王俊毅

【摘要】演示實(shí)驗是一種教師做，學(xué)生觀察、思考的實(shí)驗形式。教師的“做”是學(xué)生觀察的起點(diǎn)，沒有高效的、成功的演示，學(xué)生的高效的學(xué)習(xí)就無從談起。而實(shí)驗的實(shí)效、效率，既是教師自身素養(yǎng)的一種體現(xiàn)，更是關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過程的體現(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】演示實(shí)驗 存在的問題 思考及改進(jìn)

【中圖分類號】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）30-0140-01

《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)必須面向全體學(xué)生、必須立足學(xué)生的發(fā)展。在日常演示實(shí)驗的教學(xué)中教師通常采用教材所推薦的實(shí)驗來進(jìn)行演示實(shí)驗，也就是通常所說的“用教材教”，但教材是統(tǒng)一的、固定的，而學(xué)生、教師的差異卻是普遍存在的，如果教師“照本宣科”式的進(jìn)行演示實(shí)驗在實(shí)際的教學(xué)過程中勢必會出現(xiàn)水土不服 。以下是筆者在教學(xué)體驗和課堂觀察中發(fā)現(xiàn)的一些有關(guān)演示實(shí)驗教學(xué)中存在的問題，及對此做出的思考和自己的一些改進(jìn)。

一、部分現(xiàn)有演示實(shí)驗中，存在的問題及思考

（一）實(shí)驗現(xiàn)象不直觀，學(xué)生難以通過現(xiàn)象得出結(jié)論。

實(shí)驗現(xiàn)象是演示實(shí)驗中最重要的部分之一，是學(xué)生觀察的主體。在演示實(shí)驗中如果實(shí)驗現(xiàn)象本身指向不明了、不利于學(xué)生的理解，對學(xué)生建立感性認(rèn)識的效果將會大打折扣。同時對于針對實(shí)驗現(xiàn)象所進(jìn)行的的分析、思考的難度將大大提高，特別是對于基礎(chǔ)薄弱、知識儲備不足、分析能力較弱的同學(xué)更是如此。

（二）實(shí)驗操作難度大， 難以出現(xiàn)預(yù)想的現(xiàn)象

實(shí)驗過程是實(shí)現(xiàn)實(shí)驗結(jié)果的途徑，在實(shí)驗過程中如果實(shí)驗操作的難度大，則容易引起操作的偏差，從而使得最終達(dá)不到所預(yù)想的效果。此時如果教師重做實(shí)驗依然難以保證實(shí)驗的成功，且不說重新實(shí)驗耗費(fèi)時間影響整個課堂教學(xué)計劃的實(shí)施。但若是教師放棄實(shí)驗改為由老師講述實(shí)驗現(xiàn)象，就失去了實(shí)驗本身的意義，也不利于學(xué)生培養(yǎng)通過實(shí)驗觀察來認(rèn)識科學(xué)本質(zhì)的科學(xué)素養(yǎng)。因此在課堂的演示實(shí)驗中，這樣的現(xiàn)象是應(yīng)該極力避免的。

（三）實(shí)驗過程時間長，降低課堂學(xué)習(xí)效率

所謂學(xué)習(xí)效率是指在單位時間內(nèi)所獲得的學(xué)習(xí)內(nèi)容的收益。實(shí)驗過程中，如果因為實(shí)驗過程太長，而讓學(xué)生進(jìn)行沒有觀察內(nèi)容 和思考內(nèi)容的等待，這是低效的、甚至無效的學(xué)習(xí)。比如在電解水實(shí)驗中，為了聚集足夠量的氫氣和氧氣需要長達(dá)十幾分鐘的時間，而這十幾分鐘內(nèi)僅僅除了氣體量的變化，再無新的現(xiàn)象，這樣的觀察顯然是低效的。同時長時間的等待也會打擊學(xué)生的積極性、降低學(xué)生的專注度，不利于進(jìn)一步學(xué)習(xí)的開展。

（四）實(shí)驗呈現(xiàn)方式簡單，學(xué)生對實(shí)驗意圖不理解

教師直接把實(shí)驗器材展現(xiàn)在學(xué)生面前、或者直接開始實(shí)驗的操作，學(xué)生缺少了對實(shí)驗過程的思考。結(jié)果導(dǎo)致學(xué)生對實(shí)驗的操作意圖不理解。這樣既不符合探究的程序也不符合人的認(rèn)知規(guī)律，最終嚴(yán)重影響到學(xué)生對課堂參與的積極性。

為此我們有必要針對問題采取相應(yīng)的改進(jìn)。以期有效提高演示實(shí)驗的教學(xué)效果。

二、對實(shí)驗中存在的問題采取的改進(jìn)

（一）增強(qiáng)實(shí)驗現(xiàn)象的直觀性，降低實(shí)驗現(xiàn)象的思考難度

增強(qiáng)實(shí)驗的直觀性首先有利于提高學(xué)生參與實(shí)驗觀察的積極性，同時由于現(xiàn)象和結(jié)論之間的關(guān)系清晰、明了也為學(xué)生對現(xiàn)象的分析降低了難度。使科學(xué)的學(xué)習(xí)面向全體學(xué)生成為了可能。

