初中科學課堂演示實驗的探究

摘要：科學是一門以觀察、實驗為基礎的自然科學，科學規律都是在觀察和實驗的基礎上，認真總結和思考得來的。課堂演示實驗能直觀形象地為學生提供感性認識，是學生形成概念、理解規律的基礎。科學的核心是探究，這就要求我們教師在初中科學課中落實實驗教學，通過活用演示實驗，優化課堂教學，創新實驗形式，穿插生活小實驗，讓學生擦出思維之花。

關鍵詞：初中科學；課堂實驗；演示實驗；探究

科學的原理起源于實驗的世界，知識應該從實驗中來，實驗是最好的老師。在科學課堂教學中實驗教學有著不可缺少的替代作用，作為實驗教學中的演示實驗是用來啟發學生思維、調動學生積極性、建立概念、揭示規律、解決疑難問題、培養以實驗為基礎的思想方法和科學修養的一種重要方式，是培養學生操作技能的標準示范。但是教材中的一些課堂演示實驗并不能達到預期的教學目的或者成功率較低，因此需要我們教師改進和精心設計這些課堂演示實驗，才能發揮實驗最好的作用。下面筆者就課堂演示實驗的要求及教學中對幾個演示實驗的探究過程談一談自己的想法。

一、 科學課堂演示實驗的要求

（一） 課堂演示實驗成功率要高

一個成功的演示實驗所起的作用能勝千言萬語。但實驗的失敗往往直接影響概念和規律的正確建立。教材中的很多實驗實際上操作起來是很難成功的，我們常常說要突破難點，但是難點又哪是這么容易突破的，需要我們花大量的時間去研究探索最優的方法。

（二） 課堂演示實驗可見度要高

清楚明顯、可見度高的現象才能觸動學生的視覺和聽覺，激發學生興趣，而興趣與求知欲密切相關。作為演示實驗，要有較大的可見度，要使全班同學都能集中注意力去看清楚現象，對儀器尺寸的選擇、擺放高度、選材上都要精心研究。

（三） 課堂演示實驗效率要高

實驗過程中教師指導學生對演示的現象進行有準備、有目的的觀察，并在實驗過程中，不斷提出問題，讓學生思考，可以促進學生積極思維，在學生目睹實驗后，能因勢利導，充分利用實驗所激發的學生求知欲，大膽引導學生討論實驗現象和結果，讓學生從生動活潑的討論中得出結論，可以進一步培養學生獨立分析、解決問題的能力。

二、 課堂演示實驗存在的疑難問題探索過程

（一） 銅和硝酸銀溶液反應

銅與硝酸銀溶液反應時從理論上應該看到的現象是銅表面會析出銀白色物質，溶液變成藍色。但實際實驗操作中常常會看到銅表面上有黑色物質出現，而溶液也沒有變成藍色。筆者查閱資料發現出現這個現象可能的原因。銅與硝酸銀容易反應的產物是：硝酸銅和金屬單質銀。但是單質銀的細小顆粒很快被光催化而生成氧化銀，氧化銀是黑色的。為了減少黑色物質的出現，可以采用的方法是：1. 避光環境，裝入暗箱或者黑塑料覆蓋；2. 反應期間避免晃動，減少與氧氣的接觸。通過幾次實驗發現，把銅絲放入到硝酸銀溶液中后，放在試管架上不要動，要耐心等上一段時間，可先進行方程式原理的書寫，先預測實驗現象，再去觀察，發現銅絲表面出現了大量的銀白色針狀物質出現，現象非常明顯，溶液也會變成藍色，藍色可能比較淡些，但可以觀察到，應該說這樣的操作實驗是比較成功的。若把銅絲放入硝酸銀溶液中后馬上展示給學生，時間太短，且反應期間有晃動，就會出現黑色物質，容易造成實驗失敗。

（二） 鐵和硫酸銅溶液的反應

鐵和硫酸銅溶液反應，從理論分析看到的現象是鐵絲表面出現紅色物質。但按照教材用鐵絲做實驗實際看到的是鐵絲表面出現的是黑色物質，很難看到紅色物質。于是我嘗試換用圓珠筆中的彈簧，效果比實驗室拿來的細鐵絲效果好些，但是效果也不明顯。然后想到是否能增大鐵的面積，換用鐵片，于是換用生活中常用的小刀刀片，這樣也可以使實驗更生活化，將鐵片浸在硫酸銅中馬上取出就可以看到刀片表面變成明顯的紅色，效果十分顯著。

