陳女婷+洪茲田

化學實驗可以為學生學習化學知識、技能提供實證基礎和感性材料，是化學教學的重要內(nèi)容和必要手段。演示實驗是由教師進行的表演和示范操作，是指導學生觀察和思考的課堂實驗，它是化學教學中最常用的直觀手段之一。它能化抽象為具體，化枯燥為生動，幫助學生從宏觀向微觀過渡，使概念、原理容易理解并集中學生的注意力；它能啟發(fā)學生的思維，幫助學生理解物質變化的本質和規(guī)律，獲得新的化學知識；它能培養(yǎng)學生科學的思維方法以及觀察能力、實驗能力、分析問題解決問題的能力，達到事半功倍的效果。

一、演示實驗的現(xiàn)狀及成因分析

演示實驗一切功能的發(fā)揮都不能離開觀察，學生只能在教師演示所給現(xiàn)象的基礎上進行觀察。目前，演示實驗教學最突出的問題之一是演示過程中可視性差，實驗現(xiàn)象不明顯，效果不理想。學生無法看清楚操作過程和實驗現(xiàn)象，尤其是坐在后排的學生連藥品、儀器都看不到，這樣不僅不能創(chuàng)設較好的化學學習環(huán)境，使學生形成技能、理解概念和規(guī)律，更不能激發(fā)學生的學習興趣和求知欲。

化學演示實驗中存在可視性差的主要原因有：①外界因素，即教師在課堂上對學生的關注度不夠，課堂上雖做了演示實驗，但受時空的限制，學生觀察的視角小、清晰度低；②演示實驗本身因素，即由于實驗本身存在的缺陷，如實驗藥品、實驗儀器、實驗方案、實驗結果輸出形式等導致演示實驗的可視性差，而一些教師教學理念陳舊，僅僅按照教材的實驗設計按部就班地開展演示實驗教學，沒有針對實驗存在的缺陷進行改進。

二、增強演示實驗可視性的策略

基于此，筆者在化學實驗教學過程中不斷思考，并進行實踐，讓學生反饋各個演示實驗的效果，以最大程度提升演示實驗的可視性。要增強演示實驗的可視性，除了教師自身要提高課堂上對學生的關注度和更新教學觀念外，還可以從改變外界因素和改進演示實驗本身這兩個方面改進實驗技術。

（一）改變外界因素

1.利用位置變換

所謂位置變換，就是改變學生（或教師）與實驗儀器的位置，以達到增強實驗可視性的目的。位置變換包括：學生（或教師）的位置變換、實驗儀器的位置變換等。在演示實驗的過程中，如果實驗儀器不便移動則可變換學生的位置，讓學生到講臺附近觀察，拉近學生與實驗之間的距離，從而增強可視性；如果實驗儀器很容易移動且學生必須近距離才能看清，教師則可將實驗的結果拿到學生面前讓每位學生觀察，讓他們有更直觀的認識。

在做“水的沸騰”的演示實驗時，可將學生聚集到實驗儀器附近，讓學生近距離觀察并記錄實驗前后發(fā)生的現(xiàn)象，從而認識水的沸騰是物理變化。

在做“氫氧化鈉溶液和硫酸銅溶液反應”的演示實驗時，為了讓學生觀察到生成沉淀的現(xiàn)象，可將生成的藍色氫氧化銅絮狀沉淀和原來藍色的硫酸銅溶液一起拿到學生的座位上，讓學生在對比觀察中對沉淀和溶液有清晰的認識。

在做“二氧化碳的實驗室制取”的演示實驗時，由于教師和學生處于“面對面”的位置，此時教師可將演示實驗儀器變換位置，使講臺桌上實驗儀器的擺放與學生座位保持同一個方向，同時為了不遮擋學生的視線，教師反向或側身操作示范，這樣可以保證學生模仿實驗操作時與教師的示范操作一致。除此以外，有時還需將實驗器材墊高以達到增強可視性的目的。

2.利用背景襯托

做演示實驗時，反應體系顏色的深淺有時會影響到觀察效果。遇到反應的體系顏色淺時，可在此體系背后加上黑色的襯幕；遇到反應的體系顏色深時，可在此體系背后加上白色的襯幕。從而使學生清楚觀察到實驗現(xiàn)象。

