潘國(guó)榮++劉芬
摘 要:教師演示實(shí)驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要組成部分,是面向全體學(xué)生進(jìn)行示范表演的一種教學(xué)形式。教師的示范操作,在指導(dǎo)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能以及培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度等方面有著“言傳身教”和“潛移默化”的重要作用。因此,必須重視演示實(shí)驗(yàn)的策略和細(xì)節(jié),以充分提高化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功效。
關(guān)鍵詞:中學(xué)化學(xué) 演示實(shí)驗(yàn) 教育功效 策略
根據(jù)實(shí)驗(yàn)主體的不同,中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以分為演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)。演示實(shí)驗(yàn)是指為了配合一定的化學(xué)教學(xué)內(nèi)容由教師面向全體學(xué)生在課堂教學(xué)過程中進(jìn)行的示范操作與表演,并指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察和思考的一種實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式。演示實(shí)驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要組成部分,它能化抽象為具體、化枯燥為生動(dòng),把要研究的化學(xué)現(xiàn)象清楚地展示在學(xué)生面前,激發(fā)學(xué)生的感知興趣并調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情;通過引導(dǎo)學(xué)生的觀察和思考,使學(xué)生明確化學(xué)的概念和規(guī)律,讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過程、感受科學(xué)精神;還能對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全、節(jié)約、環(huán)保、愛護(hù)公物、審美等方面的教育。演示實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑,我們要重視演示實(shí)驗(yàn)的策略和細(xì)節(jié),以提高演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功效。
一、明確實(shí)驗(yàn)演示的目標(biāo)
化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)是配合化學(xué)教學(xué)使用的,其最終目標(biāo)是為化學(xué)教學(xué)服務(wù)。為了讓學(xué)生通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)來認(rèn)識(shí)化學(xué)知識(shí)、探尋化學(xué)規(guī)律、理解和運(yùn)用化學(xué)知識(shí),教師要明確每個(gè)實(shí)驗(yàn)的演示目標(biāo):為了解決什么問題?應(yīng)該突出什么實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?重點(diǎn)示范哪些操作?如何啟發(fā)學(xué)生積極思維并得出結(jié)論。教師要讓學(xué)生明白演示實(shí)驗(yàn)的目的,要讓學(xué)生抓住實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)問題和主要現(xiàn)象,激發(fā)他們觀察實(shí)驗(yàn)、思考問題的積極性。如在“試紙的使用”實(shí)驗(yàn)演示中,在檢驗(yàn)氣體的酸堿性時(shí)通常使用濕潤(rùn)的紅色或藍(lán)色石蕊試紙,而在測(cè)定溶液的酸堿度時(shí)則使用干燥的pH試紙。因此,我們要根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容和要求,選擇合適的實(shí)驗(yàn),合理地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示,以便使學(xué)生清楚地認(rèn)識(shí)化學(xué)知識(shí)、概念和規(guī)律。
二、演示實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象要直觀
