潘寧

摘要：實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)的靈魂，精彩而有效的實(shí)驗(yàn)是提高課堂效率，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，減輕學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)的關(guān)鍵因素和有效途徑，教師可以通過大燒杯實(shí)驗(yàn)、分組實(shí)驗(yàn)、學(xué)生整班實(shí)驗(yàn)，借助手機(jī)、電腦、投影、攝像頭的幫助，提高課堂實(shí)驗(yàn)的可視性，增強(qiáng)課堂實(shí)驗(yàn)的有效性。

關(guān)鍵詞：演示實(shí)驗(yàn)；可視性；有效性；提高效率；激發(fā)興趣

文章編號：1008-0546（2014）07-0087-03 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.07.033

化學(xué)實(shí)驗(yàn)無疑是化學(xué)教學(xué)中最吸引眼球，最能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的部分。從多元智能的角度來看，書本上的二維平面裝置圖和文字解說并不適合所有學(xué)生的認(rèn)知模式，一個設(shè)計精良可視性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)軒椭鷮W(xué)生提升對理論知識的感性認(rèn)識，從二維的平面升華到四維空間。

但是，我們在實(shí)驗(yàn)演示過程中常常遇到這樣的尷尬，如：教者提著試管，對下面一排排的學(xué)生說：“看，石灰石表面產(chǎn)生了好多氣泡?！薄按蠹铱吹借F釘表面出現(xiàn)了紅色物質(zhì)！”“我們看到左邊試管中的食鹽全溶解了，而右邊試管里的消石灰卻幾乎沒有溶解?！倍旅娴耐瑢W(xué)們挺起了身子，帶著索求的目光，睜圓了雙眼，希望能觀察到你說描述的現(xiàn)象。而事實(shí)是大部分中后排同學(xué)除了試管壁的反光，一無所獲，不得不泄氣地坐下了身子，改觀察為聆聽。一個課前花十幾分鐘甚至幾十分鐘準(zhǔn)備，課上花費(fèi)5-8分鐘的實(shí)驗(yàn)，往往因?yàn)樵嚬芴?，距離過遠(yuǎn)的原因而效果大打折扣。

這種尷尬和困惑出現(xiàn)的原因，是教師在設(shè)計實(shí)驗(yàn)的時候只考慮到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對近距離觀察者有效性，而忽略了中后排的學(xué)生。在這種情況下，有的教師選擇了放棄實(shí)驗(yàn)，改為黑板畫圖演示并配以文字，這樣的做法貌似省去了課前的準(zhǔn)備，課堂也顯得更緊湊更易操控，但事實(shí)上他們卻把化學(xué)學(xué)習(xí)最精彩最重要最具魅力的部分給砍去了。由于現(xiàn)在的初中生缺乏生活經(jīng)歷和動手體驗(yàn)，如果再缺乏課堂上的觀察和感悟，他們所學(xué)到的，所記住的只是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的文字表述，根本無法形成感性的、三維的甚至四維的認(rèn)識，從而讓學(xué)習(xí)的效果大打折扣。這樣訓(xùn)練出來的學(xué)生，只能應(yīng)付機(jī)械的、重復(fù)的習(xí)題，一旦試題發(fā)生靈活的變化，馬上就無從下手，更不用談將來工作時解決實(shí)際問題的能力了。而更多的深愛著化學(xué)課堂教學(xué)并著眼于學(xué)生未來發(fā)展的老師選擇了在實(shí)踐中探索和嘗試，痛并快樂著。本人從教十一年，深愛教學(xué)，并一直致力于提高課堂效率，減輕學(xué)生課業(yè)負(fù)擔(dān)，希望學(xué)生能在輕松和愉快中學(xué)好化學(xué)，在提高課堂實(shí)驗(yàn)可視性和有效性方面也做了很多的嘗試。

