张炜

摘 要：演示实验，既可以创设情境，激发学生学习的好奇心，可以通过实验及其现象的分析、归纳形成概念，可以通过演示实验突破教学的重难点，更普遍用于探究过程对作出的假设进行相关证据的收集，其重要性不言而喻。但无论教材中或是增加的演示实验，很大程度上由于教师在设计、操作过程中呈现方式上的不到位，导致演示实验并未取得应有的教学效果。本文围绕演示实验的呈现方式，从乐见、眼见、易见三个方面来优化演示实验的呈现方式，从而提升演示实验的教学效果。

关键词：初中科学；演示实验；呈现方式；优化

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2017）05-011-03

科学是一门以实验为基础的学科。实验既是科学探究最为重要的环节之一，也是学习科学的重要方法。通过实验不仅可以帮助学生正确认识事物和概念的形成过程，同时，通过实验可以培养学生观察能力、分析和解决实际问题的能力，又能提高学生的动手能力和创新能力。可以说，科学实验是科学教学最为本质的特征，在教学中有难以替代的功能。

一、问题的提出

演示实验作为科学实验的重要组成部分，同样既是初中科学课堂教学的重要教学方法，也是课堂教学的重要内容。好的演示实验可以创设情境，激发学生学习的好奇心和求知欲；可以通过对实验过程及其现象的观察、分析，归纳形成科学概念、原理、规律；可以通过演示实验形象、直观的实验过程，来突破教学的重难点；更可以通过演示实验获取的实验数据，检验探究过程作出的假设，其重要性不言而喻。浙教版的《科学》教材设置了大量课堂演示实验，意义也正在于此。

但演示实验不同于学生实验，除了要吸引学生外，由于观察者所处的距离和视角不一样，对演示实验呈现的过程和现象提出了更高的要求。因此，在教学中会发现，教材很多演示实验看起来都很不错，但操作中呈现的实验过程和现象相对于整个班级的学生来说并不明显，制约观察效果。不仅没有发挥演示实验应有的作用，反而会制约课堂教学的流畅性和清晰度。分析其原因有很多，总结起来从结果上看，演示实验的呈现方式是最为重要的原因之一。因此，作为一名科学教师应尽一切可能来优化演示实验的呈现方式，为学生展现出丰富多彩的科学现象和情景，帮助学生直观、有趣、形象地学习科学，从而切实提升演示实验的教学效果。

二、演示实验呈现方式的优化和实施

演示实验效果不好，要么呈现的方式过于呆板，不符合学生的心理特征；要么是实验现象、过程不明显，呈现的演示实验不利于学生的直接观察。归结起来看，要提高演示实验的教学效果，优化演示实验的呈现方式是很重要的一环。本文围绕演示实验呈现方式，以乐见、眼见、易见三个方面为标准，来优化演示实验的呈现方式，使得演示实验的现象和过程更切合学生的观察，以及学生的心理特征需求。

1、乐见，呈现的现象要尽可能的惊奇

实验教学既符合科学学科的特征，又符合初中生的认知特点，同时也要符合初中生好奇、好问的心理特征。好的演示实验首先應具备激发学生学习好奇性和求知欲的功能，应是培养学生学习兴趣、引人入胜的重要手段，特别是为课题引入而创设的情境性实验。因此，在设计、操作演示实验时，首先呈现的过程要注意顺序和设置悬念，要保持足够的吸引力，不能平铺直叙。就好像一个好故事一样，不同的讲述方法呈现的效果是完全不一样的。另一方面要使实验呈现的现象尽可能的惊奇，给学生形成强烈的视觉冲击，充分引起学生的注意和兴趣。

例1（设置悬念）：机械能转化

学习机械能转化的教学中，先出示图1盖好盖子的金属圆盒，提问学生能不能不用外力的情况下，如何实现重物爬坡。在学生疑惑中教师演示圆盒爬坡实验，学生会在惊奇于实验现象的过程中引发思考和猜测。待时机成熟时，教师接着用图2透明装置演示一边，以支持学生猜想铁盒中机关的可能性，再揭秘演示，引出课题进行学习。若先直接呈现图2实验就没这个效果。

例2（现象惊奇）：帕斯卡桶裂

在学习影响液体压强的影响因素教学中，为了引出影响液体压强的影响因素，演示帕斯卡桶裂实验中，用细针在矿泉水瓶子的侧壁中上部戳上许多细孔，开始让漏斗水平转动时，无水流出。当学生不以为然时，突然将漏斗举高到一定高度时，只见水流从细孔中喷射而出，并且持续时间长，十分美丽（如图3）。在学生前后比较的一片惊呼声中，再重复实验，引导学生观察变量，这样学生有了充分的观察动机，在认真观察的同时，引发学生的好奇心和进一步的思考。

