怎樣做好演示實驗

怎樣做好演示實驗

化學(xué)實驗可分為演示實驗、并進式實驗和學(xué)生實驗三類，其中演示實驗的數(shù)量最多。

演示實驗是教師進行表演，并引導(dǎo)學(xué)生觀察和思維的教學(xué)雙方協(xié)調(diào)活動的實驗。演示實驗在各種教學(xué)場合都可使用。

一、演示實驗的教學(xué)功能

1．演示實驗具有特殊的魅力，它容易激發(fā)學(xué)生的興趣，提高教學(xué)效果。

2．演示實驗可以為學(xué)生提供鮮明、準確、生動的感性材料，幫助學(xué)生從宏觀向微觀的過渡，使概念、原理容易理解，使知識形象化，便于記憶。

3．通過演示實驗的教學(xué)可以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)正確、規(guī)范化的操作技術(shù)和方法，并能受到良好的實驗習(xí)慣的教育。

4．通過演示實驗的教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力和推理能力。

二、演示實驗的教學(xué)要求

目的明確

教材中規(guī)定的演示實驗是根據(jù)大綱對基礎(chǔ)知識、基本技能的要求和教材重點而設(shè)置的。教師應(yīng)仔細鉆研大綱，通覽教材，深刻領(lǐng)會教材的體系和重點，在這個基礎(chǔ)上弄清每個演示要給學(xué)生

什么知識？建立什么概念？揭示什么原理？要示范哪些實驗操作？要發(fā)展哪種能力？對于這些，教師必須做到心中有數(shù)。否則，做演示實驗，就僅是為了完成教材中的規(guī)定，讓學(xué)生看看而已。其結(jié)果必然缺乏對學(xué)生的引導(dǎo)或引導(dǎo)不當(dāng)而降低教學(xué)效果。

教師根據(jù)設(shè)備條件或?qū)W生實際可以補充一些實驗。但補充的演示實驗應(yīng)注意必須符合大綱要求和教材深廣度的階段性。補充實驗的選擇須符合下列原則

更容易揭示教材中的概念、原理的實驗，而不是擴充教材的范圍。

使教材中的重要知識形象化，便于學(xué)生感知、理解的實驗。

例如：有的教師講實驗室制氯氣，除了課本上要求的二氧化錳跟濃鹽酸反應(yīng)外，又補充了重鉻酸鉀、高錳酸鉀、氯酸鉀等跟濃鹽酸的反應(yīng)，并且做了簡易演示。教師的用心是求“完整”和“一次到位”。這顯然是忽視了知識的階段性，違背了大綱和教材對學(xué)生現(xiàn)階段的要求。若補充的這些化學(xué)反應(yīng)和實驗如果是課外小組對少數(shù)學(xué)生的輔導(dǎo)提高或高三總復(fù)習(xí)則另當(dāng)別論。

如果在講完鹵素一章后的復(fù)習(xí)課中，補充氯化鈉、二氧化錳跟濃硫酸混合加熱也能生成氯氣的實驗是可以的。因為這些屬于教材中的基本知識，是概念的靈活運用，并沒有超出教材。

有的教師常常認為物質(zhì)的物理性質(zhì)沒什么難懂的，即便是重要物質(zhì)也常是讓學(xué)生看看課文或由教師講述一遍就過去了。例如，初中課本對硫酸物理性質(zhì)的描述是：純凈的濃硫酸是沒有顏色、粘稠、油狀液體，不容易揮發(fā)。常用濃硫酸的濃度是98％，密度是克／厘米3。學(xué)生當(dāng)然全能看懂這些文字，但卻不能給予學(xué)生感知，不能在學(xué)生頭腦中形成表象。因此，“看得懂”卻“難記住”。如果在講述濃硫酸的物理性質(zhì)后，隨即增補幾個演示實驗，讓學(xué)生動動腦子，效果就不一樣了。

