巧設實驗，提高化學課堂教學效率

王 明

（江蘇省太倉高級中學 江蘇 太倉 215400）

化學是一門以實驗為基石的文化基礎課，實驗對培養學生的創新能力和實踐能力具有深遠的影響。高中學生特別是初始年級接觸化學的時間并不長，在學習方法及思維方式上還未形成良好的習慣，因此要讓學生更好地學習化學，實驗教學對提高化學課堂教學效率的作用意義非凡。但現在學生的分數是檢測教師教學質量的唯一標準，所以不少教師就忽視了學生全面發展和綜合素質的提高，盲目地去追求眼前利益，面對化學實驗是能不做就不做，能少做就少做，從而“節約”出大量的時間來講實驗、做習題。結果會怎樣呢？能提高學生的成績嗎？我想未必，這樣的學生只會說實驗而不會做實驗，到最后也只是記得快忘得也快。面對新課程的改革，該如何去平衡實驗、時間、課堂效率三者之間的矛盾呢？教學有法，但無定法，個人認為不必拘泥于課本，對于課本實驗可以根據不同的學情，教師可以做適當的調整，讓調整、修改后的實驗更好地服務于課堂。本文就結合教學實踐，來談一談自己在這一方面的心得與體會。

一、實驗微型化

案例1：氯氣的性質

氯氣是一種密度大的有毒氣體，雖有通風設備，但實驗室內的氯氣總是排不干凈，很容易中毒。并且在教材中需要4瓶氯氣，收集工作太大，所以很多學校不做這個實驗。基于以上原因對實驗進行探究，最終得出以下實驗方案。實驗改進裝置如圖所示，A為濕潤的pH試紙、B為濕潤的有色布條、C為干燥的有色布條、D為濕潤的品紅試紙、E為新鮮紅色花瓣、F為稀硝酸酸化的硝酸銀溶液，另需要的儀器與試劑分別是：氯氣（二個小組一瓶）、氫氧化鈉溶液、針筒（每組一只）。在實驗操作時，學生只需抽取氯氣放入如圖所示的試劑瓶中，稍等片刻即可觀察到濕潤的pH試紙先變紅后褪色；濕潤的有色布條、品紅試紙、花瓣均褪色；干燥布條無明顯現象。如果效果不明顯可多次利用針筒充入氯氣，待有明顯現象后振蕩試劑瓶酸化的硝酸銀溶液出現白色沉淀，驗證了實驗的同時也除去了試劑瓶中剩余的氯氣。沒有抽取完的氯氣可讓學生用針筒抽取氫氧化鈉溶液注入其中完成第七個實驗。在整個操作中不需兩分鐘的時間即可完成七個實驗，大大節約了實驗所需的時間，并且在整個操作中不會涉及到氯氣的泄漏問題，在教室中即可完成學生實驗，另外還可根據學校不同的要求任意添加或減少實驗，我想對于這樣的實驗，老師應該不會再有拒絕的理由了。

案例2：乙炔的性質

在乙炔的制取過程中，教師往往要面對以下問題：第一，學生搭建制取儀器速度太慢，生成速率不好控制；第二，在制取乙炔過程中往往會有H2S、PH3等氣體生成；第三，乙炔使酸性高錳酸鉀和溴水褪色所需時間相對乙烯較長。從以上問題出發，用改進的微型裝置 （如圖所示）可以解決以上所有問題，并且一次性完成制取及三個性質實驗。

說明：在大試管中用飽和食鹽水和碳化鈣制取乙炔，如果速率太快可在試管底部放一些碎冰渣，在碎冰渣上面放少許碳化鈣固體，這樣可以大大降低其反應速率；裝置中濾紙甲上浸有酸性高錳酸鉀溶液，濾紙乙上浸有溴水溶液，這樣減少了酸性高錳酸鉀與溴水的量，也就縮短了褪色所需時間；干燥管中放置堿石灰，利用干燥管中的堿石灰進行除雜（H2S、PH3等氣體）得到純凈的乙炔氣體，然后可進行點燃實驗。

同樣利用上述的實驗設計原理還可以對SO2的性質實驗進行類似的改進，在這里就不一一贅述了，總而言之利用改進后的微型實驗更能夠為我們的課堂服務，既沒有耽誤教師課堂上的寶貴時間，也讓學生感受到了實驗的魅力所在，培養了他們的科學創新能力。但是在這之前教師要付出更多的時間在實驗準備上，如果能看到您的學生在課堂上盡情的去實驗、盡情的去探究實驗的真諦所在，哪怕工作量再大，所需時間再長，教師也會樂在其中。

