繆東敏

“化學是一門以實驗為基礎的科學，在教學中創(chuàng)設以實驗為主的科學探究活動，有助于激發(fā)學生對科學的興趣，引導學生在觀察、實驗和交流中學習化學知識，提高學生的科學探究能力，在實踐中不斷培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。”演示實驗是教師常用演示的方法，結合課堂教學而進行的化學實驗，演示實驗既可以激發(fā)學生學習的興趣，又可以調動學生學習的主動性和積極性，還可以向學生傳授實驗技能和方法，培養(yǎng)學生觀察力、注意力和思維能力，提高科學探究的能力。

一、利用演示實驗，創(chuàng)設探究情境

演示實驗的基本方式是教師演示實驗過程，展示反應現(xiàn)象，引導學生觀察、思考、分析實驗現(xiàn)象，得出結論。演示實驗在化學教學中的主要作用之一， 是為學生認識化學世界提供生動的直觀感知。因此在化學教學過程中，通過實驗現(xiàn)象、結果的講解或分析，使學生獲得形象的、直觀的感性認識，從而加深對新知識的理解，同時也能引起學生對知識的求知和探索欲望。根據(jù)教學內(nèi)容適當利用演示實驗，建立一個有利于學習的心理環(huán)境和認知環(huán)境，使他們在良好的心理環(huán)境和認知環(huán)境中產(chǎn)生對科學學習的需要，激發(fā)學生主動學習、探索問題的欲望，并使學生達到整體感知的目的。如在上第一節(jié)化學課時，為了讓學生了解什么是化學？化學研究的是什么？我特意設計幾個簡單的演示實驗：“耀眼之星”——鎂條燃燒發(fā)出耀眼的白光；“無中生有”——無色硝酸銀溶液中加稀鹽酸出現(xiàn)大量的白色沉淀；“清水變葡萄酒”—— 在無色氫氧化鈉溶液中滴入無色酚酞溶液滴，無色的溶液變紅了；“清水變水奶”—— 向無色的碳酸鈉溶液中滴入澄清的石灰水，溶液變渾濁。生動有趣、千變?nèi)f化的化學反應現(xiàn)象，讓學生感到好奇而又產(chǎn)生疑惑，為學生創(chuàng)設一個對化學學科產(chǎn)生遐想的時間和空間，激發(fā)他們對化學的強烈求知欲，這對化學的啟蒙教學無疑起了很大的促進作用。

二、改進演示實驗，延伸探究過程

對于課堂教學中的演示實驗，課本中所出現(xiàn)的實驗的可行性和操作性是不容置疑的。但隨著對實驗進行深入的研究，我們發(fā)現(xiàn)這些實驗或多或少會存在一些“問題”。演示實驗中實驗裝置、環(huán)保、操作難易性、添加藥品難易等方面所暴露出的不足，使學生進入一種察覺到已有知識不能解決新問題的心理狀態(tài)，因而極大地激發(fā)了學生探究改進方法的興趣，延伸了對演示實驗的探究過程。在學生討論改進演示實驗的過程中，教師可以對一些問題進行引導性的指導，盡可能讓學生自主地進行實驗探究，挖掘實驗過程中出現(xiàn)的問題，通過查閱資料能夠自行解決問題，教師只在學生完全不明的情況下進行點撥。如在探究“可燃物燃燒的條件”演示實驗中，如果按課本的演示實驗進行時，因磷燃燒的產(chǎn)物五氧化二磷是白色固體，能溶于水，會刺激人體呼吸道，可能與空氣中水蒸氣反應，生成有毒的偏磷酸（HPO3），對人體有害的。如何對演示實驗進行改進，根據(jù)磷燃燒后產(chǎn)生的五氧化二磷的性質，設計了如圖1所示的實驗裝置，通過實際的操作，使該實驗現(xiàn)象明顯且產(chǎn)生的白煙不會逸出。

又如探究“對蠟燭及其燃燒”的演示實驗中，學生發(fā)現(xiàn)蠟燭在剛熄滅時會有一股白煙，燃著的火柴只要接觸到白煙就能把火柴點燃，那么蠟燭熄滅后的白煙是什么？教師通常會通過對實驗的分析得出白煙是石蠟。如果將該演示實驗進行改進，通過實驗讓學生探究白煙是什么，將會激發(fā)學生的探索欲望。我將實驗設計為：點燃蠟燭后，用短玻璃導管斜插入火焰的內(nèi)焰，很快他們發(fā)現(xiàn)導管另一端有白煙冒出，并可以點燃。然后再改用長玻璃導管斜插入火焰的內(nèi)焰，結果他們又發(fā)現(xiàn)白煙少了并且很難點著，而且還發(fā)現(xiàn)在長玻璃導管的內(nèi)壁上有白色的固體附著，通過實驗探究和分析，學生很容易得出白煙是石蠟蒸汽冷凝的結論。

