谈教师自身提升实验教学水平的方法

吴志惠

摘要：教师的实验教学水平包括实验操作能力、演示能力、改进能力、解释能力等方面，教师可通过文献对比研究快速获取实验经验，在课前通过实验验证、精心准备提高实验成功率，运用现代教育技术增强演示效果，通过理论计算正确解释发生的各种现象，在实验结束后进行及时的反思整理来全面提升实验教学水平。

关键词：文献研究；课前准备；理论计算；现代教育技术

文章编号：1008-0546（2014）07-0073-02 中图分类号：G632.41 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.07.027

实验是化学研究的基础，脱离了实验，化学就成了无本之木，无源之水。在课堂上教师通过演示实验，不仅能调动课堂学习氛围，培养学生的实验观察能力、分析能力，更能激发学生的学习热情，加深对化学知识、原理的理解。但是，如果课堂总是呈现失败的实验、有漏洞的解释，学生不仅会失去对化学的学习兴趣，更会对教师的能力表示怀疑，从而降低课堂效率、减弱教学效果。因此，提升教师的实验教学水平，对于教学的有效性来说至关重要。本文就如何提高实验教学水平，谈一些粗浅的认识。

一、 文献研究是快速提升教师实验经验的有效手段

文献研究是基于前人的研究经验之上，包括了实验失败的原因、实验异常现象的解释、实验的改进等，可以让教师少走不少弯路。

文献研究时要采用对比研究的方法，不能只看几篇文献就相信文献上的描述或结论。有些作者缺乏起码的职业道德，只是从理论上分析实验的可行性，然后靠想象就做出了“成功”的实验，尤其是在一些所谓的教学设计中。比如，有人设计了在课堂上演示饱和碳酸钠与水的反应，学生“看到”沉淀析出。从原理上看，反应是可以发生的，溶剂减少、溶质增加、溶质溶解度减小都会促使碳酸氢钠的生成。但是，这个反应是很难在短时间内完成，主要原因是二氧化碳的溶解度太小，反应太慢。有些作者引用他人文献时或没有考证，或不注明出处，人云亦云，因此，对比研究时不能看人多的就认为是正确的。有些作者虽然是自己做了实验，但由于没有注意实验方法的科学性，造成结论不可靠；有的是结果是正确的，但解释原因时结论是错误的或者是不全面的。

因此，在采用对比研究后，还要进行实验验证等，看反应能否进行，改进是否可行，解释是否科学。

二、 亲自实验是提高教师实战经验的有力保障

“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”。来自文献、教材等的知识终归是浅显的，感受总不是很深刻，要想真正掌握实验成功的要诀，弄明白其中的深意，必须要自己亲身实践。只有自己碰过壁、吃过苦头、失败过的实验，你才会真正掌握实验成功的秘诀。比如，浓硫酸与蔗糖、铜反应的两个实验，为了得到最好的演示效果，同样是浓硫酸，对浓度的要求是不相同的。与蔗糖作用的浓硫酸，最好是刚启封的，浓度越大越好，加入蔗糖后要滴加3滴水，再加浓硫酸，利用浓硫酸吸水放热来加快浓硫酸的脱水作用和强化它的氧化能力；而与铜反应的浓硫酸，可以是放置较长时间的硫酸，与铜反应后就能很明显地看到蓝色溶液，否则只有灰白的沉淀生成。又如，苯酚与溴、三氯化铁的两个实验，绝对不可以用相同浓度的苯酚来做，否则只会有一个实验现象明显，与溴反应的苯酚浓度要适当小些，而与三氯化铁反应的苯酚浓度要适当大些。诸如浓度的大小、量的多少、温度的高低等反应条件，必须要经过自己的实践后才会有一个感性认识。

实践是检验真理的唯一的标准，任何理论都要接受实践的考验。比如，二氧化碳与二氧化硫都能与澄清石灰水反应，从理论上都可以先生成正盐沉淀，当气体过量后都能生成酸式盐溶于水，现象为“先生成沉淀后沉淀消失”，因此许多题目都认为不能用澄清石灰水来检验二氧化碳与二氧化硫。真正做过实验的教师会发现，二氧化硫通入澄清石灰水很难观察到上述现象。这是因为二氧化硫的溶解性远大于二氧化碳，亚硫酸的酸性远强于碳酸，澄清石灰水中真正含有的Ca（OH）2的量是很少的，因此很难观察到与二氧化碳相同的现象。如果想要观察到这一过程，必须很小心地让二氧化硫气体缓慢通入澄清石灰水，只能是一个气泡接着一个气泡，而且气泡的数量很少。又如，在《浓硫酸不能干燥NO2气体的实验探究》指出NO2是可以溶解在浓硫酸中的，事实上溶解现象十分明显，只要通入少量NO2，浓硫酸就显黄色，但是许多教辅用书都说浓硫酸可以干燥NO2。

