化學是一門以實驗為基礎的學科。演示實驗不但具有簡單操作、現象明顯的特點,而且具有較強的直觀性和示范性。通過演示實驗,不但可使學生容易接受新知識,而且可以使學生了解正確使用儀器及試劑的方法和操作過程,以便日后能獨立進行實驗,并能正確使用這些儀器和試劑,進行正確的實驗操作。做好化學演示實驗,可以提高教學質量,培養學生能力。那么,如何才能做好化學演示實驗達到目的要求呢?筆者認為,要做好化學演示實驗,應當做好下面幾項工作。
一、明確演示實驗目的
每次演示實驗,都要有明確的實驗目的。作為教師,應滾瓜爛熟地理解教材,對每個章節每個實驗,都要清楚其內容,如教會學生什么知識,揭示什么原理,示范哪些實驗操作,鍛煉學生發展哪種能力等。例如,酚醛樹脂的制取實驗,主要目的是讓學生鞏固苯酚、甲醛性質的知識,重點練習水浴加熱的實驗操作,鍛煉學生使用酒精燈、鐵架臺、燒杯等儀器,在水中加熱物體的實驗操作能力。對于不同的演示實驗,應該告訴學生觀察哪些內容,如何去觀察,使學生能看懂實驗,準確地觀察到實驗的現象和結果。例如,實驗室制取乙烯和做石油分餾實驗,都是用燒瓶加熱液體,瓶內都放入碎瓷片,都使用溫度計測量溫度。引導學生留意觀察這兩個實驗的不同點,所用的燒瓶不一樣(制取乙烯時使用的是圓底燒瓶,石油分餾時使用的是蒸餾燒瓶),溫度計放置的位置也不一樣(制取乙烯時,溫度計的水銀球應浸入與濃硫酸的混合液中;石油分餾時,溫度計的水銀球應放在蒸餾燒瓶支管的出口處,以測量蒸氣溫度)。否則,演示實驗必將達不到預期的后果。
二、充分準備,堅持課前預試
對于每個演示實驗,教師不但應了解其原理、現象原因等,而且都應在課前進行預試,盡可能把導致失敗的各種因素排除在演示課之前。上課前,還必須對準備好的實驗用品進行一一檢查,尤其是一些小的用品,如玻棒、鑷子等。真正演示實驗時,有可能因粗心大意而操作不當,或者儀器的清潔、干燥、試劑的純度、濃度、裝置的氣密性管路不暢通或其他事先未估計到的偶然因素等,導致實驗時出現被動局面。例如,在做焰色反應實驗時,鈉火焰的顏色為黃色,但實際燃燒時顏色有一定的變化。這是因為物質純度不夠(可能含有其他的雜質)的原因。堅持課前預試,可以減少這樣或那樣的事情的發生,確保實驗成功。但是,如果做足充分準備的實驗,但還是失敗了,就一定要查找原因,到底是哪里出現了問題,向學生說明事實的真相,再進行重新演示。
三、保證演示實驗的安全
選做安全的實驗,保證演示實驗的安全,但并不是所有實驗都是絕對安全的。教師對可能發生危險的實驗,必須掌握好操作關鍵,對那些采取了嚴格措施還不能完全防止可能造成傷害事故的實驗,則不能做。演示實驗過程中一旦發生炸傷、燒傷、中毒或其他事故,不但不能達到演示實驗的預期后果,反而會影響師生的身心健康,還可能造成學生對化學實驗產生恐懼心理,影響以后的學習。對于有毒或有強烈刺激性氣體(如一氧化碳、氯氣等),用量要少并盡量少逸入教室空間,即使沒有危險性,也應該防止因刺激性氣味使學生萌發對化學實驗或化學學科的厭惡心理。例如,演示實驗時,打開門窗或用畢及時移到室外等。
四、確保看清演示實驗
讓每個學生都清楚地看到演示實驗的全過程。在演示實驗時,可做好一些環節,如過于復雜的操作,教師先示范分解動作,再進行示范連續動作。例如,做石油分餾實驗,有加熱液體裝置,又有氣體冷凝裝置,可先進行每個裝置的示范分解,再進行連續操作。另外,也要注意以下因素:老師站的位置是否適合;手、手臂、身體是否擋住了某些學生的視線;實驗環境光線亮度是否足夠;觀察現象與背景的顏色是否適合等。例如,在觀察氣體NO2顏色時,如背景是自己的彩色服裝,學生往往看不清其顏色,這時,可根據情況考慮用白紙來襯托。
