改进演示实验设计 提升课堂教学质量

刘 松

（无锡市滨湖中学 江苏 无锡 214128）

演示实验是由教师进行示范操作，并指导学生进行观察和思考的实验，是化学教学中广为应用，最为有效的一种教学手段。演示实验无论是对学生的引领、启迪和示范，还是对学生观察、分析和解决问题等各方面能力的提高，都是至关重要的。有效的演示实验不仅可以直观形象地说明问题，使教学更加生动，更具吸引力，而且可以帮助学生学习科学探究的方法，提高创新思维能力。

随着教学改革的不断深入，广大一线教师对课本上的一些演示实验进行了改进，使演示实验在内容、装置、形式和方法方面都有所发展和突破。本文结合笔者多年的教学实践，例谈对改进演示实验的几点看法，以期和同行商榷。

一、优化设计，提高演示实验的可观察性

演示实验的成功与否很大部分取决于现象是否明显。教师所做的演示实验对学生的感官的刺激只有达到一定的程度，让所有的学生都能看得到、听得见、嗅得着，这样对学生才能有较强的吸引力，才能引起学生浓厚的兴趣，这样学生才乐于进行实验观察和思考。因此，在改进演示实验时，需思考如何进一步提高演示实验的可观察性。

1．增强实验可见度

现象越明显，可见度越强，越有利于学生的直觉思维，能更有效地引发学生进一步的思考。因此，对一些实验现象不明显、可见度低、直观性差的演示实验进行改进时，应尽量使实验现象更加明显，增强实验的可见度。

例如：在氢气燃烧的演示实验中，按照教材（如图1所示）进行实验，由于氢气燃烧产生的热量会使烧杯发烫，只能看到时间很短且量很少的水雾，也只有离教师很近的少数同学是仔细观察，才能看到这一现象，多数同学基本上难以看到。怎样让同学们都能看到实验现象？可把实验改成如图2所示的进行，由于冷却部位管道加长，水份凝结集中表现，因此，在出口处能见到水滴的机会远比图l大得多。

2．增强实验对比度

“有比较才有鉴别”，在众多的实验方法中，对比实验是最直观、最有效的方式之一。通过对比实验确定两组事物间的异同，使事物的性质状态或特征更鲜明突出，便于学生理解和巩固，有助于学生探索精神的培养。对教材演示实验进行改进和拓展，设计和运用对比实验，可有效地促进学生对各类化学知识的学习和能力的培养，提高课堂教学效率。

例如：在金属与酸反应的演示实验中，按教材要求，教师需要分别在放有少量Mg、Zn、Fe、Cu的试管中，加入酸，再观察现象。由于实验是教师一个人操作，只能一个一个按先后顺序去做，会产生一定的时间间隔，导致对比效果不明显，甚至还容易产生错觉。若请学生帮忙，又很难和教师配合同步。怎样让学生清晰的看出不同金属与酸反应之间的差异？改先后对比实验为同时对比实验。在投影仪上放一培养皿，用“＋”形塑料片把培养皿隔成四个区域，如右图所示，在每个区域分别放少量的 Mg、Zn、Fe、 Cu，然后加酸。 由于反应是同时进行，不仅清晰度高，而且对比度强，演示效果理想。

3．补充实验空缺

教材中有些内容只有文字介绍，没有演示实验。为便于学生理解，可设计演示实验补充课本实验的空白。通过增加的实验，把抽象难懂的原理和性质变成可操作的实验和可供观察的现象，丰富学生的直接经验和感性认识，使学生获得生动的知识表象，从而比较全面、深刻地把握知识。

例如：在演示过滤浑浊河水实验中，滤纸能过滤除去不溶性杂质，而不能滤去可溶性杂质。这一知识点若只是口头加以强调，缺乏说服力，难以理解。为使学生直观形象地看到过滤不能除去可溶性杂质，可在浑浊河水中加入少许CuSO4晶体作为可溶性杂质，然后演示。学生则能清晰的看到滤液呈蓝色，说明过滤不能去掉可溶性杂质，此改进实验操作简单，现象明显，说服力强。

二、改变模式，增强演示实验的可探究性

现行中学化学教材中的演示实验，从设计形式上看大多是帮助学生形成概念、理解和巩固化学知识的验证性实验。这种实验的方法和步骤均有明确的规定，学生始终处于消极、被动的学习状态，积极性和创造性受到了限制，显然，这种实验教学在培养学生创造思维方面有明显的欠缺。在改进演示实验时，可改变教学模式，改“演”为“探”，让学生经历探究过程，体验探索的乐趣，提高探究能力。