因此，我们绝对不可以在纸上“做”实验，不迷信权威，凭空臆断绝不是科学精神。

三、 课前准备是提高实验成功率的唯一途径

积极有效的课前装备，对于实验的成功至关重要。实验准备必须亲力亲为，不可以由他人代替。许多时候，溶液浓度的大小、溶液是否变质、橡胶制品的老化等等，都会影响实验的成功。

最典型的是氨气的喷泉实验，气密性如果不能保证，实验是绝对不可能成功的，气密性检查必须在课前做好。又比如，二氧化硫水溶液与氯化钡溶液反应，许多教师做出来的结果不满意，滴加氯化钡后就产生了大量沉淀，再加双氧水后现象对比不明显。原因很简单，二氧化硫水溶液中已经产生较多量的硫酸根离子，硫酸根离子可能是来自于自来水中，也可能是时间过长亚硫酸部分被氧化。如果提前半天用蒸馏水来吸收二氧化硫，并让溶液充满试剂瓶，不留空气，盖紧塞子保存，现象就很明显。这样的溶液滴加氯化钡后只会有极少量的沉淀产生，与滴加双氧水后会产生非常明显的对比。如果将该溶液放置三天后，溶液仍然有很明显的刺激性气味，但是已经变质，影响实验效果。

教师通过课前准备，预先做实验，摸索实验药品的多少、操作的注意点等，就能提升演示实验的成功率，提高学生对化学的兴趣，而不至于学生要么怀疑实验能不能成功，要么看不起教师。

四、 理论计算是正确解释实验现象的可靠方法。

许多教师在解释一些实验现象时，习惯于从理论上大体分析反应的原因，没有经过严密的理论计算，从而得出一些不准确甚至错误的结论。endprint

在饱和的澄清石灰水中通入二氧化碳，发生的现象都是这样描述的：“先产生沉淀后沉淀溶解”，但仔细观察，会发现在试管壁上附有白色物质，有点像水雾。在《<石灰水中通入二氧化碳实验>的探究》一文中有了较详细的计算，证明不可能“澄清透明”，必定有部分沉淀不溶解，但溶液的确是澄清了。又比如，三氯化铁滴入硫化钠，许多参考书上都认为会发生双水解反应，其最可能的原因是1991年版的人民教育出版社出版的化学教材，在其中的附录中硫化铁的溶解性是用“-”表示的，对于“-”说明是“表示那种物质不存在或遇到水就分解了”，使得教师自然地认为该物质会发生双水解反应。实际上，在硫化钠溶液中滴加三氯化铁溶液，能看到大量黑色沉淀产生，这沉淀不是黑色的硫化亚铁，也是不红棕色的氢氧化铁。在0.1mol/L的Na2S溶液中，氢氧根离子浓度约为0.09mol/L，硫离子浓度约为0.01 mol/L，查知Ksp（Fe2S3）=1×10-88，Ksp[Fe（OH）3]=1×10-38，经计算优先生成Fe2S3沉淀。同样，运用理论计算，我们会发现氯化钙溶液是很难鉴别NaHCO3与Na2CO3这两种溶液的，但是氯化镁溶液是可行的。

运用理论计算，不仅可以帮助我们脱离具体的数据泛泛而谈，正确解释实验现象背后的原因，更能帮助我们深刻理解反应的本质，从而设计出可靠的实验。

五、 现代教育技术是增强实验演示效果的得力武器

在课堂演示实验时，由于受空间限制、学生的能力等原因，演示的效果不一定达到最好，会影响学生根据实验现象来得出正确结论。目前，许多教室中都有投影仪和数码展台，一些教师尝试在数码展台上演示部分实验，但化学药品可能会腐蚀甚至损坏数码展台。如果我们能结合计算机、投影仪、摄像头，依靠摄像软件的支持，可以将实验的过程通过摄像头拍摄、计算机传输数字信号、投影仪实时投影，让全班的学生清晰地观察到实验的每个细节。有些摄像软件还具有录像功能，如果学生不能细致地捕捉到实验的关键细节，可以通过回放实验视频，再现实验细节，来培养学生如何多角度、全过程观察实验的能力。因此，在课堂演示实验时，可以充分发挥现代教育技术的优势，为实验效果加分。

六、 反思整理是物化实验能力的重要策略

通过文献研究、课前实验与准备、课堂的演示这一系列的过程后，最重要的一步决不能忽略，就是要进行及时的问题反思与材料整理。我们可以对实验达到的效果进行思考，存在哪些不足，如何改进，能否创新，有无漏洞，是否最优等等。通过反思，我们可以使实验教学设计更精致，实验过程更安全环保，实验内容更精当。把自己的实验心得、文献的取舍进行及时的文本整理归纳，其作用不仅仅是防止遗忘，减少今后的工作量，更重要的是这些文本是教师实验教学水平最直观的体现。

提升自身的实验教学水平是作为一名化学教师的必然使命，这条路是艰辛的，受应试教育的影响，一些教师已经抛弃了这条路。但是，通过自己的努力，在实验的过程中你会发现精彩，品尝成功，体会快乐。

参考文献

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