在做“二氧化碳使澄清石灰水變渾濁”的演示實驗時，可在裝石灰水的試管后面加上一塊黑色硬紙板，此時學生在講臺下可清楚地看到白色渾濁。

在做“酸、堿中和滴定”的演示實驗時，以酚酞為指示劑用標準的氫氧化鈉溶液滴定鹽酸，通常在盛放鹽酸的錐形瓶下方墊一張白紙，可方便觀察滴定時錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化，有利于準確判斷滴定終點。

3.利用多媒體展臺或攝像頭

很多演示實驗必須在講臺上完成，由于反應裝置規(guī)模小而教室范圍大，多數(shù)學生對實驗中的細微現(xiàn)象的觀察較為模糊，特別是距離講臺較遠的學生更是如此。教師可充分利用多媒體展臺，通過大屏幕投影，實時展示實驗過程。也可以在多媒體電腦上連接QQ攝像頭，在學生的協(xié)助下，教師調整攝像頭，針對實驗中的重點內(nèi)容，有目的地進行“直播”，提高細微現(xiàn)象的可視性，極大程度地照顧班級“邊遠”座位的學生。對于實驗要求較高、在課堂演示成功率較低，或者反應進行比較緩慢、耗時太長，且伴隨著一些無關緊要的環(huán)節(jié)的實驗，可以事先拍攝成視頻或圖片，把最佳的實驗現(xiàn)象和實驗結果或者重要的實驗片段呈現(xiàn)給學生，還可以進行“快放”或“慢放”，重復地進行重點觀察。

在做“金屬鈉和水的反應”的演示實驗時，在講臺上演示時，坐在后面的學生普遍會感覺現(xiàn)象不明顯，而改用多媒體展臺并通過大屏幕實時展示實驗過程，學生可以在投影大屏幕上清晰地觀察到“浮、游、熔、響、紅”等現(xiàn)象，實驗效果明顯提高。

在做“氮氣和氧氣的反應”的演示實驗時，由于此反應耗時長且伴隨著一些無關緊要的環(huán)節(jié)，采用視頻拍攝和剪輯技術，既可為學生提供實驗全過程，又能突出重要的實驗片段。

（二）改進演示實驗本身

1.利用染色

實驗時，將水、酒精等無色透明或不易觀察的液體，染上易刺激學生視覺的顏色，能使實驗的可視性增強。

在做“空氣中氧氣含量的測定”的演示實驗時，在燒杯中裝入一定量的水，實驗結束后后排的學生看不清楚水倒吸入集氣瓶的現(xiàn)象。若事先在燒杯的水中滴入幾滴紅墨水，就能很好地解決這個問題。

2.利用強化（或弱化）法endprint

強化（或弱化）法是指通過改變原有實驗方案中的某些實驗條件或實驗裝置，使正實驗的效果得到強化（或負實驗的效果得到弱化）的方法。

在“用普通手電筒做丁達爾效應”演示實驗時，由于普通手電筒光柱太大，必須在黑暗的地方或者天黑的晚上才能看到明顯的實驗現(xiàn)象。若改用強度大、單色性好、頻率可調節(jié)的激光代替普通手電筒做丁達爾效應演示實驗，即使不遮光，在明亮的教室也能看到明顯的實驗現(xiàn)象。

在做“分子間有間隔”的演示實驗時，舊教材是將100 mL的水與100 mL的酒精混合，由于量筒太粗，總體積變化不太明顯，這樣既浪費藥品，實驗現(xiàn)象又不明顯?？梢詫嶒灨倪M如下：用膠頭滴管代替量筒，用膠頭滴管吸入二分之一的紅墨水；再用注射器將膠頭滴管注滿水；用手堵住膠頭滴管管口，上下晃動幾下，可明顯看到液柱下降了很大距離。改進后的實驗儀器易得，操作簡便，用量很少，現(xiàn)象明顯[1]。

