淺談演示實驗給學生帶來“負面效應”

摘要：在新課程理念下，實驗教學顯示出其舉足輕重的地位。科學課上，每當教師帶著許多儀器和藥品走入課堂時，學生好奇的雙眸立刻變得有神，他們知道教師又要做演示實驗了!課堂中的教具和實驗環(huán)節(jié)吸引著學生的注意，特別是一些實驗現(xiàn)象明顯，有很大的視覺或聽覺沖擊的實驗現(xiàn)象更會讓學生難以忘記，讓他們發(fā)現(xiàn)枯燥的學習中還有許多樂趣。但也有很多時候，“失敗”的演示實驗會給學生帶來困惑，甚至造成他們心理上的陰影，這就是所謂的“負面效應”。

關鍵詞：演示實驗；學生；負面效應

演示實驗作為一種教學手段，是教師備課的重要內容，需要教師認真研究和準備。有的教師輕視課前的演示實驗，結果導致實驗失敗或出現(xiàn)意想不到的情況，以致在課堂上手忙腳亂，“強行”讓學生接受結論，教學效果很不理想。正因如此，教師在課堂演示實驗中會出現(xiàn)實驗現(xiàn)象與理論上應該出現(xiàn)的現(xiàn)象不一致，其中包括一些數(shù)據(jù)等，或產生實驗現(xiàn)象的條件與理論上所要求的條件不完全相符，給人一種不足信的感覺。這樣會使學生對實驗現(xiàn)象的觀察、分析從而得出某種結論和規(guī)律的活動走人認識歧途或中途受阻。最后即使教師再三解釋并分析原因，由于實驗出現(xiàn)反復，已在學生的頭腦中形成了一種類似“偽科學”的感覺，并對整個科學規(guī)律和科學概念的信任度大為降低，最后雖不得不接受教師的觀點，但實驗的不完美已在學生的心中產生了不良的負面影響，直接影響了教學的預期效果。

一、演示實驗的準備不充分

演示實驗最基本的要求必須成功，這樣學生才會信服，為了確保成功，事先要試做。試做時要考慮如何恰當?shù)乜刂蒲菔緯r間。比如，演示“液體沸點與氣壓關系”的實驗時，若燒瓶內的水溫太低，事先沒有先預熱到八十攝氏度，到課堂上，用一盞酒精燈加熱至少要二十多分鐘水才會沸騰，實驗才能進行。學生翹首期盼苦苦等待了這么久，觀察的興趣早就沒有了。再如演示液體熱脹冷縮，按課本上的設計，用酒精燈將一滿燒瓶的冷水燒熱看到瓶塞上方玻璃管內液面上升的情況，需要10多分鐘。一個簡單的實驗創(chuàng)新會縮短學生等待的時間。我用小試管代替燒瓶，水里滴入幾滴紅墨水，在試管塞上插入細玻璃管，管內插入鐵絲，管內空氣柱就變得更細，液面上升情況就更明顯，用酒精燈加熱小試管，一分鐘內就可明顯看到液面上升，大太縮短了實驗時間。

即使是對最簡單的實驗，或是某個做過多次的演示實驗，也要事先試做。麻痹大意，輕易對待，往往會導致意外的發(fā)生。例如，“慣性球”實驗。用彈簧片打掉球下的塑料板而小球仍舊留在原處，通過這個實驗來理解慣性的概念。若事先不找好球的位置、放法、對彈簧片施力大小等，就是這樣簡單的演示實驗也會失敗。俗話說“熟能生巧”，事先反復多練就為演示實驗時“保證成功”“令人信服”創(chuàng)造了條件。

總的來說，演示實驗前教師應做好充分的準備，反復的試做，實驗時間應在幾分鐘內完成，因為時間過長會分散學生的注意力，影響課堂教學，給學生帶來情緒上不良的“負面效應”。