演示实验的呈现如果能增加神秘感和现象的感官刺激程度，产生惊奇的实验效果对于活跃课堂气氛，激发学生的学习积极性是有很大作用的。教师可以通过声、光、电等一些手段来放大演示实验的现象，以加强演示实验的感官刺激，突出演示实验的惊。可以结合一些小魔术、一些学生错误的前概念（认知冲突），来设计演示实验以增强演示实验的奇。要善于铺设和设置悬念，把握好实验呈现的节奏，创设惊奇的学习氛围，使学生乐见。另外，学生兴趣的最高境界应该是思维的乐趣，因此在惊奇的实验现象下，还需设置相关的引导性问题，引发思考。

2、眼见，呈现的现象要尽可能的可视

从图4所示的人体感官对信息的捕获率来看，眼睛是人类最重要的感觉器官，人们从外界接收的各种信息中80%以上是通过视觉获得的。对于演示实验过程和现象来说，基于课堂演示实验的客观条件，学生更是依赖视觉来获取信息的。因此，在演示实验的操作过程中要尽量把通过其他感觉器官捕获的实验现象转化为视觉，要把看不见的实验现象转化为看得见的实验现象，要把不明显的实验现象放大，要把定性观察转化为定量观察，总之实验过程和实验现象要尽可能有利于学生用视觉进行直接观察。

例3（触觉转化为视觉）：氢氧化钠溶解放热

虽然氢氧化钠溶于水会放出大量的热，用手触摸试管外壁感受温度明显升高，但是作为一个课堂演示实验，通过触觉来感受现象不方便、不明显，不可视。即使有一两个同学感受到了，但大部分同学还是没有直接的感觉和体验。可将实验中的冷水更换为刚煮沸的热水，用试管取3毫升水加热至沸腾，停止加热，再将少量氢氧化钠放入盛有热水的试管里，学生可以观察到水又重新沸（如图5）。当然也可以通过放热改变气压，观察红墨水的移动来推导放热。原理是一样的，把触觉转化为视觉，便于全体学生观察。endprint

例4（定性转化为定量）：滑轮组

在《滑轮组》的教学中，拉力和重物之间的大小关系是可以通过弹簧秤的测量进行比较，实验现象和数据利于得出拉力与重力之间的关系。但由于绳子自由端拉过的距离和重物上升的高度之间没有进行定量的测量，只是进行了定性观察。学生虽然初步可以认识到两者之间的区别联系，作出相关猜想。但不能利用有效测定两者的定量关系。因此，在教材實验的基础上，用图6所示的方法对绳子自由端移动的距离和重物上升的高度进行简单的比例测量，把定性观察转化为定量观察，提升视觉的指向性，有利于通过实验得出相关规律。

无论是其它感觉转化为视觉，或是转化实验现象，或是放大实验现象，或是定性转化为定量，其核心就是针对课堂演示实验的条件和目标，呈现实验过程和现象的方式要尽可能的有利于学生的视觉观察，眼见为实。

3、易见，呈现的现象要尽可能的清晰

在乐见和可见的基础上，总还是有些演示实验的现象不便于学生观察。有些是由于重力的原因只能在水平方向操作，而不能在竖直方向操作；有的实验因为实验周期太长，不能在短暂的课堂内完成；有的由于观察的视角不一样，观察的结果不一样；有的实验因为实验现象呈现过快或者过慢等原因，不利于学生的观察。总结起来说，就是呈现的实验现象在学生的观察范围之外。面对这样的情况，应该借助于实物投影仪、摄像头、数码相机、手机、同屏软件等工具，扩大学生的观察范围，使得实验现象清晰可见。

例5（观察的角度）：观察杯中的硬币

在光的折射现象中，在做观察杯中的硬币演示实验时，只有眼睛在折射光线上的学生才能看到相关实验现象，教师只能让某几个学生进行尝试，很难让全班同学同时看到相关现象。作为一个课堂演示实验，又不能挨个让学生观察一遍，实验效果并不理想。这类实验就需要借助工具进行观察（如图7）：在实验中用摄像头替代观察者的眼睛，将摄像头扑捉的现象通过大屏幕的方式进行呈现，这样就避免了观察角度带来的问题，能让全班同学身临其境的同时观察到实验现象。