教師演示實(shí)驗(yàn)的目的就是向?qū)W生提供直觀的觀察材料。首先,教師應(yīng)根據(jù)課程內(nèi)容選擇那些能夠在反應(yīng)中產(chǎn)生顏色改變、放出氣體、生成沉淀、發(fā)光、發(fā)熱等現(xiàn)象明顯的實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行演示,讓學(xué)生清楚地看到鮮明突出、對(duì)比強(qiáng)烈的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。還可以采用下位巡游、襯托對(duì)比、應(yīng)用現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備投影放大等方法來增強(qiáng)課堂演示實(shí)驗(yàn)的效果。其次,儀器、裝置和操作過程要簡(jiǎn)單。如“木炭在氧氣中燃燒”的實(shí)驗(yàn),把木炭放在燃燒匙里燃燒,學(xué)生觀察到的現(xiàn)象是不明顯的,如取一長(zhǎng)條木炭用鐵絲系住一頭,點(diǎn)燃另一頭,再把木炭放到氧氣瓶中燃燒,學(xué)生就能清晰地觀察到木炭在氧氣里燃燒的現(xiàn)象了。學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中能直接觀察到物質(zhì)的變化過程,能更深刻地認(rèn)識(shí)到化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì),但要防止受其他無關(guān)因素的影響。
三、實(shí)驗(yàn)演示操作要規(guī)范
教師實(shí)驗(yàn)操作的動(dòng)作和步驟要準(zhǔn)確、規(guī)范。這不僅關(guān)系到實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒Γ€影響著實(shí)驗(yàn)效果,而且對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作也起到了示范的作用。演示實(shí)驗(yàn)中,教師的一舉一動(dòng)都是學(xué)生獨(dú)立操作的依據(jù)和榜樣,對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力的培養(yǎng)有著直接影響。因此,教師在演示實(shí)驗(yàn)過程中要注意臺(tái)面整潔、用品有序、裝置整齊、設(shè)計(jì)合理、面朝學(xué)生、邊講邊做、用語準(zhǔn)確、操作規(guī)范。如“膠頭滴管的使用”實(shí)驗(yàn),正確的操作應(yīng)該是中指和無名指夾住膠頭下的玻璃管,食指和拇指護(hù)住膠頭,保持滴管向下垂直,用食指和拇指擠壓膠頭以排出空氣或滴加液體,這樣的操作才是標(biāo)準(zhǔn)的。而目前一些初中化學(xué)教科書中的說明與圖示是:用中指、食指和拇指拿持與擠壓膠頭,這樣操作容易導(dǎo)致滴管拿持不穩(wěn)或誤壓液體而滴下。教師只有正確地示范操作,才能有效培養(yǎng)學(xué)生的正確操作技能和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
四、確保實(shí)驗(yàn)演示的成功
化學(xué)知識(shí)與規(guī)律是通過實(shí)驗(yàn)而歸納總結(jié)出來的,因此,演示實(shí)驗(yàn)的成敗,直接影響著學(xué)生對(duì)有關(guān)化學(xué)知識(shí)、概念和原理的認(rèn)識(shí)。如果演示實(shí)驗(yàn)失敗,就會(huì)嚴(yán)重地影響化學(xué)教學(xué)效果,削弱學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,并挫傷他們的自信心。因此,教師必須在課前周密細(xì)致地準(zhǔn)備,以保證實(shí)驗(yàn)的成功。
演示實(shí)驗(yàn)的成功包括兩方面內(nèi)容:一是實(shí)驗(yàn)過程要簡(jiǎn)捷、快速。課堂的教學(xué)時(shí)間非常寶貴,教師在演示過程中如出現(xiàn)了一些失誤或差錯(cuò),不但會(huì)占用教學(xué)時(shí)間,還會(huì)引起學(xué)生對(duì)有關(guān)化學(xué)知識(shí)的懷疑。因此,在保證實(shí)驗(yàn)演示所需的儀器、試劑、用品等條件下(如儀器、藥品等要充足到可以重復(fù)實(shí)驗(yàn)),還必須對(duì)儀器規(guī)格、藥品試劑的濃度與用量等進(jìn)行準(zhǔn)確把握,必要時(shí)還應(yīng)在課前把實(shí)驗(yàn)做成功,而后再去演示。另外,還要確保實(shí)驗(yàn)操作的正確性和熟練性,才不能影響實(shí)驗(yàn)進(jìn)度。二是演示實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象與結(jié)果要嚴(yán)密,達(dá)到課程的教學(xué)目標(biāo)。如“鋅跟硫酸反應(yīng)制取氫氣”的實(shí)驗(yàn),如使用的鋅純度很高、硫酸濃度低,制取氫氣的反應(yīng)則非常慢,這會(huì)影響整堂課的教學(xué)進(jìn)程。因此,在實(shí)驗(yàn)中可適當(dāng)提高硫酸的濃度,滴加幾滴硫酸銅溶液來提高反應(yīng)速率,而這些都需要教師在課前就準(zhǔn)備好。教師要掌握實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)發(fā)生的異?,F(xiàn)象,控制好實(shí)驗(yàn)條件和操作程序,讓實(shí)驗(yàn)進(jìn)程朝著要達(dá)到的目標(biāo)發(fā)展,讓學(xué)生看到結(jié)論準(zhǔn)確、現(xiàn)象明顯的預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
