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演示實驗在課堂教學(xué)中的獨特魅力教育論文
摘要：實驗是化學(xué)教學(xué)中不可或缺的重要組成部分。演示實驗不僅能提高教師教學(xué)效率，而且對促進學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力有著積極而深遠的意義。
關(guān)鍵詞：演示實驗；課堂教學(xué)；實效性
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學(xué)科。縱觀化學(xué)發(fā)展史，我們不難發(fā)現(xiàn)，許許多多的化學(xué)理論的誕生和化學(xué)物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)離不開化學(xué)實驗，化學(xué)實驗在促進化學(xué)學(xué)科發(fā)展的同時，也在促進著化學(xué)教育的發(fā)展。
化學(xué)教學(xué)中，為配合教學(xué)內(nèi)容的展開，教師有時候需要親自設(shè)計實施實驗，這樣的實驗就是演示實驗。演示實驗是教學(xué)不可或缺的一個組成部分。許多概念、原理和規(guī)律都要通過實驗展開并最終通過實驗加以論證，可以說，演示實驗是化學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)，是教師展示教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識、技能的重要方法之一。
一、關(guān)于演示實驗的作用的思考
從知識與技能層面來看，通過演示實驗，學(xué)生很容易獲得生動的感性知識，形成準確的化學(xué)概念，從而更好地理解認識化學(xué)反應(yīng)，鞏固所學(xué)化學(xué)知識，同時演示實驗還能夠促進學(xué)生觀察、分析和解決問題等各方面能力的提高。
從過程與方法層面來看，全程參與演示實驗的觀察分析，學(xué)生能夠方便直觀地理解和掌握實驗的操作過程、操作要領(lǐng)、實驗現(xiàn)象分析等基本的科學(xué)研究方法和技巧。
從情感、態(tài)度和價值觀層面來看，演示實驗展示的不僅僅是一個個化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象，更展示了古往今來的化學(xué)工作者對真理的孜孜以求和對科學(xué)的執(zhí)著探索，這些素材都是教師對學(xué)生進行價值觀和人生觀教育的鮮活材料。從實際教學(xué)情況來看，演示實驗還有一個重要作用在于能夠激起學(xué)生求知欲，極大地調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性。
二、演示實驗的類型
演示實驗可分為兩種類型：一種是驗證型，另一種是探究型。
1.驗證型演示實驗
驗證型演示實驗的教學(xué)模式是按問題-結(jié)論-原理-實驗的程序組織教學(xué)的②。以氧化還原反應(yīng)實質(zhì)實驗為例。首先提出問題：氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)是什么？然后得出結(jié)論：氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移；再分析原理：電子的轉(zhuǎn)移必然會引起元素原子所帶電荷的變化，即引起元素化合價的變化，所以電子的轉(zhuǎn)移是氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)，而化合價變化是氧化還原反應(yīng)的特征；最后通過實驗來證實結(jié)論的正確與否。驗證型演示實驗主要用于證實化學(xué)理論或化學(xué)反應(yīng)原理的正確性。高中化學(xué)鹽類水解以及根據(jù)金屬鈉推測金屬鉀的化學(xué)性質(zhì)等實驗皆屬于此類。
2.探究型演示實驗
探究型演示實驗的教學(xué)模式是按問題-實驗-原理-結(jié)論的程序組織教學(xué)的。仍以氧化還原反應(yīng)實質(zhì)實驗為例。首先提出問題，然后設(shè)計實施一個具體的氧化還原反應(yīng)實驗（如鋅與硫酸銅溶液反應(yīng)）并分析實驗現(xiàn)象，在弄清原理的基礎(chǔ)上經(jīng)過歸納概括得出結(jié)論。探究型演示實驗過程在認知規(guī)律和邏輯思維上實際上是一個科學(xué)研究過程。這種教學(xué)模式對提高學(xué)生的思維能力以及培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究素養(yǎng)有著重要的作用。高中階段，探究型演示實驗很多，如金屬鈉與水反應(yīng)、乙烯與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)等。