例6（过程太快）：压缩做功

在浙教版科学教材九年级上册第三章的“压缩做功演示实验”，由于在实验的实际演示操作过程中，下压动作迅速，实验现象瞬间即逝，学生不便于观察、可见度低，效果差。可以事先将该实验过程全程录像，当课堂演示实验结束后，通过录像的慢放，甚至是反复慢回放，将实验现象清晰的展现给学生（如图8）。在一些演示实验中，又如自由落体等实验现象往往瞬间产生，一闪而逝，不便观察，实验效果差。如果教师采用正常的拍摄速度，然后再通过录像慢回放，将实验中的瞬间现象慢慢呈现，使学生观察到完整清晰的实验现象，达到其他手段达不到的效果。

将演示实验和现代技术有效结合，既能把微小的实验现象放大，清晰直观呈现给学生；能把快的变慢，慢的变快；能让学生观察到常规手段看不到的一些实验操作过程中的动态变化；也能统一全班学生的视角，避免观察角度的干扰……。总之，要充分活用数码技术等现代科技手段，借助工具扩大学生的观察范围，尽量让呈现的实验过程和现象清晰可见，不仅乐见、可见也易见。

三、思考

斯宾塞曾说，“不要给孩子鬼一般难捉摸的东西”，演示实验本义就是通过形象、直观的实验让抽象的科学教学更形象。但如果演示实验呈现的方式不恰当，用一个乏味、不可见、又不清晰的实验去解释或揭示一个更抽象的科学概念或原理，效果可能会适得其反。因此，如何提升演示实验的呈现方式，让演示实验有助于教学，而不是成为教学的又一个难点，是一个永恒需要解决的问题。除了上文所提的三点以外，在教学实践中还需要注意以下几点。

1、突出示范

演示实验主要是教师做给学生看的，演示过程有强烈的示范效应。因此，首先每一个演示实验都需要教师认真研究和准备，尽量提高演示实验的可视性、成功率，突出可信度；其次，教师在使用仪器、量取药品及演示操作时，实验操作要规范，过程要科学，在潜移默化中使学生养成良好实验习惯；另外，在实验过程中，教师在介绍实验仪器、阐述实验过程和总结实验结论时，实验用语要准确、科学，以利于规范名称，科学表述。简而言之，作为一名科学教师要不断提升自身的实验技能，以起到良好的示范效果。

2、明确目的

现象的清晰易见这是一个基础，是一个外在要求。而学生思路的清晰，才是本质要求。学生在观察演示实验时，经常会因为一些惊奇有趣的实验现象，而忽略了现象背后隐藏的原理和本质。因此，教师在思考呈现方式的同时，也不能忽视实验教学的目的性。要达到什么目的，起到什么作用，解决什么问题等，这些是教师首先要明确。演示中不仅要指导学生观察，更重要的是要通过呈现的方式和启发性、指向性的问题去引导学生的思考。在学生观察实验现象发生和变化的基础上，去分析现象产生及变化的原因，这样才能有效的达到演示实验的教学目的。

3、引导参与

虽说是演示实验，但并不意味演示实验就是教师的独角戏。恰恰相反，正因为演示实验过程中，学生容易处于被动地位，更需要通过教师的设计，来引导学生的积极参与，激发学习的主动性。行动上，可以通过邀请学生和教师共同完成实验，或在教师指导下学生代表完成一些简单的实验来引导学生积极参与；语言上，可以引导学生通过对实验仪器的介绍，实验现象的描述来引导学生积极参与；思维上，可以通过围绕原理、器材、药品、现象、成因等设计问题，特别是通过引导学生对实验的评价来引导学生积极参与。通过行动、语言、思维强化演示实验的互动性，激发学习的主动性。

总之，在还不能把每个演示实验都转化为学生实验时，教师要充分考虑演示实验的呈现方式，要尽量打破演示实验和学生实验的界限，设法让演示实验尽可能的有利于学生的观察，启发学生的思维。让学生在动手动脑中学习科学，培养兴趣，发展能力。

参考文献：

[1] 赵利华 怎样让物理演示实验达到演示目的 学苑教育2016（ 3）

[2] 郭 敏 谈化学教学中演示实验的“五要” 新课程 2016 （6）

[3] 罗朝帅 初中物理演示实验优化策略 未来英才 2016 （13）

[4] 蒋鸣凤 初中物理演示实验优化教学策略 中学物理 2015 （10）endprint