3.利用替換法

替換法是通過對實驗藥品或實驗裝置中的某一部分進行替代，來達到增強實驗效果等目的的方法。此法往往與強化（或弱化）法結合在一起，替換的結果也就是強化或弱化某一因素。

在做“鐵絲在氧氣中燃燒”的演示實驗時，一般的鐵絲不易燃燒，可視性較差，若改用從石棉網(wǎng)上拆下的細鐵絲替代，則效果顯著提高。

在做“一定溫度下氯化鈉的飽和溶液是否還能繼續(xù)溶解其他溶質”的演示實驗時，若把蔗糖加入到該溶液中，學生幾乎看不到什么變化，若改用高錳酸鉀代替蔗糖加入飽和氯化鈉溶液中，學生可明顯觀察到溶液由無色變?yōu)樽霞t色，實驗效果顯著提高。

4.利用變換輸出法

由于實驗結果較多通過視覺傳遞，對于“沒有實驗現(xiàn)象”的化學變化，可將其轉化為“可視化”的實驗過程，增強演示實驗的教學效果[2]。變換輸出法是一種通過改變實驗結果的表現(xiàn)形式，使實驗現(xiàn)象“看不見”的表現(xiàn)形式轉化為另一種實驗現(xiàn)象“看得見”的表現(xiàn)形式的方法，從而增強演示實驗的教學效果。例如，通過氣球膨大來表現(xiàn)反應中放熱現(xiàn)象；通過添加色素來表現(xiàn)液體的分層現(xiàn)象；通過有色液柱的高度落差來表現(xiàn)反應體系的壓強變化；通過電流計指針的偏轉或者是發(fā)光二極管的亮光、音樂賀卡的樂曲聲來表現(xiàn)原電池中電流的產(chǎn)生；通過直接用數(shù)字顯示的方法來表現(xiàn)化學反應變化的溫度、濃度、色度、pH、氣壓等各種數(shù)據(jù)的變化，如手持技術設備的使用。

在做“溶解時的吸熱或放熱現(xiàn)象”的演示實驗時，教材是利用溫度計測物質溶解前后溶液的溫度變化來探究的。用溫度計測量，不僅讀數(shù)慢，而且只能由幾個學生上臺讀數(shù)，這種觀察方式學生參與度不高，課堂松散，教學效果不好，且大多數(shù)同學失去了觀察的機會。[3]改進后實驗（如圖1所示）將燒杯改為具支錐形瓶，并裝有插入小試管的單孔橡皮塞，在支管口接上U型玻璃管。實驗前在小試管中注入四分之一的水，U型玻璃管中注入紅墨水（共三套），然后分別往小試管中加入兩藥匙NaCl、NH4NO3、NaOH三種待測固體。改進后，實驗結果的表現(xiàn)形式由溫度計讀數(shù)變化情況變換為有色液注的變化情況，有利于增強實驗現(xiàn)象的可視性。

在做“酸和堿之間會發(fā)生什么反應”的演示實驗時，除了借助指示劑指示氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸過程中溶液酸堿性的變化外，還可以借助手持技術，用 pH傳感器實時測出溶液的酸堿度變化，也可在多媒體屏幕上實時生成變化曲線，讓學生更直觀地理解反應過程中溶液酸堿性的變化情況，促進學生對中和反應原理的理解，從而增強演示實驗的教學效果[2]。

利用改進演示實驗本身增強演示實驗可視性的方法遠不止上面列舉的那些，還有其他多種方法，有時候也可能是多種方法的組合。

在今后的實驗教學中教師應當深度研究、勇于探索、不斷創(chuàng)新，設計出精良可視性強的演示實驗并將演示實驗與精彩的講解相結合，最大限度地展示化學演示實驗課堂的魅力，幫助學生提升對理論知識的感性認識。

參考文獻：

[1] 洪茲田，陳女婷.初中化學實驗創(chuàng)新設計的新視角[J].實驗教學與儀器，2015（2）：35-36，56.

[2] 王鋒.提升化學實驗教學有效性的策略探討[J].教育理論與實踐，2014（11）：48-50.

[3] 洪茲田.捕捉實驗教學生成資源 讓化學課堂煥發(fā)活力[J].化學教與學，2013（10）：36-37.endprint