嘗試一：新授課帶學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。

以講授金屬和酸反應(yīng)的第一課時為例，本人曾嘗試將全體學(xué)生帶進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室授課。本課時涉及到大量試管實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的比較，能夠親自動手，親眼觀察，對學(xué)生掌握基本操作，牢記實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的差異有很大的好處。但是，本人很快也發(fā)現(xiàn)了這種模式的一些缺點(diǎn)。首先，課前的準(zhǔn)備工作量大；第二，學(xué)生每次進(jìn)實(shí)驗(yàn)室都情緒激昂，不易把控，容易受到臺上五顏六色的藥品和各色瓶瓶罐罐的影響而失去專注度，這種情況下上新授課，特別是人數(shù)較多的班級，把控全局貫徹教學(xué)目標(biāo)難度較大，對教師的要求很高；第三，新授課有大量的板書，而化學(xué)實(shí)驗(yàn)室一般空間較大，主要用于學(xué)生實(shí)驗(yàn)，后排和邊排的學(xué)生觀察黑板有一定的困難，也間接降低了課堂效果。綜上所述，本人的體會是新授課最好還是以演示實(shí)驗(yàn)或分組實(shí)驗(yàn)為主，教學(xué)地點(diǎn)以原班級為宜，等學(xué)生通過觀察掌握了實(shí)驗(yàn)的要領(lǐng)再以班級為單位進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行學(xué)生實(shí)驗(yàn)，這樣既增強(qiáng)了感性認(rèn)識，又運(yùn)用并復(fù)習(xí)了所學(xué)知識，也不至于新手上路，手忙腳亂，降低了實(shí)驗(yàn)課的效果。當(dāng)然，不同的教師，對課堂的把控能力也有所不同，新授課是否能在實(shí)驗(yàn)室里上得更好，值得修煉和深究。

嘗試二：課堂分組實(shí)驗(yàn)。

分組實(shí)驗(yàn)有三大好處， （1）增強(qiáng)試管實(shí)驗(yàn)的有效性；（2）相對全體學(xué)生實(shí)驗(yàn)，課前準(zhǔn)備的工作量大大減少；（3）相比較實(shí)驗(yàn)室授課，課堂分組實(shí)驗(yàn)的可控性更強(qiáng)。為避免實(shí)驗(yàn)開始時學(xué)生來回奔走課堂混亂，本人將各組實(shí)驗(yàn)儀器按組蛇形排列，即第一排放排頭，第二排放排尾，以此類推，充分保證每組學(xué)生充裕而有效的動手空間和觀察空間。而透明塑料點(diǎn)滴板在分組實(shí)驗(yàn)中的使用進(jìn)一步簡化了試管實(shí)驗(yàn)，可視性強(qiáng)，藥品需用量少，極大的提高了實(shí)驗(yàn)效果。當(dāng)然點(diǎn)滴板在觀察生成物的空間形狀上有一定的困難，但進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)效果非常好。

嘗試三：演示實(shí)驗(yàn)變試管為大燒杯。

試管實(shí)驗(yàn)不利于遠(yuǎn)距離的觀察，而將小試管變成大燒杯之后效果就增強(qiáng)了好多，一些產(chǎn)生氣泡，沉淀和溶液顏色發(fā)生改變的實(shí)驗(yàn)即使是最后排也能觀察的很清楚。蘇州市教研員毛明老師的演示課上，碳酸鈣懸濁液在大燒杯中與酚酞作用后的顏色變化、碳酸氫銨在燒杯中澆熱水分解的現(xiàn)象都非常明顯，讓人印象深刻。為使反應(yīng)現(xiàn)象明顯，反應(yīng)物的量往往要求較多，本人認(rèn)為這是大燒杯實(shí)驗(yàn)的缺點(diǎn)，但如果能讓學(xué)生更輕易的掌握好知識，這點(diǎn)缺點(diǎn)基本就忽略不計了。要增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)可視性，又不消耗大量的試劑，還可以利用實(shí)驗(yàn)室里其他儀器，甚至是生活中的一些廢棄物品，如：為比較濃氫氧化鈉溶液和飽和石灰水的對二氧化碳?xì)怏w的吸收效果，本人利用了兩個廢棄的塑料瓶，集滿二氧化碳后分別注入等體積的濃氫氧化鈉溶液和石灰水，旋緊瓶塞，同時振蕩，會看到濃氫氧化鈉溶液的塑料瓶形變遠(yuǎn)遠(yuǎn)操作飽和石灰水的塑料品，以此證明氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳的效果更好，而學(xué)生從透明的塑料瓶中還可以看到氫氧化鈉溶液吸收了二氧化碳無明顯現(xiàn)象，而石灰水則先變渾濁，后變澄清，以此也可以說明檢驗(yàn)二氧化碳適宜用石灰水而不宜用氫氧化鈉溶液。

