改进演示实验,演绎课堂精彩

池邦东

摘要：为使科学课堂更具精彩、活力，增强学生的学习兴趣，提高学习的主动性，我们常会在课堂上做一些演示实验，以引入某个科学问题，或对某个实际科学问题进行分析和验证。同时，我们改进创新一些常用的演示实验，可以提高学生学习科学的兴趣，促进学生的有效学习，让课堂因“演示实验”而更加精彩。

关键词：演示实验；改进；科学

中图分类号：G632.0 文献标识码：A 文章编号：1992-7711(2014)07-0116

科学是一门以观察、实验为基础的自然科学，科学实验以其本身的特点和独特的魅力，在培养学生创新能力上发挥着重要的作用，对于提高科学教学质量有着其他教学形式不可比拟的优势。科学实验不仅是研究科学的重要方法，也是科学教学的重要手段，是科学学科素质教育的重要组成部分。作为科学教师一定要重视实验的作用，充分挖掘教材中实验的科学之美，引导学生对科学之美的追求。

初中科学实验教学的基本类型有演示实验、独立实验、分组实验、课外实验等。而演示实验是直观教学的一种高级形式，是由教师或部分学生参加的，为演示自然现象、自然规律等，结合课堂教学进行的实验活动。科学演示实验有助于学生直观、形象地理解科学概念、科学原理和科学规律，促进和提高学生的科学素养和创新能力。但在新居民学校中，科学演示实验教学的现状不容乐观，大部分教师普遍为考试而做实验。因此，必须改变实验教学，就地取材改进实验，积极开发新实验，把实验与课堂教学有机地融合，发挥实验在课堂教学中的功效，使演示实验成为科学课堂中最精彩的片段。

一、教学中演示实验存在的问题

1. 客观的原因

(1)学校的原因

在农村学校的实验室内，实验仪器、实验设施比较缺乏，一些易损易耗仪器和药品得不到及时的修理或补充，致使一些演示实验无法正常开展或开展较少。另外这些学校由于办学经费不足，往往在实验设备上的投入很少，从而导致实验设备落后。

(2)演示实验本身的原因

教材中的演示实验设计和操作虽然经过反复验证，但具体操作中仍存在一些瑕疵，如现象不明显、不安全、药品用量大、污染严重、操作复杂费时等。有些教师碰到这样的实验往往就放弃了。

2. 主观的原因

(1)在课堂教学中，很多教师由于受到传统的教学理念以及自身的教育教学水平等因素的影响，平时在做演示实验的时候，显得匆匆忙忙。在教学需要做演示实验的章节时，才到实验室领取器材，然后到教室里准备实验，这样，既浪费了时间，又不能完美地完成实验。

(2)教师把演示实验当作方便自身教学、验证自身想法的教学手段。而不是从学生的需要出发，为学生的学习做实验。这样的实验，其实是教师在为自己、为教材做实验。因此，学生学习的积极性、兴趣都很低，课堂教学效果很差。

二、教学中演示实验的设计与改进

1. 演示实验的现象应准确明显，实验直观性强

现行的科学教材中有些实验比较难做，结果不很明显，这势必会影响学生做实验的情绪，挫伤学生的实验积极性，甚至使学生对实验产生怀疑。反之，如果实验内容准确地揭示了化学反应的本质，现象一目了然，使人产生过目不忘的感觉，并能引起学生强烈的惊叹。对于这样的实验，我们如何进行改进？下面试举两例说明：

例1： 关于分子之间有间隔的实验，100亳升水和100亳升酒精混合后其体积小于200亳升。

按照教材中的实验过程来进行操作，实验结果就很不明显，如果能够将该实验装置略做改进，如图1所示，那么效果就会比较明显。

实验过程：

(1)先加入100亳升水(记住液面刻度100亳升)；

(2)再加入100亳升酒精(记下液面刻度200亳升)

(3)反转振荡；

(4)观察最后液面刻度(小于200亳升)