（二）降低實(shí)驗操作難度，提高實(shí)驗的成功率。

“二氧化碳密度大于空氣密度”實(shí)驗：如圖所示的實(shí)驗。

在實(shí)驗中很容易出現(xiàn)兩支蠟燭同時熄滅，甚至下方的蠟燭先熄滅。與所設(shè)想的現(xiàn)象截然不同，導(dǎo)致進(jìn)一步的學(xué)習(xí)無法開展。

導(dǎo)致這些現(xiàn)象出現(xiàn)的原因有以下兩點(diǎn)：

1.在實(shí)驗操作的過程中由于二氧化碳是看不見的，很難從預(yù)想的位置按預(yù)想的方式將二氧化碳倒入瓶中。

2.實(shí)驗中由于點(diǎn)燃蠟燭上方有熱氣流的影響，導(dǎo)致二氧化碳?xì)怏w不能正常下降。

如果難以找到適合的漏斗，我們還可以采用以下措施：

將蠟燭的燈心盡量剪短一些，這樣做主要的為了防止火焰太大，熱空氣上升，導(dǎo)致二氧化碳無法下沉；

將收集二氧化碳的集氣瓶換成容積較大的集氣瓶；

盛放蠟燭的燒杯改用量程為80毫升的小燒杯，這樣滅火所需的二氧化碳更少，火焰更容易熄滅。

實(shí)驗完成是否成功對實(shí)驗教學(xué)來說是最重要的環(huán)節(jié)，如果實(shí)驗不成功那么圍繞實(shí)驗所展開的學(xué)習(xí)就無從談起。而降低操作難度，則可以有效提高實(shí)驗的成功率。

（三）合理縮短反應(yīng)時間，提高課堂學(xué)習(xí)效率。

有的演示實(shí)驗必須經(jīng)過比較長的時間才能夠得到一定量的產(chǎn)物，而沒有一定量的產(chǎn)物，實(shí)驗將無法繼續(xù)進(jìn)行。這時，等待就變成必須的了。如果讓學(xué)生進(jìn)行沒有觀察內(nèi)容，和思考內(nèi)容的等待，是低效的、甚至無效的學(xué)習(xí)。將大大的降低學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和觀察的專注度。

“電解水”實(shí)驗：實(shí)驗中產(chǎn)生的氧氣和氫氣的量如果不夠，就無法進(jìn)行帶火星木條復(fù)燃實(shí)驗和氫氣點(diǎn)燃實(shí)驗。而在實(shí)驗中要想得到足夠量的氧氣來完成復(fù)燃實(shí)驗大約需要15分鐘。等待的時間太長，為此我們可以從縮短反應(yīng)時間、加快反應(yīng)速度的角度來解決該問題。針對該實(shí)驗可以從3個方面來加快反應(yīng)速度：

1.增加實(shí)驗中電源兩端的電壓。

2.選擇反應(yīng)速度相對較快的電解質(zhì)，

由于純凈的水是不導(dǎo)電的，所以在該實(shí)驗中為了讓水能夠帶電需要在水中加入電解質(zhì)，常用的電解有三種：氯化鈉、稀硫酸、氫氧化鈉溶液。筆者的經(jīng)驗是，相同濃度的以上三種溶液，氫氧化鈉的反應(yīng)速度是最快的。

3.增加實(shí)驗中電解質(zhì)的濃度，

（四）改變實(shí)驗呈現(xiàn)方式，讓學(xué)生參與到實(shí)驗過程的設(shè)計中來。

測定空氣中氧氣含量實(shí)驗，如果按（圖一），會產(chǎn)生一些實(shí)驗的實(shí)際問題，如因集氣瓶不是圓柱體狀的，氣體劃成五等分時，不能完全均勻，實(shí)驗達(dá)不到較好效果；又因若玻璃導(dǎo)管事先未注滿水則會引起測量結(jié)果偏低；或因瓶內(nèi)溫度沒有降到室溫后就打開了彈簧夾，引起測量結(jié)果偏低等。

解決措施：改直接呈現(xiàn)為間接呈現(xiàn)，先進(jìn)行如圖二的所示的實(shí)驗。通過對實(shí)驗的分析、思考，最終引出預(yù)設(shè)的實(shí)驗步驟 。接下來引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗：紅磷現(xiàn)在這么快就熄滅了？這說明了什么？你能解釋為什么這個燃燒匙現(xiàn)在很難拔出來嗎？（同時出示如圖三所示的圖片）和圖四，優(yōu)點(diǎn)：

1.試管劃分五等分不僅容易而且準(zhǔn)確。

2.改進(jìn)過的裝置搭建比較容易且快。

3.實(shí)驗的速率較快，效果明顯。

4.利用了破底的大試管，廢物利用。

圖一 圖二 圖三 圖四

演示實(shí)驗教學(xué)中改變原有的固定的實(shí)驗呈現(xiàn)方式，是“以學(xué)定教”模式在實(shí)驗教學(xué)中的一種體現(xiàn)。立足學(xué)生原有知識結(jié)構(gòu)和思維特點(diǎn)對實(shí)驗呈現(xiàn)方式進(jìn)行改變，也是以人為本、因材施教的具體表現(xiàn)。