三、挖掘演示實驗，增強探究體驗

九年級化學實驗主要是驗證式實驗，即是先由教師演示實驗，學生觀察實驗現(xiàn)象，并歸納物質的性質。這樣的實驗只能是學生被動的接受化學知識，缺乏自己的創(chuàng)新思維和探索的目標。忽略了學生主體思維的激發(fā)，這就難以激發(fā)學生的探究欲望。如果將演示實驗進一步深入挖掘，變?yōu)樘骄渴綄嶒灲虒W，只要在足夠的時間和空間范圍內(nèi)，讓學生自主地完成實驗操作，并對實驗事實加以分析和做出結論，便能使學生真正感受到學習的樂趣。這樣不僅能活化學生的思維，而且能很好地激發(fā)學生的探究能力。如在“用過氧化氫和二氧化錳制氧氣”實驗教學中，學生只能了解到催化劑會對化學反應速率造成影響，但他們并不能了解除了催化劑能影響化學反應速率外，還有哪些因素會對化學反應速率會造成影響，我將問題提出后，讓學生通過查閱資料和利用網(wǎng)絡資源對疑問理論研究，然后將學生研究的內(nèi)容進行總結和交流，再讓學生進行實驗探究。有些學生做到了如下的實驗設計和探究：

（1）催化劑MnO2的用量對反應速率有沒有影響呢？

每次均用30mL10%的H2O2溶液，采用不同量MnO2粉末做催化劑，測定各次收集到500mL氧氣時所用的時間，結果如下：（其他實驗條件均相同）

（2）H2O2溶液的溶質質量分數(shù)對反應速率有沒有影響呢？

每次均取5mL 30%的H2O2溶液，然后稀釋成不同溶質質量分數(shù)的溶液進行實驗。記錄數(shù)據(jù)如下：（實驗均在20℃室溫下進行，其他實驗條件也均相同）

四、拓展演示實驗，挖掘探究深度

教材中的演示實驗，由于考慮學生的認知結構和可接受性，許多實驗還“留有余地”。因此，在實驗教學過程中，教師應充分挖掘原有演示實驗的探究功能，可以通過拓展原有演示實驗（改變實驗目的要求、實驗控制條件、實驗儀器、實驗情景等），創(chuàng)設實驗創(chuàng)新的探究情景，引導學生揭示原有實驗理論、實驗方法的適用條件，探究適用于新實驗情景的新的實驗理論和實驗方法，培養(yǎng)學生運用實驗探究新方法的能力，從而使學生的創(chuàng)新意識得到充分的激發(fā)。如在“堿的化學性質” 的演示實驗中，學生對二氧化碳與澄清石灰水反應的印象很深，但對二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應這方面的知識就模糊不清。為了克服以上的不足，我向同學們提出探究任務：如何設計用實驗證明二氧化碳與氫氧化鈉溶液是否反應？先給同學們提供信息材料、并引導同學們思考設計實驗應從節(jié)約藥品，操作是否簡便、安全和是否造成污染等方面考慮，并把自己設計的實驗裝置畫成草圖。同學們受到了啟發(fā)，很快把實驗設計方案交上來。我選擇幾位同學設計的實驗方案（如下圖2、3、4所示）進行演示實驗操作：

三個實驗都是利用CO2與NaOH溶液反應，導致瓶內(nèi)氣體減少而壓強減少， U型管中的液面出現(xiàn)左高右低的現(xiàn)象或氣球膨脹或塑料瓶變癟的現(xiàn)象。這證明CO2與NaOH發(fā)生了反應。通過拓展演示實驗，使得化學反應的現(xiàn)象明顯，使學生對二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應這內(nèi)容留下不可磨滅的印象，有了很深刻的理解。

又如掌握了氣體的制取和性質的知識后，學生對香脆署片、果蔬菜脆片等食品裝在充滿氣體的塑料袋內(nèi)，顯得脹鼓鼓的，里面填充的是什么氣體感動很有興趣。他們查找資料得知：為了防止食品擠壓變形，并為了防止食品腐爛，保持食品原有的色、香、味、形及其營養(yǎng)價值，工廠使用的包裝氣體是空氣或空氣的成分之一。學生想通過實驗，確定填充氣體的成分。要進行實驗探究，首先要設計實驗過程。如何將包裝袋內(nèi)的氣體導出？又如何收集導出的氣體？這是本實驗的難點。我鼓勵學生用不同的方法去收集氣體，最后學生決定先用針筒將包裝袋內(nèi)的氣體抽出，用排水法收集于集氣瓶中。然后他們將收集到的氣體進行如下的實驗：（1）用針筒將包裝袋內(nèi)的氣體注入澄清的石灰水，若澄清石灰水變渾濁了，則證明包裝袋內(nèi)的氣體是CO2；（2）若澄清石灰水不變渾濁，再將包裝袋內(nèi)的氣體用針筒抽出，用排水法收集于集氣瓶中，將燃著的木條伸入集氣瓶內(nèi)，觀察燃燒情況，若木條正常燃燒則為空氣，若木條熄滅則為氮氣。

責任編輯 黃日暖