实验现象：最终液面刻度小于200亳升。

实验结论：说明分子之间是有间隔的。

这个实验的目的是为了揭示分子的一个极为重要的性质——分子之间有间隔，而实验的改进只是装置选择的不同，实际操作并不困难。改进后的演示实验现象更明显，实验效果也更好。

例2：在测定空气中氧气含量的实验中，可将红磷换为白磷，广口瓶换为大试管。实验时只需把白磷直接放入试管中，塞紧塞子，此时把试管放入热水中，白磷自燃，冷却后打开止水夹，实验完成。由于试管较长，该改进结果更准确，现象更明显。

2. 演示实验的改进应有助于理解科学概念

运动学中有些理论因演示实验一闪即逝的现象而难以观察及同步分析，导致难以导出结论。

如浙教版科学七年级下册《机械运动》中学习机械运动的概念时，教师可以借助于多媒体的播放视频，并截取其中的片段进行演示。

过程：a先播放神舟火箭发射视频；b根据三张图片(如上图2、3、4)观察火箭与塔的位置变化。

本演示实验通过多媒体播放神舟发射现场，学生不仅体验了激动的时刻，感受了震撼的场景，激发了学生爱国的情怀，同时还开阔了学生的视野，当然也深刻地理解了机械运动的概念。

3. 演示实验的改进应体现环保、绿色化学的理念

上世纪末以来，国际上提出“绿色化学”的理念。绿色化学是预防污染的基本手段，既要使原料充分利用，又要在化学反应过程中实现零污染。环保意识在工业发展迅猛的今天显得尤为重要。这关系到一个国家，一个民族甚至全人类能否持续发展的重大问题。因此，初中科学教学中，培养学生的环保意识已显得刻不容缓。

例如：浙教版科学八下第45页“钠在氯气中的燃烧的实验，取一支大试管，塞入带干燥管的胶塞，用铁夹把试管固定在铁架台上。在干燥管里垫一层石棉绒或玻璃丝，往试管内加入少量高锰酸钾晶体，再注入少量浓盐酸，立即塞紧带干燥管的胶塞，用一小块硬纸片盖住干燥管口。高锰酸钾跟盐酸反应产生氯气，当干燥管内投入有滤纸吸干煤油的绿豆大的金属钠。金属钠在氯气里激烈燃烧。在干燥管里产生大量白烟，这就是氯化钠固体。如果再向干燥管投入金属钠，金属钠仍在氯气里燃烧。”

该实验不需要事先用广口瓶收集氯气，直接省去“把金属钠放入燃烧，再用酒精灯给金属钠加热”这一步骤，实验操作简单，成功率也比较高。

又如浓硫酸的脱水性实验：烧杯中放入20g蔗糖，加入几滴水，搅拌均匀。然后加入15ml溶质的质量分数为98%的浓硫酸，迅速搅拌。观察实验现象。此实验的缺点是：反应放出大量有刺激性气味的有毒气体如SO2等，对空气污染严重，学生咳嗽不止，甚至干扰了课堂正常秩序。

改进方案：将200ml烧杯置于有少量水的玻璃水槽内的一块大理石小垫块上(大理石小垫块稍微高于水面)，再在200ml的小烧杯上倒扣一个大烧杯(如图5)。

4. 演示实验的改进应提高实验的趣味性

一些演示实验可进行恰当改进，使操作简单、现象明显、安全可靠及联系生活实际。它不仅可以激发学生的学习兴趣，巩固深化知识，而且能提高实验的趣味性，使课堂更精彩。

例如，浙教版科学八上大气的压强一节中用“瓶口吞鸡蛋”实验演示大气存在压强。该实验虽然有意思，也深受学生喜欢，但做这个实验之前，需要煮熟一些鸡蛋，并且一只鸡蛋只能使用一次；实验对鸡蛋的大小要求比较严格，因为大的进不去，小的会自动落下，所以挑选大小合适的鸡蛋也比较困难。