五、演示實驗操作要規范
化學實驗是一項嚴肅、認真、容不得半點“湊合”的工作。教師的演示,必須操作規范、準確、有序、協調。教師演示實驗所用的儀器及其他用具必須整潔,試管、燒瓶不能有污痕,破舊的配件如膠管、角匙、鑷子等,不宜再用于演示實驗。學生掌握操作技能的惟一途徑是練習,大多都是以模仿開始的。如果教師的操作不規范,必將給學生留下不正確的“第一印象”,產生不良的影響。例如,酸跟堿性氧化物的反應演示實驗:用藥匙向一干燥的試管里加入少量氧化銅,然后再向試管里加入2毫升稀硫酸,小心加熱試管并輕輕振蕩,不能加氧化銅就一大匙,倒入近半試管(5~7毫升)稀硫酸,否則給學生造成“老師也沒準兒”的感覺。
六、邊做示范,邊講清實驗道理
對于實驗的每一個步驟,作為教師,不但要向學生傳授,讓學生知道怎樣做,而且要清楚為什么這樣做。關鍵是講解實驗操作要領與成敗關鍵,提示安全注意事項,針對學生普遍易錯(基于以往經驗)的操作做示范。只有這樣,學生才會記住其中的內容。例如,做試管加熱液體實驗時,液體體積一般不超過試管容積的1/3。加熱時,試管要傾斜,先使試管均勻受熱,然后小心從試管里液體中下部加熱,并不時地上下移動試管,試管應向著無人的地方。為什么要這樣做呢?如果加熱試管容積過多,加熱時,液體易溢出;試管傾斜,受熱面積大,從液體中下部加熱,不時上下移動試管,使液體受熱均勻,防止液體暴沸,發生事故;試管不能對著人,是防止液體沸騰噴出傷人。學生理解了操作的原因,也就會按要求去做了。又如,進行試管持拿操作示范時,教師邊示范操作,邊說明要“三指(拇指、食指和中指)握”、“二指(無名指和小指)拳”、“握取試管近上沿”,讓學生運用視、聽和動覺(可提示學生用鉛筆代替試管模仿)器官感知這一示范操作。
七、演示實驗結束后,進行必要啟發
實驗結束后,學生看清了實驗現象、操作方法,教師可根據實驗的目的要求,設計思考題,進一步開展“由表及里”的工作,啟發學生思維,達到啟智養能的目的。學生作為學習的主體,會對演示實驗的現象產生興奮感,繼而會產生疑問:“出現這些現象的原因是什么呢?”針對學生的這些問題,作為教師,就應該發揮主導作用,啟發、誘導學生運用所學的知識、原理去分析、推理、判斷、概括,弄清實驗的原因。例如,氯化氫溶于水,形成噴泉的演示實驗。在干燥的圓底燒瓶里裝滿氯化氫氣體,用帶有玻璃管和滴管(滴管里預先吸入水)的塞子塞緊瓶口,立即倒置燒瓶,使玻璃管放進盛著石蕊溶液的燒瓶里,壓縮液管的膠頭出水幾滴,燒杯里的液體即由玻璃噴出,形成美麗的噴泉。為什么會出現這樣的景像呢?因為常溫下,氯化氫氣體極易溶于水,1體積的水大約能溶解500體積的氯化氫;當壓縮滴管的膠頭出幾滴水,就溶解了500個幾滴水體積的氯化氫,瓶內的氣壓減小,外面大氣壓把水壓進瓶內形成水柱。為什么要用干燥的燒瓶呢?因為濕潤的燒瓶必然會導致實驗的失敗,氯化氫已溶于瓶內水,不會產生氣壓差了。
總之,演示實驗應在鮮明、準確的基礎上,重點培養學生的思維能力、創新能力。作為教師,只有緊跟時代發展的步伐,由理論到實踐,再從實踐到經驗,找到適應學生實際情況及需求的演示實驗教學方法、途徑,更好地提高教學質量。
(作者單位:廣東省茂名市第二高級技工學校)