用兩個不貼標簽同樣大小的試劑瓶，一個盛半瓶水，另一個盛半瓶濃硫酸，讓學(xué)生不使用化學(xué)方法而應(yīng)用濃硫酸的物理性質(zhì)分辨哪個盛的是濃硫酸？這樣就有啟發(fā)性。學(xué)生必須想一想——把兩個瓶分別用手拿起，看哪個重，因之，對濃硫酸“密度大”就印象深刻了。再展示不貼標簽大小不同的兩個試劑瓶，一個盛半瓶水，另一盛半瓶濃硫酸，要求學(xué)生還是應(yīng)用物理性質(zhì)分辨哪瓶盛的是濃硫酸？學(xué)生想一想之后，會發(fā)現(xiàn)若把瓶拿起輕輕搖動，看哪個瓶內(nèi)液體顯得粘稠，就可斷定哪瓶是濃硫酸了。因之，濃硫酸呈“油狀”，日后就能記憶猶新。如果，再采取每桌上都放一瓶濃硫酸，讓每個學(xué)生都打開盛濃硫酸的瓶塞，聞一聞有沒有氣味，對濃硫酸“難揮發(fā)”的性質(zhì)就輕而易舉地解決了。學(xué)生親自實踐，獲得了感知，頭腦貯存有實驗表象，當(dāng)然印象深刻，經(jīng)久不忘。

又如：吸氧腐蝕是很重要的知識，但沒有相應(yīng)的化學(xué)實驗配合。學(xué)生一般的想法是：鐵失電子，接受電子的應(yīng)該是溶液中的某種陽離子，對于得電子的是氧氣很不容易接受。為此，補充一個能夠說明得電子的確是氧氣的吸氧腐蝕的演示實驗則屬必要的了。關(guān)于這個實驗的做法，后面有詳細說明。

總之，補充演示實驗的選擇應(yīng)緊扣章、節(jié)的教學(xué)目的、要求，不能脫離教材追求新奇。

保證成功

學(xué)生對演示實驗總是感興趣的，他們總想看看將要發(fā)生什么新奇的現(xiàn)象。如果演示實驗失敗了會怎樣呢？從教師方面說，即使補做成功，也會影響課時計劃的完成，也影響教學(xué)效果，教師威信也必然下降，從學(xué)生方面說，不僅他們的心理要求沒有得到滿足，更重要的是對學(xué)生學(xué)習(xí)心理產(chǎn)生不良影響——學(xué)習(xí)熱情下降。所以教師對演示實驗的自我要求應(yīng)該是萬無一失的。

為了保證演示實驗的成功，應(yīng)注意以下幾點

1．堅持課前預(yù)試

課堂演示實驗的成功率，確與教師本人的經(jīng)驗多少有直接關(guān)系。所以我們經(jīng)?？吹剑踅袒瘜W(xué)課的教師比較認真課前預(yù)試，教過幾遍的教師有的倒不太認真，可能自認為已經(jīng)有把握了。但真正到了課堂上，不是因為大意而操作不當(dāng)，就是因為儀器的清潔、干燥，試劑的純度、濃度，裝置的氣密性，管路不通暢或其他事先未估計到的偶然因素造成實驗失敗。因此，即使有經(jīng)驗的老師，也應(yīng)堅持預(yù)試。把導(dǎo)致實驗失敗的各種因素都在課前解決，對可能的偶然因素也須充分估計并采取可靠的防范措施。對于易損件，課上應(yīng)有備件。

2．教師開列演示實驗用品單，對于所用儀器藥品，必須有明確的、具體的要求

各校的一般情況是教師開列實驗用品單，化學(xué)實驗員給準備。因為實驗員不完全清楚任課教師對該演示實驗儀器、藥品的具體要求，因此而導(dǎo)致實驗失敗的情況是有過的。例如教師開列的稀硝酸，實驗員可能給拿來一瓶學(xué)生實驗用的稀硝酸，里面完全可能早已混入雜質(zhì)，用它在課堂上演示實驗，有時就會發(fā)生一些不該發(fā)生的現(xiàn)象。如果所用儀器和試劑都有具體要求，實驗員按要求準備，那么上述不該有的失敗是可以避免的。

3．各年級要有教師專用的演示用儀器和藥品

為了演示實驗的成功，也為了減少準備演示實驗所用的時間，應(yīng)將試劑跟學(xué)生用的分開，而且對濃度、純度有一定要求的演示實驗的試劑和專用儀器要配套單獨存放。

4．課前再檢查

已經(jīng)準備好的演示用品，臨上課前還應(yīng)再逐件檢查，防止課上缺少什么，如火柴等。

當(dāng)然，就上述做了充分準備的實驗，萬一還失敗了，怎么辦？要實事求是地向?qū)W生說明真相，千萬不要文過飾非，而且一定要補做。

確保安全

演示實驗過程中如發(fā)生炸傷、燒傷、中毒等事故，不但會影響師生身心健康，而且會造成學(xué)生對化學(xué)實驗的恐懼心理。所以，教師對可能發(fā)生危險的實驗，如燃氫實驗，必須切實掌握操作關(guān)鍵。