三、提高演示實驗對優(yōu)化化學(xué)課堂教學(xué)策略的思考
1.實驗操作要規(guī)范
作為課堂教學(xué)的組織者，教師對實驗的理解、設(shè)計、操作等一舉一動都會對學(xué)生產(chǎn)生潛移默化的作用，因此，教師在實施實驗時必須要注意這種示范性效果所帶來的影響：這將為學(xué)生獨立設(shè)計并實施探究實驗提供一個可參照的依據(jù)。此外，學(xué)生對教師的實驗操作過程和實驗過程中所產(chǎn)生的現(xiàn)象最為敏感，鑒于此，教師實驗操作就必須要絕對準確到位，這是規(guī)范學(xué)生實驗操作并得到良好實驗現(xiàn)象的前提和保證。比如在溶解固體物質(zhì)時，就必須要注意使玻璃棒在燒杯中沿某一方向做圓周運動，并注意不要讓玻璃棒碰到燒杯叮當作響，更不能把溶液濺到燒杯外。
2.直面實驗失敗
教師進行的演示實驗一般都是教材上要求的演示實驗。實際上，教材上給出的演示實驗都是在操作難度、成功率、典型性方面經(jīng)過千挑萬選后才確定的，這些實驗對任何一個掌握了基本實驗操作技能的教師來說都是很容易成功實施的。然而，一個實驗不可避免地會因為時間、地點、場合、天氣、藥品、儀器、實驗者的身心狀況而產(chǎn)生意外。一旦產(chǎn)生意外，教師要迅速采取補救措施：首先要冷靜分析查找原因而不要急于為自己找借口解脫，應(yīng)該要看到這是一次引領(lǐng)學(xué)生解決實際問題的機會，可以發(fā)動學(xué)生一同來尋找造成實驗失敗的原因。在找不到原因的情況下教師要實事求是地坦言實驗失敗，不能簡單地用藥品失效、儀器故障等借口來搪塞學(xué)生，更不能編造現(xiàn)象，弄虛作假。認真負責(zé)的精神和嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度不僅可以培養(yǎng)學(xué)生實事求是的作風(fēng)，更是向?qū)W生展示教師人格魅力的契機。
3.演示實驗要起到演示的作用
化學(xué)演示實驗，要通過實驗讓學(xué)生觀察到化學(xué)變化的全過程，使學(xué)生體現(xiàn)實驗過程的真實性、科學(xué)性，讓學(xué)生信服。因此，演示實驗必須起到演示的作用。演而不示或干脆把學(xué)生對實驗現(xiàn)象的觀察變成教師對實驗現(xiàn)象的描述等做法都是不可取的。實現(xiàn)演示實驗的作用和效果要圍繞教師課堂教學(xué)目標達成展開。
(1)課前充分準備實驗，明確實驗要達到的教學(xué)目標。演示實驗是用來配合教學(xué)的，教師在備課過程中就要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和目標要求精心設(shè)計實驗，在進行實驗演示時，切忌毫無目的，隨心所欲地實施實驗。如果是為實驗而實驗，就只會使學(xué)生的認識浮于實驗過程的表面，無法深入探究下去。我們提倡課前演練實驗的做法，這有利于教師掌控實驗過程，能有效防止實驗設(shè)計疏漏以及現(xiàn)象不明顯等意外情況的發(fā)生。如在金屬鈉與水反應(yīng)實驗中，要驗證產(chǎn)物中有堿生成，就必須在金屬鈉投入水中之前滴加酚酞，雖然反應(yīng)后滴加酚酞也會產(chǎn)生同樣的現(xiàn)象，但實驗效果卻大大削弱了。
(2)操作過程鮮明直觀，易于學(xué)生觀察。演示實驗最終是要為教學(xué)服務(wù)的，教師在實施實驗過程中就不能不顧及學(xué)生的感受，在實驗的演示過程中要采取能保證實驗現(xiàn)象明顯、說服力強、易于學(xué)生觀察的做法來增強演示實驗的實驗效果，比如可以使用投影儀來解決后排學(xué)生看不到或看不清楚實驗現(xiàn)象的問題，用白紙或有色紙來襯托反應(yīng)過程中的顏色變化等等。教師的演示實驗如果不能讓學(xué)生很便利、清晰地觀察到實驗操作和反應(yīng)現(xiàn)象，這樣的實驗只能帶來吃力不討好的結(jié)果。