二、實驗趣味化

每個人都有好奇心，興趣是最好的老師，托爾斯泰也說過：“成功的教學所需要的不是強制，而是激發學習愛好”，所以作為一名21世紀的教師，更要想盡一切辦法讓你的學生主動學習、熱愛學習，方法是什么？對于一名化學教師而言，我想就是實驗，特別是趣味實驗，用生動、鮮明、新奇的實驗現象來引發學生的學習興趣，使學生產生強烈的學習動機，讓你的課堂充滿活力，從而達到較好的教學效果。

幼兒園的課程以游戲為主，強調玩中學，學習內容直觀、具體、形象。而進入小學后，學習成為了重頭戲，集中課堂又多以老師說學生聽為方式來進行，孩子動手操作實踐的機會大大減少了。相比于幼兒園，這種學習方式較為單調、枯燥，容易造成孩子的不適應。

案例3：乙炔氣體燃燒

通常教師都是先講解實驗室如何制取乙炔，然后搭建裝置進行制取，最后再燃燒讓學生觀察實驗現象，看起來也是順理成章，但如果換成興趣實驗“冰塊的燃燒”效果是否會更好呢？教學片斷如下：

【興趣實驗】冰塊的燃燒：冰塊上放些電石，用火柴點燃冰塊，觀察。

【學貴有疑】是冰塊真的在燃燒嗎？是電石在燃燒嗎？

【學生活動】學生甲：肯定不是冰塊在燒，可以只點燃電石來驗證一下，經該同學驗證電石不能燃燒。學生乙：冰塊上放些電石不點燃看看有什么變化，該同學發現該反應劇烈，有大量的氣泡出現，又發現氣泡可以點燃，最后證實是生成了可燃性氣體。

【說明】反應原理：乙炔氣體可以由電石（固體）和水二者直接反應得到，該反應劇烈，并釋放大量的熱量。方程式為： CaC2＋2H2O▲HC≡CH ↑＋Ca（OH）2

這樣是不是更能激發學生的求知欲呢？最后可以讓學生根據剛才的實驗現象再來討論在實驗室中該用怎樣的裝置來制取乙炔氣體，若要控制乙炔產生的速率，如何從試劑上改進等問題。

案例4：蛋白質的性質

在課前為每組學生提供半杯牛奶與半杯橙汁，學生看到后都很好奇，甚至有個別學生想飲用，但想到是化學課也只好作罷，這時我卻要求學生進行化學實驗，大家你看看我，我看看你，都不知該如何下手。有位學生將牛奶和橙汁混合在一起，奇怪的現象出現了，其他的同學效仿也出現了同樣的現象。這位學生向我發問：白色沉淀是什么？為什么會出現白色沉淀？牛奶和橙汁發生了怎樣的化學反應？學生心中充滿了疑問。對于學生的問題我做而不答，只指出學完本節課內容就自己知道了，學生的注意力自然都集中到課堂上了。

通過化學實驗的趣味化，可以有效的調節課堂氣氛，使學生由被動的聽講轉化為積極主動的觀察與思考，而且趣味實驗也給學生研究性學習的開展提供了新的途徑。

三、實驗現象明顯化

有一類實驗，現象不太明顯，不特別提醒學生很容易忽略，對于這類實驗教師的感覺就是雞肋，食之無味，棄之可惜。那我們不妨對課本實驗稍作改動，使其現象明顯化，學生只有自己主動觀察到的現象才會記憶深刻，才會問起緣由、認真探究。

案例5：原電池

在鋅銅原電池中，學生觀察到的現象往往是電流計指針的偏轉，銅片上的氣泡往往觀察不到，而教師還要學生強記住銅片上產生氣泡，鋅片上無氣泡產生，的確有點強人所難。在這個問題上新教材處理的就比較得當，它在接電流計指針之前，先直接連接鋅片與銅片放于稀硫酸中，然后再接電流計，不但符合學生的認知規律，并且在銅片上會有大量的氣泡產生，教師也就好講解了。最后還可以提問接上電流計后雖有電流通過，但銅片上氣泡為何減少，讓學生來思考。

案例6：銀鏡反應

在做乙醛的銀鏡反應時，不少教師用葡萄糖代替來增加實驗效果，固然是好的，但卻欺騙了學生，其實不妨做個對比試驗，讓學生分析其原因，總結出乙醛易被氧化，同時也掌握了葡萄糖中含有醛基。