對于有毒或有強烈刺激性氣體用量要少并盡量少逸入教室空間。即使沒有危險發(fā)生，也應(yīng)該防止因刺激氣味使學(xué)生萌發(fā)對化學(xué)實驗或化學(xué)學(xué)科的厭惡心理。如演示實驗時，打開門窗，用畢及時移到室外等。

對于雖經(jīng)采取嚴格措施仍不能完全防止可能造成傷害事故的實驗，則不能選作演示實驗。

注意示范性

演示實驗所用的儀器及其他用品都應(yīng)該整潔。如玻璃器皿的內(nèi)外壁不能有污痕；破舊的配件如膠管、角匙、鑷子等不宜再用于演示實驗。這樣做的目的是，不但給學(xué)生以美的教育，更重要的是逐漸使學(xué)生形成一種觀念：化學(xué)實驗是一項嚴肅、認真，來不得半點“湊合”的工作。這對于培養(yǎng)學(xué)生整潔習(xí)慣和一絲不茍的科學(xué)態(tài)度是有利的。

教師的實驗操作速度要快慢適中，使學(xué)生對每一個動作甚至動作細節(jié)都能看清。對于第一次接觸的較復(fù)雜的操作要先示范分解動作，然后再示范連續(xù)動作。這樣容易使學(xué)生在頭腦中形成完整的操作表象。

掌握操作技能的唯一途徑是練習(xí)，而練習(xí)往往是從模仿開始。因此，教師的演示必須操作規(guī)范、準確、有序和協(xié)調(diào)。否則，將給學(xué)生留下不正確的“第一印象”，產(chǎn)生不良影響。操作必須一絲不茍，要和課本對學(xué)生的要求一致。取用試劑要注意操作準確，如要向試管中倒入2～3毫升液體試劑，不能一倒卻是少半試管，不能給學(xué)生造成“老師也沒準兒”的感覺。有的演示實驗使用的儀器、藥品種類較多，教師更應(yīng)該注意從容不迫，有條不紊，取放有序?？傊?，如果學(xué)生感覺教師的操作規(guī)范、熟練、準確而內(nèi)心表示贊賞的話，那么他們在以后的獨立實驗中，就會有意效仿，這正是我們所期望的效果。

做示范，講道理

在初三教學(xué)中，教師往往只要求記熟某一項操作應(yīng)該怎樣做。例如，給試管加熱，要先夾上試管夾。教師只告訴學(xué)生夾試管夾時，要將試管夾從試管底部往上套，夾在試管的中上部。學(xué)生不明白，既然夾在離管口近的地方，為什么不能從上套入？因而只能硬記或根本不這樣做。如果教師講給學(xué)生，為了防止試管夾上的灰塵雜物從試管口落入管中而使藥品不純，因此須從試管底部往上套的道理，學(xué)生就會按要求做了。又如做過濾實驗，教師講“三低一靠”。同理若不講清原因，學(xué)生很難記住其內(nèi)容，也不能熟練地應(yīng)用于化學(xué)實驗中。在高中教學(xué)里常常要花大氣力培養(yǎng)學(xué)生基本操作技能，原因之一可能是開始學(xué)習(xí)時不能理解，甚至誤認為是“小題大做”不肯照辦的結(jié)果。

盡量提高可見度

演示實驗必須使最后一排學(xué)生看得清楚，這是對演示實驗應(yīng)有的要求。我們曾見有的教師在預(yù)試過程中，常要站到離實驗臺7、8米的地方親自看看是否清楚。為了提高可見度，演示實驗應(yīng)盡量使用大型儀器。

有些演示實驗，需要觀察的是一些細微現(xiàn)象，如少量小氣泡。全班絕大多數(shù)是根本看不見的，這種情況就需用投影儀放大。

演示實驗既然是給學(xué)生看的，那么，教師還應(yīng)時時注意

演示實驗過程中自己站的位置以及手和手臂是否擋住了某些學(xué)生的視線？

觀察的現(xiàn)象與背景的顏色是否適合。如觀察氣體、溶液或沉淀的顏色，如背景是黑板或老師的深色服裝，學(xué)生往往看不清深色的產(chǎn)物。所以，教師應(yīng)根據(jù)情況考慮使用白紙板或黑紙板來襯托。

光線亮度不夠，常常不能使學(xué)生看得很清楚。這種情況下，教師可以把儀器舉到窗前明亮的地方。

注意引導(dǎo)、啟發(fā)