(3)學(xué)生準確全面地觀察實驗現(xiàn)象。一個化學(xué)反應(yīng)往往會涉及聲、光、熱、色、態(tài)、味等多方面的變化，教師不但要注意自己如何做，還要注意引導(dǎo)學(xué)生如何看，引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象可以通過預(yù)設(shè)問題的方法來進行，這種方法可以為學(xué)生縮小觀察范圍，排除干擾因素的影響，使學(xué)生的觀察更有針對性。如在鈉與水的反應(yīng)實驗中，可以提出以下問題來引導(dǎo)學(xué)生觀察：鈉在水中什么位置？鈉在水中是什么樣的狀態(tài)？你能聽到什么聲音嗎?溶液的顏色在反應(yīng)前后有沒有什么變化？帶著這幾個問題去觀察實驗，學(xué)生的觀察必然會具體而全面。演示實驗完成后還應(yīng)該要求學(xué)生準確、簡明、扼要、完整地表述所看到的反應(yīng)現(xiàn)象，這是對學(xué)生觀察現(xiàn)象進行檢驗和評價指導(dǎo)的有效途徑。
(4)引導(dǎo)學(xué)生透過反應(yīng)現(xiàn)象分析反應(yīng)實質(zhì)，得出結(jié)論。不僅是化學(xué)演示實驗，這是任何一個科學(xué)實驗都必須要完成的工作。只有完成了這一步，一個化學(xué)實驗才是完整的，做不到這一步，教師的演示實驗就只能是做給學(xué)生看的一個魔術(shù)。當然，分析實驗現(xiàn)象是化學(xué)實驗中最復(fù)雜、最困難也是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，教師在這一環(huán)節(jié)中應(yīng)該扮演領(lǐng)路人的角色，不要單純?yōu)榱私Y(jié)論而去得出結(jié)論，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力才是最關(guān)鍵的。如在銅、鋅、稀硫酸原電池實驗中，學(xué)生會對與鋅片連接后放入稀硫酸溶液中銅片上的氣泡感到驚奇，下面的教學(xué)核心就應(yīng)該在教師引導(dǎo)學(xué)生分析氣體的成分和其產(chǎn)生原理。在得出該氣體是氫氣，它是由氫離子得到電子而形成的這一結(jié)論后，學(xué)生自然會認識到該原電池所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)不過是一個氧化還原反應(yīng)而已，至于接入靈敏電流計后指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)也就不足為奇了。
4.實驗過程中滲透科學(xué)研究方法并具有一定的開放性
教師對演示實驗的實施要注意科學(xué)性和合理性，如實驗過程中要貫穿邊實驗邊觀察記錄、變量控制等科學(xué)研究方法的運用。此外，演示實驗還應(yīng)該有一定的開放性，如可以通過角色互換的方式讓學(xué)生來替代教師演示實驗，更應(yīng)該鼓勵學(xué)生對教師的演示實驗做出評價，并提出合理的改進措施。演示實驗不僅僅是教師的事情，有學(xué)生參與的課堂才是精彩的課堂。
綜上所述，提高演示實驗的教學(xué)實效性，立足點不應(yīng)該只停留在完成教材所要求的實驗上，而應(yīng)將這些實驗整合成為教師課堂教學(xué)的有機組成部分。加強對學(xué)生動手動腦能力的培養(yǎng)，實現(xiàn)思維能力的提升，并最終積淀為學(xué)生自身的科學(xué)素養(yǎng)，這才是演示實驗教學(xué)目的的根本所在。
參考文獻：
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[2]楊柏松.化學(xué)演示實驗之我見[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2008(21).
Abstract: Experiment is an indispensable part in chemistry teaching. Demonstrative experiment can not only improve teachers’ teaching effect, but also it is of profound and positive meaning in changing students’ learning methods and cultivating students’ innovative spirit and practice ability.
Key words: demonstrative experiment; classroom teaching; effectivene
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