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怎样使课堂演示实验发挥实效

2010-04-11郭红彩

化学教与学 2010年8期
关键词:化学思维实验

郭红彩

(江苏睢宁高级中学南校 江苏 睢宁 221200)

化学的学科特点决定要注重实验教学,在学生建立完整的化学概念和得出正确的结论的过程中,实验是最活跃最具有说服力的部分。它能化抽象为具体,变枯燥为生动,把要研究的化学现象清楚地展现在学生面前。演示实验能以其独特的魅力激发起学生的求知欲,唤起学生的新奇感,帮助学生从宏观向微观过渡,建立概念、理解原理、培养学生的观察能力和思维能力,配合教师栩栩如生的讲授使学生了解知识的来源,给学生留下深刻的印象,可达到一举多得的效果。

新课改观念下的实验,不仅继承原来的实验要求,更要求处处能让学生动手。苏教版教材取消了课本后学生实验,更多的是边学边实验;本意是加强实验,却被一些人理解成减少实验,这大不应该,在一些缺少实验条件的学校更应该千方百计做好演示实验。要使演示实验真正达到目的,必须做到以下几点:

一、要目的明确,忌随心所欲

化学教学中,演示实验是新课导入的重要方法之一。实验具有生动、直观、新奇的特点,容易激发学生的直觉兴趣。如能充分发挥实验的趣味性、奇异性、多变性,就能创造出生动的情景,使学生思维活跃。演示实验是用来配合教学的,应根据不同教学内容和要求,选择用合适的实验,合理地进行实验,以便让学生清楚地认清化学事实。例如,在讲授镁与二氧化碳这一反应时,其目的就是让学生认识二氧化碳不支持燃烧只是相对的而不是绝对的这一规律。我们利用演示实验都应清楚地显示出演示内容的本质特征。当然实验时要增强实验的趣味性,更好地调动学生的思维积极性。再比如,讲“二氧化硫”这一节,我们可以用引导提示法指出我们要实验的问题和目的。如十分明确地提出 “二氧化硫的漂白原理和次氯酸漂白原理相同吗?”这个问题,然后再提出“怎样探究实验?”活跃思维,明确目标。经议论设定如下基本方案。

a.将SO2气体通入品红溶液中,再加热

现象:品红溶液先褪色,加热后恢复原来颜色

b.将Cl2气体通入品红溶液中,再加热

现象:品红溶液先褪色,加热后无变化,溶液仍为无色

结论:次氯酸的漂白作用是一种氧化性漂白,是永久性的,不可逆的,而二氧化硫则是与有机色质化合生成不稳定的无色物质,加热后又会分解。

整个实验目的性明确,环环紧扣,学生必定会有很强的感性认识,很清楚的认知思路,不但轻松地掌握这节的内容,还学会了研究化学问题的方法。

演示实验切忌毫无目的,随心所欲。演示实验的最终目的是为教学服务的,为的是在实验中看到事实,发现理解规律,从而掌握规律。为实验而实验,没有目的性,只会使学生浮于实验过程与表面现象,不知道老师为什么做实验,不知道实验演示了什么内容,更谈不上自己去发现与探讨规律了。对老师而言,这样的实验是“吃力不讨好”的。

二、要明显直观,忌模糊不清

演示实验应具有一定的可见度,在课堂演示实验时,有些实验往往因后面的学生看不清而深感遗憾,有些不得不让学生课后逐个观看而消耗了许多精力。故可见度是衡量演示实验质量的重要标志之一。可以说演示实验的一切功能都不能离开观察,观察者只能在演示者所给现象的基础上进行观察。因此,演示实验的直观是最起码的要求,教师在设计演示实验时应注意以下几点:

1.化学实验变化要显著

为使现象明显,可以把实验放大,要使教室内最远的同学也能看清。比如在进行钠与水反应实验时,可以把它放在投影仪上来做。

2.仪器简单,过程明了

演示之所以要直观,就是为了能从实验中直接观察到化学过程,认识化学现象的本质,而不需要过多地拐弯抹角,受其他无关因素的干扰。例如:苏教版演示实验:取一小块金属钠放在石棉网上加热,观察现象。

此实验可观察到钠熔化后燃烧,发出黄色火焰,在石棉网上留下灰黑色的物质,因石棉网的成分比较复杂很难观察到过氧化钠的颜色,从而显得实验苍白无力。现进行如下改进:把吸干表面煤油的钠块放在已损坏的蒸发皿碎片加热。会观察到钠块燃烧,产生黄色火焰,同时在蒸发皿的碎片上有淡黄色的珊瑚状产物生成,然后向反应后的产物中滴加酚酞溶液会看到先变红后褪色,为下面的过氧化钠教学作了有力铺垫。

3.要多种感官并用

有资料表明,在接受知识方面,单靠听觉一般只能记住15%左右;单靠视觉,从图象获得知识,只能记住45%左右;如果两者结合起来,可记住65%。因此,调动学生各部分感官的协调并用,比单一渠道要好。我们应该考虑学生的各种感官对信息的分辨能力,以强化有效刺激,促进学生对新知识、新规律的理解。例如,讲硝酸铵溶于水时是吸热和氢氧化钠溶于水时是放热,学生视觉感受是通过温度计来判断,也可以让学生用手去试,感觉它的温度,也可以用多媒体课件来演示。使学生视觉、感觉共同作用比单纯用视觉效果更好。