學(xué)生對教師的演示實驗都能看清楚，操作方法和現(xiàn)象也記住了，教師的教學(xué)任務(wù)是否就算完成了呢？不是，因為實驗教學(xué)的目的不僅是給學(xué)生頭腦中留下實驗表象。實驗教學(xué)的根本目的是教會學(xué)生“思維”。思維能力是各行各業(yè)、時時處處起核心作用的因素。所以，隨即來一番“由表及里”的功夫才是演示實驗教學(xué)的最重要環(huán)節(jié)。

如果僅由教師羅列現(xiàn)象并逐條闡述，看起來既清楚又節(jié)省時間，但從教學(xué)目的上說，不應(yīng)看作是全成功的。

演示實驗的鮮明、生動、新奇的現(xiàn)象使學(xué)生們興奮甚至贊嘆，繼而出現(xiàn)了“這是怎么回事”的心理要求，于是猜想、思索……。就是說，學(xué)生的心理活動是處在觀察→興趣→疑問→思維的積極狀態(tài)，“注意”和“思維”達到了高度集中和活躍。教師應(yīng)充分理解“機會只對有準備的思維才有意義”這句名言。就是說，有思維的觀察和沒有思維的觀察，其效果是大不相同的。抓住這個時機，發(fā)揮主導(dǎo)作用，啟發(fā)、誘導(dǎo)學(xué)生自己分析、推理、判斷、概括。把感性知識上升為概念和理論。把著眼點放在培養(yǎng)學(xué)生的思維能力上。

抓住了這個時機，怎樣啟發(fā)學(xué)生呢？如果引導(dǎo)學(xué)生思考的問題過易、過難或未針對他們疑問的焦點，仍然會出現(xiàn)“啟而不發(fā)”的窘?jīng)r。因此，教師需根據(jù)本實驗的具體教學(xué)目的，事先精心設(shè)計一套由表及里、能夠揭示事物本質(zhì)的思考題。這些思考題要難易適當(dāng)、要求明確并富有啟發(fā)性。在這個基礎(chǔ)上，師生雙方富有情感交流的協(xié)調(diào)活動，一定能把學(xué)生的積極性推向高潮。爭取教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用的最佳結(jié)合，充分發(fā)揮實驗教學(xué)的教學(xué)功能。

下面舉個例子，供參考和討論。

吸氧腐蝕演示實驗的教學(xué)過程

在U型管中注入5％～10％的NaCl溶液，在U型管的一側(cè)下部松松塞入一小團脫脂棉，并放入一個無銹大鐵釘，管的另一側(cè)插入碳棒，在碳棒一側(cè)的溶液中滴入2～3滴酚酞試劑并用碳棒輕攪動均勻。當(dāng)用鱷魚夾分別夾持鐵釘和碳棒并經(jīng)導(dǎo)線串聯(lián)在演示用毫安計時，立即看到指針從鐵釘側(cè)向碳棒側(cè)大幅度偏轉(zhuǎn)。表明鐵失電子，經(jīng)導(dǎo)線至碳棒。撤去毫安計，把鐵釘和碳棒直接用導(dǎo)線相連。約2分鐘，在碳棒周圍特別是液面附近的溶液變紅。酚酞變紅色表明碳棒附近溶液由中性轉(zhuǎn)成堿性。

設(shè)問：是否因碳棒周圍的水電離出的H+自碳棒表面接受了自鐵釘來的電子，打破了水的電離平衡，導(dǎo)致［OH］-＞［H+］的結(jié)果呢？

學(xué)生經(jīng)片刻沉思或議論之后，多數(shù)學(xué)生會以為是的。如果學(xué)生是這種狀況，那么可再追問：如果是H+接受了來自鐵的電子，那么在本實驗中理應(yīng)還伴隨什么其他現(xiàn)象呢？

學(xué)生可以推理出在碳棒表面應(yīng)出現(xiàn)氣泡。隨即讓兩名學(xué)生到實驗裝置前仔細觀察，結(jié)果是沒有任何氣泡。從而否定了H+接受了電子的設(shè)想。

再設(shè)問：溶液表面附近的紅色深，這意味著什么？

然后教師逐步導(dǎo)出正極的反應(yīng)是

O2＋2H2O＋4e→4OH-

教師根據(jù)情況，可再繼續(xù)選用以下演示并設(shè)計教學(xué)過程。

1．正極上反應(yīng)的再驗證。

拿出另一套U型裝置，告訴學(xué)生注入的是經(jīng)煮沸再冷卻至常溫的NaCl溶液。把用導(dǎo)線連接的鐵釘和