二、演示實驗的現(xiàn)象似是而非

演示實驗要求有一定的可見度，同時還必須有足夠的信任度，即演示實驗所反映的科學現(xiàn)象能夠揭示事物的本質特征。但實際上，由于教師主觀方面的原因，有的演示實驗現(xiàn)象似是而非，勢必導致負面效應的產生。例如，我在講到分子的擴散現(xiàn)象時，在盛水的燒杯中滴一兩滴紅墨水，經過一段時間后，整個杯子的水都變紅了。這時我提出如何讓水變紅的速度更快?學生很快就說出了用酒精燈加熱的方法。所以，我們預先可以對演示實驗的原理加以正確分析，設置合適的條件，盡量使實驗現(xiàn)象客觀真實。

再如，做固體氫氧化鈉溶于水是否放熱的實驗時，把事先準備好的固體氫氧化鈉少許加入盛少量冷水的試管中，過一會兒讓學生用手觸摸試管外壁，如果試管外壁溫度升高，則證明該實驗是放熱的。但學生認為實驗現(xiàn)象不是很明顯，顯然教師這時把結果強加給學生是不理智的，實驗的真實性在他們的心目中會大打折扣。“偽科學”和不信任會在學生的頭腦中滋生。于是我順勢做了如下改進：將試管注入少量水，加熱至沸騰，移開火焰，水停止沸騰，加入氫氧化鈉固體少量，發(fā)現(xiàn)溶液又重新沸騰，說明氫氧化鈉溶于水時放熱，使水又沸騰了。一個簡單的實驗改進，讓學生確信氫氧化鈉固體溶于水放熱這一事實。

所以，演示實驗的現(xiàn)象必須明顯，而且它所反映的科學現(xiàn)象必須能夠揭示事物的本質特征。因此，對于一些現(xiàn)象不明顯的演示實驗，教師應學會改進。達爾文說：“任何改進，都是進步。”像上述這樣實驗現(xiàn)象的似是而非肯定會給學生認知上帶來“負面效應”。

三、演示實驗的操作不規(guī)范

操作規(guī)范是指教師在儀器使用、連接和裝配儀器及演示現(xiàn)象時動作要準確、標準。例如，在使用托盤天平時，取用砝碼、移動游碼必須用鑷子而不能用手；點燃酒精燈后火柴簽不能隨手扔在地上，要放在專門的廢物杯中；電路的連接應先接線路后接電源，拆卸時先斷電源，后拆線路；要注意導線在接線柱上的繞向應同螺母旋緊的方向一致等。教師的一舉一動都會給學生留下深刻的印象，可起到潛移默化的作用。教師的規(guī)范操作，不僅是實驗成功的前提，還會使學生養(yǎng)成嚴謹求實的良好實驗習慣。

“實驗室制氧氣”是一個學生實驗，課前我把實驗在講臺前演示了一遍，演示結束時，我讓某學生上來把試管從鐵架臺上取下，由于學生使用試管不規(guī)范，他從鐵架臺上取下試管時燙傷了手指皮膚。還有我在演示氫氣可燃性實驗時，由于氫氣的純度不高，點燃后，紙杯騰空而起發(fā)生了爆炸，伴隨著一聲巨大的聲響把前排一位女同學的筆彈開了，當時把這位女學生嚇呆了。這兩個演示實驗的操作不規(guī)范給學生心理蒙上一層陰影。他們后來甚至有些害怕上有酒精燈點燃的實驗課。后來，我對氫氣爆炸實驗作了改進，利用電流通過電爐絲發(fā)熱從而點燃氫氣和空氣的混合氣體，避免點火時可能出現(xiàn)的一些突發(fā)危險事件。

教師的一舉一動都會給學生留下深刻的印象，起到潛移默化的作用。教師的規(guī)范操作，不僅是實驗成功的前提，還會使學生養(yǎng)成嚴謹求實的實驗習慣，避免或減少了給學生帶來的心理上不良的“負面效應”。