演示实验切忌模糊不清,学生看不到清晰的实验过程和明显的实验结果,搞不清实验所演示的内容、原理,无助于化学教学,与其浪费时间,不如不做。

三、要安全可靠,忌弄虚作假

课堂上的教学时间是极其宝贵的,如果教师在演示中出现失误和差错,不仅会殆误时间,而且会引起对所得结论的怀疑。因此,教师在课堂上的演示实验必须确保成功。成功的演示是由多方面的因素决定的。首要条件是掌握实验原理,它是设计实验的依据。其次可以改进实验:如镁条与CO2的反应,在旧教材中还要求在集气瓶的瓶底放上一层细沙(防止产物温度过高,炸裂瓶底),我们习惯上会采用启普发生器或简易装置来制备CO2,尽管课前我们都已经作了各种充分准备,甚至最后的一次检验都非常合格,但到了课堂上实验还是失败了,令学生扫兴,更令自己难过,从而也耽搁教学内容。为了确保实验成功,现象明显,且时间短。我进行了如下的改进:在集气瓶中加入10mL的稀盐酸,加入一小药匙的碳酸钠粉末,迅速盖好玻片,再把用砂纸打好的镁条点燃后,伸进集气瓶中,会看到镁条剧烈燃烧,同时水溶液中有黑色物质生成,坩埚钳夹住的镁带变成白色物质,加入的盐酸溶液起到了产生CO2作用,同时也达到了细沙所起的作用,省时省力保质保量地完成了实验,避免了课前烦琐的准备,收到了非常好的教学效果。

另外,要注意环境条件。有些实验的成败与环境等外界条件很有关系,因此,教师在课前要选择好所需的仪器和材料,仔细地反复实验,不要照搬课本,不知变通,估计实验时间,观察教室里即将演示环境等。

课前做好充分的准备,可以提高演示的成功率,但不能保证课堂上一定不出问题。出了问题怎么办?一是要镇定,切忌手忙脚乱,应认真思考和分析,尽可能及时找出原因,迅速排除故障;二是要实事求是,实验失败不可简单地用“仪器不行”来搪塞过去,更不能编造数据,弄虚作假。应当向学生如实说明实验失败的原因,申明下次再做。这种负责的精神和科学的态度,必将培养学生实事求是的科学作风,对学生产生良好的影响。

四、要有启发性,宜简不宜繁

“一项演示实验,使用的材料越简单,学生越熟悉,就越想透彻地获得所验证的结果”,演示实验宜简不宜繁。过于复杂的实验装置还会分散学生的注意力,不易抓住事物的本质,也不易鼓励学生自己动手做实验。例如,自制水果电池,我采用的是橙子、菠萝等水果,找来铜片和锌片,几根导线,还有电流表做实验,效果很好,学生很感兴趣,而且学生课后也能自己做实验,增加了动手能力。演示实验能够提供丰富的感性材料,变抽象为形象,但它的最终目的是要通过观察启发思维,使学生更好地认识客观规律,发展能力,培养兴趣。因此,在设计和编制演示程序时,必须在启发性上下功夫。

演示中的启发性,首先在于以趣激疑。当生动的演示现象出乎学生的意料之外时,认知的矛盾将上升为思维的动力。例如,镁条在空气中燃烧发出耀眼强光,让学生想一想放鞭炮时所形成了美丽的图案,学生倍感新鲜,而对这一美妙神奇的现象,学生的许多疑问必将油然而生。运用演示引发问题,只是启发思维的起点,虽然它是学生开展积极思维的突破口,但要推进学生思维的展开,仍需有教师不断地加以恰当的引导。例如,为什么会有这种现象?怎样才能产生?条件是什么?怎样才能做得更好?在学生不断的思索、探讨、研究中,逐步掌握化学知识,理解化学规律,这样的实验就成为了推进思维的动力。演示实验一般情况下可采用这样的几步:1.提出问题,设计实验带动向导;2.做实验,提出问题进行探讨,找出规律;3.应用规律来说明问题,并用实验来验证。这一过程体现了实践—理论—实践的认知规律。演示实验切忌难易不分,草草了事。有些新教师做实验,常常以能显示实验现象为满足,草草表演,匆匆收场,这样的实验不能给学生留下深刻的印象,而且忽视了学生由感性到理性的上升过程,忽视了学生能力的培养,不可能达到实验所需的目的。

总之,演示实验在化学教学中有不可替代的作用。尤其在新课程理念下,在化学教学中实施素质教育,实验教学能起到不可估量的作用。教师只有明确了演示实验的重要性,掌握了正确的方法,才能使学生的观察和思维活动紧密地结合起来,用观察来促进思维活动的展开,又用思维来指导观察活动的进行,逐步掌握化学知识,培养学生的观察和思维能力,才能使我们的化学教学达到“事半功倍”的效果。此外,教师对待演示实验的严谨作风和科学态度也会对学生的实验素养起到潜移默化的作用。

[1]中华人民共和国教育部.全日制义务教育化学课程标准(实验稿)[S].北京:北京师范大学出版社,2005

[2]蔡亚萍.中学化学实验设计与教学论[M].宁波:浙江教育出版社,2005

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