化學課堂演示實驗的特點是操作簡便、現象明顯、具有較強的直觀性與示范性。課堂演示實驗是化學課堂教學中最常用的教學輔助手段,正確、合理地使用演示實驗可以顯著提高教學效率,進而培養學生能力。通過演示實驗,不僅可以使學生比較容易地接受新知識,還可以使學生了解正確使用儀器及試劑的方法和操作過程,以便在學生獨立進行實驗時能使用或容易學會使用這些儀器和試劑,并進行正確的實驗操作。因此,演示實驗是化學教學中最常用的直觀手段之一,直接關系著化學教學的質量。從演示實驗的目的看,可以把演示實驗分成傳授新知識的演示實驗、驗證或鞏固所學知識的演示實驗和探究性演示實驗三種類型。
一、做好傳授新知識的演示實驗
這是以讓學生獲取新知識為目的而進行的演示實驗,通常是邊講邊演示。從邏輯上看,這往往是一個由特殊到一般的學習過程。教師在演示時,先講述實驗原理、條件及注意事項;在學生觀察到實驗現象后,教師啟發引導學生對所觀察到的現象進行分析、解釋,為學生順利地得出正確的結論奠定基礎。
例如,在講“銨離子的檢驗”時,采取的方法是先演示“氯化銨和硫酸銨分別與氫氧化鈉溶液作用”的實驗,然后總結得出檢驗銨離子的一般方法。為此在開始演示實驗之前,要突出強調銨鹽能跟堿起反應放出氨氣(講銨鹽性質時學過的)。實驗過程中,首先引導學生觀察濕潤的紅色石蕊試紙接近裝有銨鹽(氯化銨或硫酸銨)與氫氧化鈉混合液的試管口時,試紙顏色的變化,能聞到什么氣味,然后由學生根據實驗現象或結果回答,最后教師加以總結,得出正確的結論。這樣通過演示實驗進行新知識的教學,具有較強的真實感和說服力,使學生容易理解和記憶所獲得的新知識。使用傳授新知識的演示實驗進行教學時,應注意以下幾點:
1.在演示實驗時,學生并未掌握有關實驗的理論知識,在沒有理論的指導下,學生觀察實驗時往往會忽略最關鍵的內容。因此,教師要有意識地引導學生注意實驗的條件、環節和實驗的主要結果(亦即告訴學生觀察什么、如何觀察),使學生能看懂實驗,準確地觀察到實驗的現象和結果,這是演示實驗的感性階段。
2.在演示實驗結束后,教師不要急于做出結論,應啟發學生自己得出結論,培養學生的思維能力,促進對知識的消化理解,并加強對所學知識的鞏固。例如,在有關銨鹽檢驗的實驗中,當學生觀察到“試紙變藍,有刺激性氨味”時,啟發學生思考產生此現象的原因。
3.要注意把實驗中所得出的特殊(或個別)的結論推廣到一般(或同類的其他對象)中,使學生類推地掌握帶有規律性的知識。例如,應把從“氯化銨和硫酸銨中銨離子的鑒定”演示實驗中所得出的結論推廣到其他銨鹽的鑒定中,總結得出“化學上檢驗銨鹽的一般方法”,這是對實驗的歸納。
4.應要求學生用文字或圖表把實驗的結論記錄下來,或結合指導學生讀書把教材中的有關內容做上記號或摘錄下來以鞏固知識。
二、提高演示實驗現象的可視性,激發學生學習化學的興趣
化學是研究物質的組成、結構、性質和變化規律的科學?;瘜W概念和原理大多較為抽象。物質的微觀結構既看不見,又摸不著,化學反應的本質就是分子破裂成原子,原子又重新組合成新分子的過程,因此,僅靠語言和文字描述,學生較難理解。通過計算機軟件制作的課件進行動畫模擬,形象生動地表現分子、原子、離子的微觀運動特征,變抽象為直觀,學生能直接認識微觀世界,更容易了解化學變化的實質,理解化學反應原理。
化學演示實驗是教師在課堂上的演示,而演示的現象直接影響教學效果,如固體的溶解、分子的擴散及氣體的溢出等現象,可見度較小,坐在后幾排的學生很難看到變化的現象,再做一次實驗又浪費時間。如果將這些演示實驗通過多媒體進行展示,采用放大、慢放、定格、重播等方法幫助學生觀察,學生就可以清楚地看到氣體的產生和溢出,顏色的變化及沉淀的析出等現象,這樣增強了可見度和動態感,學生看得一清二楚,增強了演示效果。同時,活躍了課堂教學氣氛,激發了學生學習化學的興趣。這種新穎的方法,能刺激學生的感官,引起學生的注意,有助于學生觀察能力的培養。
三、把握好驗證性的演示實驗
這是以驗證或鞏固已學過的知識為目的而進行的演示實驗,通常是在講授完新知識以后進行的實驗。從邏輯上看,這往往是一個由一般到特殊的學習過程。教師講課時,先通過新舊知識的聯系與對比,結合使用各種直觀教具講授新知識,待學生初步掌握了這些知識后,再進行有關的演示實驗驗證和鞏固所學的知識。
例如,在講“氧氣的實驗室制法”時,先結合有關氧氣制取與收集的掛圖,講解實驗室制取氧氣的化學原理與收集方法,使學生對這部分內容先具有初步的認識,然后課堂現場演示實驗室制取及收集氧氣的過程,使學生通過觀察教師的演示,進一步加深印象和鞏固知識。又如,介紹“常見的堿——氫氧化鈣”時,先通過復習堿的概念,指出氫氧化鈣是一種堿,應具有堿的通性——使指示示劑變色,然后演示把紫色的石蕊試液及無色的酚酞試液分別滴加到氫氧化鈣溶液(澄清石灰水)中,讓學生觀察溶液的顏色變化情況,驗證剛剛學到的知識。使用這種演示實驗法進行教學時,應注意以下幾點:
1.在演示實驗前,因學生對有關內容已有初步的印象,所以教師在演示時,要引導學生運用已初步掌握的知識觀察實驗的過程及現象,同時強調操作過程中的關鍵步驟,有目的、有針對性地觀察。
2.在演示實驗過程中,要啟發學生積極思考。例如在演示實驗室制取氧氣時,可以提出這樣的問題:除了用排水法收集氧氣外,能否用排空氣法收集?怎樣用簡單的方法驗證收集到的是氧氣?
3.演示實驗結束后,教師要敦促學生用學過的知識解釋實驗現象和結果。如在演示氫氧化鈣溶液與指示劑作用時,在學生觀察到“滴有紫色石蕊試液的氫氧化鈣溶液變成藍色,而滴有無色酚酞試液的氫氧化鈣溶液變成紅色”后,讓其解釋該現象,指出該現象所證實的問題。這是一個由一般到特殊的認識過程。