嘗試四：演示實(shí)驗(yàn)使用投影儀放大反應(yīng)圖像，增強(qiáng)可視性效果。

本人在做點(diǎn)滴板實(shí)驗(yàn)時曾觀察到很多精彩的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如銅絲和硝酸銀溶液反應(yīng)時，并非像我們平時所想的銅絲表面出現(xiàn)一層銀白色的物質(zhì)，首先它的表面由于少量銀原子的吸附會產(chǎn)生黑色的斑點(diǎn)，黑斑越來越多，漸漸變白，隨著銀原子量的增加，最后銅絲表面產(chǎn)生了大量絮狀的白色物質(zhì)，看上去就好像是一把毛刷。如何能將這樣精彩的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象清晰地展示給每一位同學(xué)看呢？投影儀解決了這一難題，這里舉兩例：endprint

（1）在講授金屬活動性順序時，本人在點(diǎn)滴板的六個空穴中分別放入鎂條、鋅粒、鋁片，用氫氧化鈉洗去氧化膜的鋁片、鐵片、鐵粉，置于投影儀下，同時加入鹽酸，觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：鎂條表面不停冒泡，同時浮在液面上不停打轉(zhuǎn)，越來越少，直至消失；鋅粒沉于水底，表面也產(chǎn)生了很多的氣泡；鋁片表面幾乎沒有氣泡，而用氫氧化鈉處理后的鋁片反應(yīng)非常劇烈，速度明顯超過了鋅粒；鐵片表面只吸附幾個氣泡，這些氣泡在肉眼觀察都是很難看到的，而通過投影儀的放大，學(xué)生卻觀察得很清晰，另外一孔鐵粉卻反應(yīng)劇烈，翻江倒海。這組實(shí)驗(yàn)有效地解決了鎂鋁鋅鐵活動性強(qiáng)弱的教學(xué)難點(diǎn)，而鋁氧化膜的致密性，反應(yīng)物聚集形態(tài)對反應(yīng)速度的影響也讓學(xué)生印象深刻。

（2）教師在講授濃硫酸濃鹽酸的形態(tài)時，常常講濃硫酸是粘稠的油狀，而濃鹽酸流動性較好，但在具體課堂演示時濃硫酸又不便讓學(xué)生動手倒出觀察，缺乏有效的實(shí)驗(yàn)論證。在投影儀的幫助下，本人解決了這個難題：取兩條濾紙置于表面皿上，用滴管分別滴一滴濃硫酸和一滴濃鹽酸于紙上，通過投影儀的放大，同學(xué)們可以很清晰的看到濃硫酸是以一個液滴的形式停留在濾紙上，基本不流動，而濃鹽酸一碰濾紙馬上開始擴(kuò)散，兩者流動性的差異一覽無遺。投影儀極大地增強(qiáng)了可視性效果，即使是很細(xì)微的反應(yīng)現(xiàn)象也能表現(xiàn)得一清二楚。但一個無法解決的問題是投影儀只能從頂上觀察實(shí)驗(yàn)過程，對氣泡、顏色變化觀察效果明顯，但如產(chǎn)生沉淀卻無法觀察其三維結(jié)構(gòu)，而隨著電腦多媒體科技的廣泛應(yīng)用，這個問題很快得到了解決。

嘗試五：電腦外接攝像頭的使用。

攝像頭不單能進(jìn)行視頻聊天，對擴(kuò)大試管反應(yīng)的三維圖像，也有非常好的效果。在做課堂演示實(shí)驗(yàn)時，教師可以一手持試管或燒杯，一手持?jǐn)z像頭，在投影儀屏幕上放大反應(yīng)現(xiàn)象，大大提高了演示實(shí)驗(yàn)的效果和授課的效率。如果另一只手也要操作儀器，可以將攝像頭夾在鐵架臺上，然后將反應(yīng)儀器接近鏡頭即可。攝像頭即插即用，無需裝載驅(qū)動程序， 操作十分簡便。金屬鋅或碳酸鈣與酸的反應(yīng)，教者常常很難解釋金屬元素最后的去向，學(xué)生容易形成錯誤的認(rèn)識是鋅和碳酸鈣變成氣體離開了溶液，為了扭轉(zhuǎn)這一錯誤認(rèn)識，我們需要將反應(yīng)后的溶液過濾蒸發(fā)，得到固體給學(xué)生看，但是這樣課堂實(shí)驗(yàn)耗時較長，效率低下。而用攝像頭可以很好地解決這個問題：取幾滴石灰石和稀鹽酸反應(yīng)后的溶液置于燃燒匙中，學(xué)生在攝像頭中看到是澄清透明的液體，而后在酒精燈下加熱蒸發(fā)，很快白色固體就出現(xiàn)在燃燒匙中，這樣就很好地解釋了氯化鈣并非“上天”而是“入水”了。