改进：取一个装椰汁的易拉罐(罐口不要完全撕开，仅留一个刚好能插吸管的小口)在易拉罐中装入深度约1cm的水，然后用酒精灯加热，当水沸腾冒出大量水蒸气时，用钳子抓起易拉罐，然后快速地用橡皮泥将罐口密封，放在一边冷却。稍等片刻，便能听到连续的“噼啪”响声，只见易拉罐被严重压瘪，变得面目全非。

这个实验取材简便、方法简单、有声有色、现象明显、说服力强、学生很感兴趣。它能很好地证明“大气压的存在和大气压来自四面八方”这个科学道理，从而激发学生开展科学探究的兴趣和热情。

5. 演示实验的改进应体现质疑、探究的理念

教材中属于验证性的演示实验比较多，常常只要求教师把演示实验按照教材中实验的要求展示出来即可。如同教师只是按照剧本将情节演绎出来一样，学生也只是像看戏一样看着教师表演，这样的演示实验就缺乏创造性和探究性，也限制了学生的创造性思维和质疑能力，失去了对实验探索的欲望。

例如，浙教版科学八上大气的压强中用“覆杯实验”引入“大气压概念”。

传统的演示实验：往玻璃杯内倒满水，用纸片盖严杯口。将杯翻转，口向下，纸片不掉下，水没流出，由此可引入大气压的概念。

改进：第一步：先做“空杯演示”，手拿空杯，杯口向下，用纸片盖严杯口，松手后纸片掉下，教师问：“怎样才能使纸片不掉下？”这时引导学生得出：“对纸片施一向上的压力。”

第二步：做“覆杯实验”，方法同传统的演示实验，纸片没掉下，教师诱导：“纸片受哪些外力作用？它们各自的方向怎样？”由此引导学生联想类比空杯演示，使学生很自然地悟出：“纸片受重力和向上的压力作用。”教师再追问：“这个向上的压力是谁施加的？”由于纸片只跟空气接触，学生顿悟：“是大气施加的”。

在演示实验过程中，教师设置一系列问题，可以引起学生的兴趣，激发学生探究的欲望。

6. 演示实验的改进应充分走向生活、社会

美国实用主义教育家杜威说：“教育即生活，即成长。”为了更好地体现科学教学的实用性，教师必须让科学实验与生活实践相结合。当前一些学校的科学实验室的资源不足，不能很好地满足教学的需要，因此，我们可以充分利用身边的物品，就地取材，做一些简单可行、现象明显的实验，这样对学习非常有帮助。

例如：选用可乐瓶，用改变灌水量的不同来学习浮沉条件；选用梳子，用手指以不同的速度拨动发出不同的声音来探究音调和振动快慢的关系；选用笔做惯性实验、压强大小实验、导体绝缘体实验；在实验室制取二氧化碳的实验中，用普通废旧塑料药瓶代替化学实验中反应的锥形瓶，旧圆珠笔壳代替玻璃导管，鸡蛋壳代替碳酸钙等。另外通过做教材中的实验，如“我们吸入的空气和呼出的气体有什么不同？”、“工业上水的净化”、“酸雨危害的模拟”等，学生就能真切地感受到科学就在我们身边、科学与我们的生活息息相关的道理。

科学是一门实验的学科，实验是科学学科的生命之源。演示实验是初中科学教学中传授科学知识的一种重要手段，对于学生形成科学观念、理解和巩固科学基础知识、培养学生的观察能力，提出问题、分析问题、解决问题的能力等方面，有着其他教学方式无法替代的作用。因此，教师应在演示实验方面下足功夫，不断改进创新，让科学课堂更加精彩。

参考文献：

[1] 陈志伟,陈秉初.中学科学教学论[M].北京:科学出版社，2012.

[2] 张秀芬.对初中科学学科的实验反思与改进措施[J].新视觉,2012(5).

[3] 张高锋.社会科学“社会化”教学策略[J].课改研究,2012(5).

[4] 孙淑敏.谈中学化学课堂演示实验的发展方向[J].中学化学教与学,2010(9).

[5] 谭小红.浅谈几个物理演示实验的改进[J].教学与与管理,2010(11).