（三） 酚酞試液的指示實驗

酚酞試液滴到堿性溶液中會變成紅色，滴到酸性或中性溶液中不變色。但有次把酚酞滴到水中卻變渾濁了，重新試了幾次還是如此，產生疑惑，為什么會出現這個現象？酚酞試液的配置是酚酞粉末溶解在酒精中得到的，酚酞試液易溶于酒精，不易溶于水。所以若酚酞濃度太大，當把酚酞試液滴到水中時，酚酞量比較大不能溶于水，就有酚酞析出，出現白色渾濁。因此，只要重新配置一瓶比較稀的酚酞溶液就能解決這個問題。

（四） 光的直線傳播實驗

光在空氣、水中、玻璃中傳播的實驗中，把光射在空氣和水中時是看不到實驗現象的，因為光傳播的過程中沒有光進入眼睛，于是需要在其中加入一些顆粒物的介質，才能有光反射進入眼睛看到光路。通過多次實驗嘗試，我選擇用大試管，將點燃的線香伸入試管中停留幾秒即可取出（不可停留時間太長，否則煙霧太濃，看不到現象），再將激光從試管口垂直射入，現象非常明顯。而水中只要加入幾滴牛奶，切不可加多，將激光從水面上方射入，避免燒杯壁對光的干擾。本節課的一個實驗難點是光在同一種不均勻物體中傳播會發生偏折的實驗，嘗試過用海波溶液和硫酸銅溶液加到水中制造不均勻現象，但是沒有出現光偏折現象，可能是溶液混合速度太快。接著查閱資料嘗試在水中溶解大量蔗糖，配成過飽和的蔗糖溶液，底部剩有大量蔗糖，用激光照射到水和蔗糖的分界線，現象非常不明顯。最后經過嘗試，將蔗糖和水先配置成質量為3∶2的濃溶液，加幾滴牛奶，再準備一杯加有幾滴牛奶的水，通過漏斗將蔗糖濃溶液加入到水中，蔗糖溶液會沉在底部，形成不均勻的蔗糖溶液，將激光從水面上斜射入水中，會明顯看到光射到蔗糖和水的分界面上出現偏折，可見性很高，并且30分鐘內不會明顯擴散。接著用玻璃棒攪拌溶液，形成均勻溶液，再用激光照射，會看到光又沿直線傳播。這樣的實驗設計可以充分說明光在同一種均勻物體中是沿直線傳播的。

（五） 課堂演示實驗中的疑難問題

氧化銅溶液和鹽酸溶液反應理應溶液變成藍色，但是實際為綠色，嘗試多次，改變溶液難度，改變反應時間，仍然不能解決這個問題，可能是反應產生了絡合物。但是出現這樣的實驗現象該如何進行解釋，是否有必要解釋？澄清石灰水和氯化鐵、氯化銅、碳酸鈉反應都不會出現預期的實驗現象，由于氫氧化鈣的溶解性很低，即使飽和的澄清石灰水濃度也很低，所以不會出現沉淀，這個實驗一直不知如何改進和處理。像這些實驗現象和理論不符的實驗，暫時又沒有找到解決方法的，是否需要避開演示實驗，用理論分析更好，還是尊重實驗事實，尋找其中的原因進行解釋？

以上只是我在實際課堂教學中遇到的疑惑，在我自己的思考以及其他教師的指導談論下，對一些課堂演示實驗做了一些改進，但仍然存在一些未能解決的問題。還需要在今后的教學中繼續不斷地探索。在課堂教學中，實驗教學是任何其他手段所不能替代的，它是教學的重要組成部分，是加強基礎知識教學不可缺少的環節，它在形成和發展學生能力的過程中，有著不可估量的作用，如何使實驗教學更好地發揮其提高教學質量，培養創造人才的作用是當前教學改革的重要課題之一。不要因為教材上要求做一實驗而做一實驗，而要思考怎樣設計這一實驗，通過這一實驗達到怎樣的目標，精心設計細節，發揮實驗的有效性。個人的智慧畢竟是有限的，要發揮出課堂實驗的成效，結合自身進行優化教學，同時鼓勵開發實驗器材，資源共享，合眾人之長提高實驗的成效。

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作者簡介：蔣一銘，浙江省臨海市上盤中學。endprint