五、演示實(shí)驗(yàn)結(jié)果要真實(shí)
教師課前的充分準(zhǔn)備是演示實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵,但也不能百分之百地保證在實(shí)驗(yàn)中不出問題。如一旦出了問題該怎么辦呢?一要沉著冷靜,認(rèn)真思考和分析失敗的原因,迅速更換裝置、儀器、藥品等,重新再做實(shí)驗(yàn)。如長(zhǎng)期放置的30%過氧化氫溶液也會(huì)慢慢地分解釋放出氧氣而變稀,如果再按照30%來稀釋成5%后制取氧氣,則實(shí)驗(yàn)很容易失敗。這種情況就應(yīng)及時(shí)更換藥品重新實(shí)驗(yàn)。二要實(shí)事求是,實(shí)驗(yàn)失敗不能簡(jiǎn)單地用“儀器或者藥品不行”等結(jié)論來解釋,更不能弄虛作假,自欺欺人。實(shí)驗(yàn)演示失敗是課堂教學(xué)的重大失誤,教師應(yīng)如實(shí)地向?qū)W生說明實(shí)驗(yàn)失敗的原因。三要對(duì)來不及進(jìn)行重做的實(shí)驗(yàn),說明下次補(bǔ)做,并要及時(shí)地完成實(shí)驗(yàn)演示。這種認(rèn)真的工作精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,必將對(duì)學(xué)生實(shí)事求是的學(xué)習(xí)產(chǎn)生積極的影響和作用。
六、演示實(shí)驗(yàn)過程要綠色環(huán)保
綠色化學(xué)又稱為環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué)。化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化要求:一是反應(yīng)物、催化劑和生成物等無毒害,不需要處理廢物;二是在保證實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的前提下,盡量采用微型化實(shí)驗(yàn);三是產(chǎn)生有毒害物質(zhì)時(shí),要讓實(shí)驗(yàn)封閉化,或者對(duì)有毒害的物質(zhì)進(jìn)行收集與無害化處理;四是實(shí)驗(yàn)后的廢氣、廢液、廢渣等不能隨意亂放,要分類后進(jìn)行收集和處理,甚至回收等。如在操作“硫、磷在空氣中燃燒”的實(shí)驗(yàn)時(shí),會(huì)產(chǎn)生污染空氣的二氧化硫氣體和五氧化二磷白煙,教師在操作這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí),硫、磷的用量要盡量減少,或者改進(jìn)實(shí)驗(yàn)在封閉的裝置里進(jìn)行,以減少教室內(nèi)的空氣污染及對(duì)師生健康的影響。通過教師在實(shí)驗(yàn)操作中對(duì)綠色化學(xué)的力行示范,既保證了師生的身心健康,也潛移默化地培養(yǎng)了學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。
七、確保演示實(shí)驗(yàn)安全
“安全第一”是化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的基礎(chǔ),演示實(shí)驗(yàn)必須確保安全,不允許有任何傷害師生的事故發(fā)生。演示實(shí)驗(yàn)中無論何種因素引起的安全事故,教師都負(fù)有不可推卸的責(zé)任。這就要求教師在操作演示實(shí)驗(yàn)之前,要做好充分的準(zhǔn)備:認(rèn)識(shí)儀器、藥品的性能和化學(xué)反應(yīng)的原理,嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程進(jìn)行操作,采取必要的預(yù)防措施,以確保實(shí)驗(yàn)演示的安全和成功。如在進(jìn)行“可燃性氣體氫氣、一氧化碳、甲烷等的點(diǎn)燃”實(shí)驗(yàn)時(shí),教師應(yīng)按照規(guī)程進(jìn)行驗(yàn)純,在確保氣體純凈后再點(diǎn)燃,以免發(fā)生爆炸事故。對(duì)于用到或產(chǎn)生易燃、易爆、易中毒物品的演示實(shí)驗(yàn)時(shí),教師更應(yīng)該做好安全預(yù)案。實(shí)驗(yàn)中一旦發(fā)生意外事故,要鎮(zhèn)定、沉著、妥善地處理。結(jié)合實(shí)驗(yàn)事故的原因?qū)W(xué)生進(jìn)行安全教育,向?qū)W生講清化學(xué)實(shí)驗(yàn)有中有哪些操作環(huán)節(jié)是必須要嚴(yán)格按照規(guī)范的操作程序進(jìn)行的,否則就容易發(fā)生意外事故。要防止因?yàn)槲覀兊氖д`而讓學(xué)生對(duì)化學(xué)產(chǎn)生很“危險(xiǎn)”的恐懼心理,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)失去興趣和信心,從此對(duì)化學(xué)學(xué)科敬而遠(yuǎn)之。
八、巧借現(xiàn)代化工具輔助實(shí)驗(yàn)
