对化学演示实验教学设计的探讨

牛学青

摘要:本文从演示实验的演示目标、演示策略、演示过程中教师指导用语等方面对演示实验的教学设计进行了探讨。

关键词:演示实验;教学设计;教师引导

化学学科作为研究物质的结构、组成、性质、变化规律的自然科学,其中化学实验是化学学科的基础和媒介。化学概念的形成基于实验,化学定理的归纳与实验密切相关,无论是认识化学事物,还是解决化学问题都离不开化学实验。所以,化学教学也离不开化学演示实验。有些教师演示某一化学实验时,只重结论轻过程,并过分注重对结论的设问;在演示中常出现一种无序性和随意性等。降低了实验教学效果。我认为有必要对演示实验目标、演示策略、演示过程中教师的用语等方面进行科学化、规范化的设计,使演示教学成为一项系统化、程序化的活动。

一、演示目标的确定

演示目标是演示实验准备、实施的根本依据,演示程序的设计、演示方法的选择都是为了达到“目标”而服务。因此,确定针对性较强的演示目标是取得较好演示效果的先决条件。确定好每个演示实验的演示目标是化学教师进行演示实验教学的基本要求。

钻研教材,了解学生是准确确定演示目标的基础。确定实验的认识、操作目标,教师必须认真钻研教材,深刻理解教学内容。正确领会教材中设置这一实验的目的,挖掘实验与知识间的关联及所蕴涵的化学方法,把握该实验对概念的形成、知识的传授、技能的形成的作用。

确定能力、情感、思想教育方面的目标,则需要弄清“培养什么能力,可以对学生进行什么样的思想教育”。如在制备气体时,检查装置的气密性,演示目标中就应有——让学生体验科学的严谨性,了解相关学科之间的知识是有联系的。

演示目标的阐明应力求明确、具体,并便于观察和测量。应说明学生通过演示后能达到什么或能做什么,不是说教师将做什么。一个规范的演示目标包括:(1)对象——写明教学对象;(2)行为——通过演示,学生能做什么;(3)条件——说明上述行为在什么条件下产生;(4)标准——评定上述行为是否合格的标准。

二、演示策略的制定

演示实验策略的制定应注意示范性、准确性、直观性和安全性。

首先,要使学生作好学习准备,即做好预习工作。教师在演示前加强检查,这有利于演示目标的实现,避免把演示实验变成“玩魔术”。

其次,教师的演示应严格操作程序,现象明显。教师在演示过程中应表现出良好的实验习惯和严谨的工作态度,如实验用品干洁、归整,台面上放置井然,实验装置合理,位置和高度有利于全体学生观察,操作规范、准确,使学生学到正确的操作技术,养成良好的实验习惯。现象明显,这就要求教师在课前反复试验,不断总结,找出实验成败的关键,准确控制反应条件和时间。

其三,注意改进演示方式方法。一些演示实验,照课本介绍的方法,现象不明显或较麻烦,应进行一些改进,以使实验便于操作,直观明显。

其四,结合教学内容,改验证实验为探索型实验,激发学生学习兴趣,培养学生掌握科学的研究方法。要打破演示实验教师做、学生看、教师讲、学生听的教学方法,以学生为中心来安排演示实验教学,让学生参与实验,能亲自来做,做完后来回答问题,最大限度地开发学生的能力。

其五,适当增加对比性实验,引导学生把实验现象与对比组进行比较、分析、得出结论。如演示实验——钠与乙醇反应,在演示本实验时,同时演示钠与水的反应,使学生直接比较两者反应的激烈程度,会给学生留下很深刻的印象。

三、教师指导用语的设计

教师的指导用语是指在演示实验过程中教师指导学生如何观察,并从观察中引起思考的设问语句。

教师的用语要有启发性,让学生去发现问题,从探索寻求答案。如演示实验——铜片与浓、稀硝酸的反应中,教师的指导用语可设计为:

(1)浓硝酸与铜片反应后为什么会得到绿色溶液,而稀硝酸与铜片反应后却是蓝色?

(2)为什么反应速度会呈“慢→快→慢”的变化?

(3)为什么反应后触摸试管外壁热觉不同?

接着从现象的解释中进一步引入到结论:(1)NO2能溶于硝酸溶液,NO不溶于水,推测“绿色”是Cu2+、NO2混合于溶液中造成的。故浓硝酸与铜片反应后呈绿色溶液,稀硝酸与铜片反应后是蓝色溶液。(2)引导学生从浓度、温度、催化剂三个方面入手分析,得出反应速率由“慢→快→慢”的变化是多种因素综合影响的结果等。

教师的用语要有针对性。要紧紧围绕演示目标展开,设问要具体答案要唯一。教师用语应与实验同步,设问要有一定的梯度。要与学生学习发展水平一致,让学生在探索过程中达到目标,从中激发学生内在动力,实现自我发展。

教师用语从指导过程上分,主要有:

1. 引导

指导用语中开始设计的设问要把学生注意力集中到所设置的情境中,使学生明确观察目标。如在“镁条在二氧化碳中燃烧”实验中,开始就以“镁条可以在空气中燃烧,把燃烧着的镁条伸入盛有二氧化碳集气瓶中有什么现象呢?”的设问来引起学生注意,激发兴趣,产生出一种想探究的欲望。

2. 观察

这是学生了解如何进行实验的关键一环。教师在导用语设计中要及时指导学生怎样观察,观察什么,即观察的目的、顺序及内容。如“为什么要除去镁条表面的氧化膜?怎样除去?”“镁条在二氧化碳中燃烧的现象与在空气中燃烧的现象有什么不同之处?”“燃烧结束后,在集气瓶中生成了什么?”

3. 思考

在前面的观察的基础上,引导学生将收集到的信息进行加工处理,对实验结果作出确切的解释和结论。针对镁条与二氧化碳的反应,观察到的现象,引入:“根据质量守恒定律,你认为观察到的黑色颗粒是什么物质?根据反应产物,该反应表现出金属镁的活动性或说还原性如何?”

4. 迁移

这是培养学生对信息进行再加工的过程,是对知识巩固迁移,发展学生思维的一环。如在观察、分析基础上可进一步设问:“工业上能用氮气、氢气、二氧化碳气体来冷却高温镁粉吗?二氧化碳不能支持燃烧的说法对吗?”同样的知识点用实验方法来教学,学生可以始终处于积极的思维状态;演示实验方法是提高化学教学效益的重要方法。

总之,化学演示实验教学包含了极为丰富的教学内容,化学教师应更新观念,精心设计富有启发性、实效性的最优实验教学方案,并把它有机融入课堂教学整体设计中去,挖掘演示实验所蕴涵的教育教学功能,力求达到认知、技能、能力素质等全方位的目标与效果。

(焦作市化工高级技校)