嘗試六：使用高精度的電子探頭。

對于配置較高的實(shí)驗(yàn)室，像酸堿中和滴定過程中溶液pH值的變化，溫度的變化都可以通過電子探頭在電腦中描繪出精確的曲線。再如物質(zhì)在密閉容器中燃燒時氧濃度和二氧化碳濃度的變化也可清晰的描繪出曲線。高科技的教學(xué)設(shè)備確實(shí)讓我們的中學(xué)生享受到了大學(xué)實(shí)驗(yàn)室的待遇，對反應(yīng)過程中各種量的變化有了及時、直觀的認(rèn)識。

嘗試七：手機(jī)微視頻的利用。

聽取了電教館金陵館長關(guān)于翻轉(zhuǎn)課堂和微視頻的講座后，本人對提高實(shí)驗(yàn)的可視效果又有了新的想法。教師們在課上常常會用到教學(xué)光盤中提供的實(shí)驗(yàn)視頻，為什么不利用智能手機(jī)拍攝自己的一套實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻資料呢？用手機(jī)自己拍攝實(shí)驗(yàn)過程有諸多好處：

（1）焦距可變，即可縱觀全局，也可拉近仔細(xì)觀察細(xì)微處。

（2）角度可變，可以從各個方向表現(xiàn)整個反應(yīng)，完全由教者根據(jù)自己的教學(xué)要求而變。

（3）時間可調(diào)。有的實(shí)驗(yàn)耗時較長，而實(shí)驗(yàn)過程現(xiàn)象單一，如蒸發(fā)、過濾、溶解等，這些實(shí)驗(yàn)在演示時會出現(xiàn)大量空白時間，如果拍下視頻，截去其中的單調(diào)重復(fù)的片段，乃是提高課堂有效性的一大妙招。

（4）演示成功率100%。教師在做演示實(shí)驗(yàn)時并不能保證每次都能成功，如果失敗重做，固然可以加深學(xué)生的印象，但也打亂了教學(xué)計劃。拍下成功的實(shí)驗(yàn)演示給學(xué)生看，可以大大提高課堂的效率。

（5）可以保留一些珍貴的視頻資料。有些試劑，實(shí)驗(yàn)室因?yàn)闂l件有限而不能長期保存，如果每次實(shí)驗(yàn)都外出訂購的話成本過高。如在做干冰性質(zhì)探究的時候，我校會提前從工廠預(yù)定一些干冰，每次實(shí)驗(yàn)只消耗少許，剩余大量的干冰由于無法保存而白白升華浪費(fèi)。如果將干冰制造舞臺云霧，干冰與石灰水、石蕊的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)拍成精彩的視頻，每學(xué)期授課時播放，不是大大節(jié)約了實(shí)驗(yàn)的成本？至于實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時手機(jī)拍攝的可行性本人也進(jìn)行了一些探索：如果沒有另一位教師協(xié)助拍攝，可以將手機(jī)用鐵夾墊紙輕輕固定在鐵架臺上，實(shí)驗(yàn)者可以通過觀察手機(jī)屏幕隨時調(diào)整儀器的遠(yuǎn)近和角度，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后用視頻軟件截去不需要的部分即可，可操作性還是非常強(qiáng)的。

綜上所述，實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)的靈魂，精彩而有效的實(shí)驗(yàn)是提高課堂效率，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，減輕學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)的關(guān)鍵因素和有效途徑，值得教師深究。如果學(xué)校有較好的多媒體條件，教師可以借助手機(jī)、電腦、投影、攝像頭的幫助，提高課堂實(shí)驗(yàn)的可視性，增強(qiáng)課堂實(shí)驗(yàn)的有效性。如果沒有很好的多媒體條件，教師也可以憑著自己的滿腔熱忱，利用大燒杯實(shí)驗(yàn)，分組實(shí)驗(yàn)，學(xué)生整班實(shí)驗(yàn)等手段達(dá)到增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)可視性和有效性的目的。化學(xué)實(shí)驗(yàn)的世界，無比精彩，而我們化學(xué)教師，則肩負(fù)著重任：那就是將學(xué)生帶入這五彩斑斕的世界，讓他們享受科學(xué)，喜愛科學(xué)，最終受益于科學(xué)。endprint