在不違背科學原理的情況下可以采用類似的方法，使其現象明顯，讓學生能夠準確的觀察到，激發起想探究下去的欲望，這樣的課堂肯定會很順利地進行下去。

四、實驗可操作化

這里所說的可操作化就是在學生分組實驗時，教師對于課本上的有些實驗稍作改動，便于學生操作。例如在做銅與濃硫酸反應時，反應很容易進行，現象也很明顯，只是不好控制反應的進程，看到現象后不能立即停止。這里可以把銅片換成銅絲，下面卷成螺旋狀，上面穿過橡膠塞，可以任意拉動使其達到液面以上來控制反應的進程。同樣的方法還可以用于硝酸與銅的反應。對于學生來講可能更加喜歡自己可以掌控的實驗，學習效率自然就提升了。

五、實驗重組合理化

在整個高中的教學中，化學實驗可分為多種，如教師演示實驗、學生分組實驗、多媒體實驗課件，教師面對實驗應當積極地思考，讓這三者有機結合，發揮每個實驗最大的效能，以達到最好的教學效果，提高課堂教學效率。

1．利用教師演示實驗，來提高學生觀察能力及邏輯思維能力

通常一些操作難度大、過程繁瑣、有危險的實驗由教師進行演示，例如鋁熱反應、鐵絲在氯氣中的燃燒等。面對這一類實驗教師千萬不可馬虎，演示實驗具有很強的直觀性與示范性，學生可以通過教師的演示，了解儀器的使用方法等，為自行實驗打下堅實的基礎，所以教師一定要預做，要有十足的把握再走上課堂，一旦失敗教學效果肯定會大打折扣，如果成功了比如“黑面包”實驗，學生的興奮之情溢于言表，課堂的效率也自然就提升了。

2．利用學生分組實驗來提高學生動手、創新能力

新課堂一直在提倡“讓學生在生動具體的情境中學習”，無疑分組實驗是最好的方法。

案例7：濃硫酸的性質

這節實驗課的任務是試劑、儀器任選，如何鑒別兩瓶無標簽的濃硫酸與稀硫酸溶液。經過預習，小組激烈的討論后開始實驗，有一組做的是在兩個未知試劑的試管中加入少許CuSO4·5H2O粉末，不一會便看到了明顯現象，負責解說的同學說道：“使CuSO4·5H2O變成白色的是濃硫酸，利用的是濃硫酸的吸水性，利用濃硫酸的吸水性還可以干燥氣體但不可以干燥氨氣、硫化氫等氣體。”這時同學已經在黑板上寫好了這些。另一組又做了另外一個實驗，居然是“黑面包”實驗，雖然說歷經坎坷但最后也算是成功了。解說的同學也說到了利用的是濃硫酸的脫水性，以及發生的化學反應，同樣做了板書，還寫了化學方程式。還有的是直接稱重的方法，利用鐵片、鋁片、銅片分別與之反應等等。在不知不覺中，同學們都成功地驗證出了濃硫酸，其實也已經把本節課所要解決的問題濃硫酸的性質掌握得清清楚楚。最后幾分鐘，我只需進行簡單的實驗總結就可以了。

3．利用多媒體課件培養學生的學習興趣及科學素養

新課程改革后知識量增大，實驗也在增加，有些實驗并不能利用演示或分組來完成，比如反應時間太長、不易操作、現象不明顯等。這時多媒體實驗課件就成了教師手中的一大利器。例如在做水果電池時，學生只能看到電流計指針在偏轉，效果并不是太好，如換成多媒體可讓學生看到利用水果電池給iphone手機充電的情景，其效果就可想而知了。再如鋼鐵的生銹，利用多媒體能化慢為快，留給學生更多的思考空間，使教學更緊湊。多媒體雖有其優點但最終不能代替演示及分組實驗，三者要有機結合才能發揮最大的功效。

總而言之，在化學教學中單憑教師的三寸不爛之舌就能使學生對化學頓悟的做法是不太現實的，把做實驗變成講實驗只會增加學生的課業負擔，耗時多效率低。作為一名化學教師應該優化實驗教學，巧設實驗，自制一部分教具，盡可能給學生創造實驗條件，讓實驗去啟發學生的思維，培養學生各方面的能力并提高課堂效率，以達到最好的課堂效果。

［1］ 鄭長龍等．化學實驗教學新視野［M］．北京：高等教育出版社，2003

［2］ 王祖浩，王磊．普通高中化學課程標準（實驗）解讀［M］．武漢：湖北教育出版社，2004