1．开发实验探索性

把教材中的某些验证性实验改设计为探索性实验，有利于提高实验的智力价值，培养学生思维的深刻性。在教师的引导下，让学生自己探索新知识、去讨论分析、去挖掘处理，从而激发学生的思维，培养学生的创新意识，提高学生分析问题、解决问题的能力。

例如：在十一单元《生活中常见的盐》复习时教师常演示牙膏中碳酸钙的含量测定的实验。若只是通过该实验演示过滤，复习CaCO3的直接分离法，思维容量未免太小，且不能由点带面解决一类问题，怎样更好地挖掘该实验的价值？不妨以“问题”为先导，采用“问题串”的方法，再根据学生的反馈有针对性地做演示实验。

（1）如何测得牙膏中CaCO3的质量？

（2）CaCO3有何性质？

（3）根据性质还可以通过什么方法测得CaCO3的质量？

（4）CO2是气体，不能直接称量，那么如何测其质量呢？

（5）如何测其体积呢？

学生通过“问题串”搭建而成的“脚手架”，进行深入的探究和分析，后置的演示实验进一步帮助学生理解，最终归纳出“碳酸钙含量测定”的原理：

通过实验改进，扩展了实验的思维容量，提高了实验的价值，挖掘了思维的深刻性，由点带面解决了一类问题。

2．拓展实验开放性

演示实验设计对学生而言应具有一定的可自由发展的空间，也就是说，这个问题应该具有一定的开放性。具有开放性演示实验的学习使学生的发展更具个性特征，也使学生在课堂教学活动中更具有思维活动的价值和动力。因此，在演示实验的设计时，应考虑到问题解决的思路或方法不应只是唯一的，其解答或答案也可以是多样性的。

例如，在探究酸和碱之间能发生什么反应的实验时，课本上的实验设计平铺直叙，无法激发学生的学习热情。若改变试剂滴加顺序，在不滴加指示剂的情况下，把硫酸直接加入氢氧化钠中，从而质疑酸和碱之间能否发生化学反应？“没现象就能说明没反应吗？”“酸和碱之间能否发生化学反应，有办法证明吗？”“异常”的现象瞬时打开学生思维的空间。同学们很快想到了用酸碱指示剂的方法。“在试管中加入一定量的氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞溶液，再慢慢滴入稀盐酸，如果由红色变为无色，说明反应了。”“可以在刚才漏加指示剂的溶液中，再补滴酚酞，如果不变色，说明反应了。”“可以加金属铁，看是否有气泡。”……同学们想出的方法超出我的预计。演示实验进行改进后，学生的学习激情被调动了起来，学生的思路一下子打开了，从而培养了学生思维的广阔性。

三、开发资源，注重演示实验的生活性

化学教学源于生活实践，也要重新回归生活实践，演示实验设计只有紧密联系生活才能够激发学生调用生活中已形成的图式，实现知识的正迁移，同时也使学生对实验内容感到更亲切，更感兴趣且易于理解。

1．利用废旧物品

教师可充分发挥废旧物品，动手设计制作简单的专用仪器来做演示实验。利用无毒害而生活中到处都有的废弃矿泉水瓶、可乐瓶、试管、烧杯、集气瓶、漏斗等。如把小矿泉水瓶对半剪开，上半部分可作漏斗，下半部分还可作烧杯，这不仅培养了学生勤俭节约的好习惯，而且对装置的原理理解更加深刻。

2．利用身边资源

有些实验，只要教师略加改进，就会变得颇有趣味，如：在演示石墨的导电性时，教师可用音乐卡代替小灯泡，接入导电性实验装置。当美妙的音乐响起来的时候，学生会感到异常欣喜、惊奇，产生了解“为什么会产生音乐”的强烈欲望。因此在改进演示实验时，应尽可能挖掘生活中的素材。总之，演示实验不仅是提高教学质量的重要手段，而且是培养和发展学生能力，提高学生素质的有效途径。演示实验改进的目的应当是：现象越鲜明，越便于观察，越易抓住学生的注意力，印象越深刻；实验越有启发性、越易诱发思维，越有利于概念、规律、性质的引入；实验和生活结合越紧密，越能激发学生的共鸣，实现知识的正迁移。让我们精心改进演示实验设计，切实提高课堂教学质量。