四、演示實驗的可見度低

據(jù)有關資料統(tǒng)計，當前有70％學生存在不同程度的近視，在講臺上教師做演示實驗時，一只小小的試管中產生的現(xiàn)象，要讓后排的學生清楚地看到是不可能的，只有靠教師的口述，才能傳達給后排的學生。為了使演示實驗現(xiàn)象清楚，面向全體學生，教師要想方設法增大演示實驗的可見度。盡量用較大規(guī)格的儀器和較多量試劑完成，自制可見度大的儀器進演示等都是常用的方法，有顏色變化或沉淀產生及消失的實驗可用白紙或黑紙襯托，有的實驗則應放在明亮或黑暗處觀察或進行投影演示。

實驗室制氫氣，可在表面皿內倒入稀鹽酸，再放人幾粒鋅粒，把表面皿放在實物投影儀上，借助多媒體的投影學生可清楚地看到表面皿內產生氣泡。在“植物莖的輸導功能”教學中，為了演示莖中的導管具有運輸水分的功能。我選取鳳仙花的幼莖或帶根的白菜等具有透明莖或葉的植物作為實驗材料(最好選略為萎蔫的植株)，這樣能清楚地看到紅色的液體在莖的導管到葉脈慢慢移動的現(xiàn)象，讓學生親眼看到莖的一點點變化，這比其他教學手段來得更直接、更直觀，在節(jié)省時間的同時極大地調動了學生的學習積極性。不知不覺中，學生的觀察意識、實驗能力也在不斷提高。

試想，如果我們還是一味地按照課本上的設計思路選取校園里的植物莖如桂花等做導管輸導水分的實驗，這就需要花較多的時間，且效果也未必明顯。也可能在學生的眼里認為老師只是為了得出結論而為之。提高實驗的可見度，用多媒體如投影儀等教學器材大大減少了學生對實驗可見度的懷疑，減少了情感上的不良“負面效應”。

演示實驗給學生帶來的負面效應的形成，原因是多方面的。除上述重點闡述的四種原因外，還有就是用學生的生活經驗來代替演示，這種認識是不全面的，這種做法也是不妥當?shù)摹Ｈ纾骸爸氐奈矬w落得快，輕的物體落得慢”“馬拉車前進，馬拉車的力大于車拉馬的力”“水的沸點一定是100℃”等等。如果單憑學生的生活經驗往往就會產生荒謬的結論，所以對學生的生活經驗必須作具體的分析和處理。故此，教師應加強對其心理上的防范意識，努力從學生的角度考慮問題，認真分析學生的認知領域或情感領域，了解學生的心理和生理發(fā)展水平，研究他們慣有的思維特點，努力把實驗給學生帶來的“負面效應”降到最低限度。

著名科學家李政道說：“一定要用最簡單的方法表演那些深奧的知識，幫助同學們解決觀念問題。”是的，作為最直觀的教學手段——演示實驗，是幫助學生理解教學內容，提高教學質量的必不可少的途徑之一。成功的演示實驗，常常給學生留下難以磨滅的鮮明印象，使課堂氣氛活躍，從而獲得良好的教學效果。盡管“失敗”的演示實驗或多或少會給學生帶來負面影響，但我們還是必須堅持演示實驗。從而努力克服上述的四點不足，并試著對演示實驗加強、改進或創(chuàng)新，在教學中要讓它在課堂中發(fā)揮更大的作用。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部，全日制義務教育科學(7—9年級)課程標準(實驗稿)，北京師范大學出版社，2001.

[2]孫宏安，新課程教學設計，首都師范大學出版社，2004.

[3]田入欣，創(chuàng)設問題情景，培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力，化學教學，2002(5).

[4]鄧洪昌，談談初中物理教學中實驗教學的重要性[J]，青年與社會：教育版，2010(7).

(作者單位浙江省義烏市大陳初中)