的可觀察性。

1．增強實驗可見度

現象越明顯，可見度越強，越有利于學生的直覺思維，能更有效地引發學生進一步的思考。因此，對一些實驗現象不明顯、可見度低、直觀性差的演示實驗進行改進時，應盡量使實驗現象更加明顯，增強實驗的可見度。

例如：在氫氣燃燒的演示實驗中，按照教材（如圖1所示）進行實驗，由于氫氣燃燒產生的熱量會使燒杯發燙，只能看到時間很短且量很少的水霧，也只有離教師很近的少數同學是仔細觀察，才能看到這一現象，多數同學基本上難以看到。怎樣讓同學們都能看到實驗現象？可把實驗改成如圖2所示的進行，由于冷卻部位管道加長，水份凝結集中表現，因此，在出口處能見到水滴的機會遠比圖l大得多。

2．增強實驗對比度

“有比較才有鑒別”，在眾多的實驗方法中，對比實驗是最直觀、最有效的方式之一。通過對比實驗確定兩組事物間的異同，使事物的性質狀態或特征更鮮明突出，便于學生理解和鞏固，有助于學生探索精神的培養。對教材演示實驗進行改進和拓展，設計和運用對比實驗，可有效地促進學生對各類化學知識的學習和能力的培養，提高課堂教學效率。

例如：在金屬與酸反應的演示實驗中，按教材要求，教師需要分別在放有少量Mg、Zn、Fe、Cu的試管中，加入酸，再觀察現象。由于實驗是教師一個人操作，只能一個一個按先后順序去做，會產生一定的時間間隔，導致對比效果不明顯，甚至還容易產生錯覺。若請學生幫忙，又很難和教師配合同步。怎樣讓學生清晰的看出不同金屬與酸反應之間的差異？改先后對比實驗為同時對比實驗。在投影儀上放一培養皿，用“＋”形塑料片把培養皿隔成四個區域，如右圖所示，在每個區域分別放少量的 Mg、Zn、Fe、 Cu，然后加酸。 由于反應是同時進行，不僅清晰度高，而且對比度強，演示效果理想。

3．補充實驗空缺

教材中有些內容只有文字介紹，沒有演示實驗。為便于學生理解，可設計演示實驗補充課本實驗的空白。通過增加的實驗，把抽象難懂的原理和性質變成可操作的實驗和可供觀察的現象，豐富學生的直接經驗和感性認識，使學生獲得生動的知識表象，從而比較全面、深刻地把握知識。

例如：在演示過濾渾濁河水實驗中，濾紙能過濾除去不溶性雜質，而不能濾去可溶性雜質。這一知識點若只是口頭加以強調，缺乏說服力，難以理解。為使學生直觀形象地看到過濾不能除去可溶性雜質，可在渾濁河水中加入少許CuSO4晶體作為可溶性雜質，然后演示。學生則能清晰的看到濾液呈藍色，說明過濾不能去掉可溶性雜質，此改進實驗操作簡單，現象明顯，說服力強。

二、改變模式，增強演示實驗的可探究性

現行中學化學教材中的演示實驗，從設計形式上看大多是幫助學生形成概念、理解和鞏固化學知識的驗證性實驗。這種實驗的方法和步驟均有明確的規定，學生始終處于消極、被動的學習狀態，積極性和創造性受到了限制，顯然，這種實驗教學在培養學生創造思維方面有明顯的欠缺。在改進演示實驗時，可改變教學模式，改“演”為“探”，讓學生經歷探究過程，體驗探索的樂趣，提高探究能力。

1．開發實驗探索性

把教材中的某些驗證性實驗改設計為探索性實驗，有利于提高實驗的智力價值，培養學生思維的深刻性。在教師的引導下，讓學生自己探索新知識、去討論分析、去挖掘處理，從而激發學生的思維，培養學生的創新意識，提高學生分析問題、解決問題的能力。