先進(jìn)的認(rèn)識(shí)工具是深化認(rèn)識(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。有些化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象轉(zhuǎn)瞬即逝(如鈉、鉀與水的反應(yīng)),學(xué)生的觀察方法和能力有限,按照常規(guī)的演示實(shí)驗(yàn)方法使全班學(xué)生都能清楚地看到整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程與現(xiàn)象有時(shí)是很困難的。為了提高演示實(shí)驗(yàn)的效果,充分發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗(yàn)的功效,教師可借助現(xiàn)代化的教學(xué)設(shè)備,如普通投影儀、實(shí)物投影儀、電腦攝像頭等把演示實(shí)驗(yàn)的過程投影在屏幕上,把化學(xué)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象放大,盡量讓每名學(xué)生都能清楚地看到實(shí)驗(yàn)的全過程與現(xiàn)象,使學(xué)生感受到化學(xué)實(shí)驗(yàn)的樂趣,從而增強(qiáng)學(xué)生的自主參與意識(shí)。
在信息化的教學(xué)環(huán)境中,我們還可以利用多媒體課件的視頻播放、點(diǎn)播和放大、停留、加速等功能來輔助演示實(shí)驗(yàn)教學(xué),以強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能。教師可以把那些現(xiàn)象不明顯,或多變,或產(chǎn)生毒害,或劇烈爆炸等“疑難”的實(shí)驗(yàn),制成多媒體課件,以便學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的現(xiàn)象或危害,加深學(xué)生對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)及操作過程的理解和認(rèn)知。把“疑難”實(shí)驗(yàn)或一些重要實(shí)驗(yàn)的多媒體課件放在網(wǎng)絡(luò)上,讓學(xué)生自行點(diǎn)播學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)自主性的個(gè)別化學(xué)習(xí)。
九、實(shí)驗(yàn)要具有探究性
化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)中已把“發(fā)展科學(xué)探究能力”作為一個(gè)重要的教學(xué)目標(biāo),化學(xué)實(shí)驗(yàn)則是進(jìn)行科學(xué)探究的主要方式,因此,我們要加強(qiáng)化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的探究化設(shè)計(jì)。在明確了實(shí)驗(yàn)要解決的問題后,教師要多鼓勵(lì)學(xué)生充分利用自己的生活經(jīng)驗(yàn)和化學(xué)知識(shí),對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中可能會(huì)出現(xiàn)的情況進(jìn)行大膽的猜想與假設(shè);或請(qǐng)學(xué)生嘗試設(shè)計(jì)一些實(shí)驗(yàn)方案等。對(duì)于無危險(xiǎn)、易操作的實(shí)驗(yàn),教師可以請(qǐng)一些學(xué)生來親自操作,其他學(xué)生負(fù)責(zé)觀察和記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、收集證據(jù);引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所收集的事實(shí)和證據(jù)進(jìn)行整理和加工,讓學(xué)生通過獨(dú)立思考來探討問題、解釋現(xiàn)象、得出結(jié)論。這樣,學(xué)生在探究問題的實(shí)驗(yàn)過程中既學(xué)習(xí)了化學(xué)知識(shí)與技能,又體驗(yàn)了探究方法,從而提升了自我的實(shí)驗(yàn)探究能力。
教師的示范操作在指導(dǎo)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能以及培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度等方面有著言傳身教和潛移默化的重要作用。我們要更新教育理念,與時(shí)俱進(jìn),增加實(shí)驗(yàn)的探究性,讓現(xiàn)代化的教學(xué)手段與演示實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,促使學(xué)生自主地探究化學(xué)奧秘、理解化學(xué)規(guī)律、熱愛化學(xué)學(xué)科,提高化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的教學(xué)功效。
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