例如：在十一單元《生活中常見的鹽》復習時教師常演示牙膏中碳酸鈣的含量測定的實驗。若只是通過該實驗演示過濾，復習CaCO3的直接分離法，思維容量未免太小，且不能由點帶面解決一類問題，怎樣更好地挖掘該實驗的價值？不妨以“問題”為先導，采用“問題串”的方法，再根據學生的反饋有針對性地做演示實驗。

（1）如何測得牙膏中CaCO3的質量？

（2）CaCO3有何性質？

（3）根據性質還可以通過什么方法測得CaCO3的質量？

（4）CO2是氣體，不能直接稱量，那么如何測其質量呢？

（5）如何測其體積呢？

學生通過“問題串”搭建而成的“腳手架”，進行深入的探究和分析，后置的演示實驗進一步幫助學生理解，最終歸納出“碳酸鈣含量測定”的原理：

通過實驗改進，擴展了實驗的思維容量，提高了實驗的價值，挖掘了思維的深刻性，由點帶面解決了一類問題。

2．拓展實驗開放性

演示實驗設計對學生而言應具有一定的可自由發展的空間，也就是說，這個問題應該具有一定的開放性。具有開放性演示實驗的學習使學生的發展更具個性特征，也使學生在課堂教學活動中更具有思維活動的價值和動力。因此，在演示實驗的設計時，應考慮到問題解決的思路或方法不應只是唯一的，其解答或答案也可以是多樣性的。

例如，在探究酸和堿之間能發生什么反應的實驗時，課本上的實驗設計平鋪直敘，無法激發學生的學習熱情。若改變試劑滴加順序，在不滴加指示劑的情況下，把硫酸直接加入氫氧化鈉中，從而質疑酸和堿之間能否發生化學反應？“沒現象就能說明沒反應嗎？”“酸和堿之間能否發生化學反應，有辦法證明嗎？”“異常”的現象瞬時打開學生思維的空間。同學們很快想到了用酸堿指示劑的方法。“在試管中加入一定量的氫氧化鈉溶液，滴入幾滴酚酞溶液，再慢慢滴入稀鹽酸，如果由紅色變為無色，說明反應了。”“可以在剛才漏加指示劑的溶液中，再補滴酚酞，如果不變色，說明反應了。”“可以加金屬鐵，看是否有氣泡。”……同學們想出的方法超出我的預計。演示實驗進行改進后，學生的學習激情被調動了起來，學生的思路一下子打開了，從而培養了學生思維的廣闊性。

三、開發資源，注重演示實驗的生活性

化學教學源于生活實踐，也要重新回歸生活實踐，演示實驗設計只有緊密聯系生活才能夠激發學生調用生活中已形成的圖式，實現知識的正遷移，同時也使學生對實驗內容感到更親切，更感興趣且易于理解。

1．利用廢舊物品

教師可充分發揮廢舊物品，動手設計制作簡單的專用儀器來做演示實驗。利用無毒害而生活中到處都有的廢棄礦泉水瓶、可樂瓶、試管、燒杯、集氣瓶、漏斗等。如把小礦泉水瓶對半剪開，上半部分可作漏斗，下半部分還可作燒杯，這不僅培養了學生勤儉節約的好習慣，而且對裝置的原理理解更加深刻。

2．利用身邊資源

有些實驗，只要教師略加改進，就會變得頗有趣味，如：在演示石墨的導電性時，教師可用音樂卡代替小燈泡，接入導電性實驗裝置。當美妙的音樂響起來的時候，學生會感到異常欣喜、驚奇，產生了解“為什么會產生音樂”的強烈欲望。因此在改進演示實驗時，應盡可能挖掘生活中的素材。總之，演示實驗不僅是提高教學質量的重要手段，而且是培養和發展學生能力，提高學生素質的有效途徑。演示實驗改進的目的應當是：現象越鮮明，越便于觀察，越易抓住學生的注意力，印象越深刻；實驗越有啟發性、越易誘發思維，越有利于概念、規律、性質的引入；實驗和生活結合越緊密，越能激發學生的共鳴，實現知識的正遷移。讓我們精心改進演示實驗設計，切實提高課堂教學質量。