談教師自身提升實驗教學水平的方法

吳志惠

摘要：教師的實驗教學水平包括實驗操作能力、演示能力、改進能力、解釋能力等方面，教師可通過文獻對比研究快速獲取實驗經驗，在課前通過實驗驗證、精心準備提高實驗成功率，運用現代教育技術增強演示效果，通過理論計算正確解釋發生的各種現象，在實驗結束后進行及時的反思整理來全面提升實驗教學水平。

關鍵詞：文獻研究；課前準備；理論計算；現代教育技術

文章編號：1008-0546（2014）07-0073-02 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.07.027

實驗是化學研究的基礎，脫離了實驗，化學就成了無本之木，無源之水。在課堂上教師通過演示實驗，不僅能調動課堂學習氛圍，培養學生的實驗觀察能力、分析能力，更能激發學生的學習熱情，加深對化學知識、原理的理解。但是，如果課堂總是呈現失敗的實驗、有漏洞的解釋，學生不僅會失去對化學的學習興趣，更會對教師的能力表示懷疑，從而降低課堂效率、減弱教學效果。因此，提升教師的實驗教學水平，對于教學的有效性來說至關重要。本文就如何提高實驗教學水平，談一些粗淺的認識。

一、 文獻研究是快速提升教師實驗經驗的有效手段

文獻研究是基于前人的研究經驗之上，包括了實驗失敗的原因、實驗異常現象的解釋、實驗的改進等，可以讓教師少走不少彎路。

文獻研究時要采用對比研究的方法，不能只看幾篇文獻就相信文獻上的描述或結論。有些作者缺乏起碼的職業道德，只是從理論上分析實驗的可行性，然后靠想象就做出了“成功”的實驗，尤其是在一些所謂的教學設計中。比如，有人設計了在課堂上演示飽和碳酸鈉與水的反應，學生“看到”沉淀析出。從原理上看，反應是可以發生的，溶劑減少、溶質增加、溶質溶解度減小都會促使碳酸氫鈉的生成。但是，這個反應是很難在短時間內完成，主要原因是二氧化碳的溶解度太小，反應太慢。有些作者引用他人文獻時或沒有考證，或不注明出處，人云亦云，因此，對比研究時不能看人多的就認為是正確的。有些作者雖然是自己做了實驗，但由于沒有注意實驗方法的科學性，造成結論不可靠；有的是結果是正確的，但解釋原因時結論是錯誤的或者是不全面的。

因此，在采用對比研究后，還要進行實驗驗證等，看反應能否進行，改進是否可行，解釋是否科學。

二、 親自實驗是提高教師實戰經驗的有力保障

“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”。來自文獻、教材等的知識終歸是淺顯的，感受總不是很深刻，要想真正掌握實驗成功的要訣，弄明白其中的深意，必須要自己親身實踐。只有自己碰過壁、吃過苦頭、失敗過的實驗，你才會真正掌握實驗成功的秘訣。比如，濃硫酸與蔗糖、銅反應的兩個實驗，為了得到最好的演示效果，同樣是濃硫酸，對濃度的要求是不相同的。與蔗糖作用的濃硫酸，最好是剛啟封的，濃度越大越好，加入蔗糖后要滴加3滴水，再加濃硫酸，利用濃硫酸吸水放熱來加快濃硫酸的脫水作用和強化它的氧化能力；而與銅反應的濃硫酸，可以是放置較長時間的硫酸，與銅反應后就能很明顯地看到藍色溶液，否則只有灰白的沉淀生成。又如，苯酚與溴、三氯化鐵的兩個實驗，絕對不可以用相同濃度的苯酚來做，否則只會有一個實驗現象明顯，與溴反應的苯酚濃度要適當小些，而與三氯化鐵反應的苯酚濃度要適當大些。諸如濃度的大小、量的多少、溫度的高低等反應條件，必須要經過自己的實踐后才會有一個感性認識。

實踐是檢驗真理的唯一的標準，任何理論都要接受實踐的考驗。比如，二氧化碳與二氧化硫都能與澄清石灰水反應，從理論上都可以先生成正鹽沉淀，當氣體過量后都能生成酸式鹽溶于水，現象為“先生成沉淀后沉淀消失”，因此許多題目都認為不能用澄清石灰水來檢驗二氧化碳與二氧化硫。真正做過實驗的教師會發現，二氧化硫通入澄清石灰水很難觀察到上述現象。這是因為二氧化硫的溶解性遠大于二氧化碳，亞硫酸的酸性遠強于碳酸，澄清石灰水中真正含有的Ca（OH）2的量是很少的，因此很難觀察到與二氧化碳相同的現象。如果想要觀察到這一過程，必須很小心地讓二氧化硫氣體緩慢通入澄清石灰水，只能是一個氣泡接著一個氣泡，而且氣泡的數量很少。又如，在《濃硫酸不能干燥NO2氣體的實驗探究》指出NO2是可以溶解在濃硫酸中的，事實上溶解現象十分明顯，只要通入少量NO2，濃硫酸就顯黃色，但是許多教輔用書都說濃硫酸可以干燥NO2。

因此，我們絕對不可以在紙上“做”實驗，不迷信權威，憑空臆斷絕不是科學精神。

三、 課前準備是提高實驗成功率的唯一途徑

積極有效的課前裝備，對于實驗的成功至關重要。實驗準備必須親力親為，不可以由他人代替。許多時候，溶液濃度的大小、溶液是否變質、橡膠制品的老化等等，都會影響實驗的成功。

最典型的是氨氣的噴泉實驗，氣密性如果不能保證，實驗是絕對不可能成功的，氣密性檢查必須在課前做好。又比如，二氧化硫水溶液與氯化鋇溶液反應，許多教師做出來的結果不滿意，滴加氯化鋇后就產生了大量沉淀，再加雙氧水后現象對比不明顯。原因很簡單，二氧化硫水溶液中已經產生較多量的硫酸根離子，硫酸根離子可能是來自于自來水中，也可能是時間過長亞硫酸部分被氧化。如果提前半天用蒸餾水來吸收二氧化硫，并讓溶液充滿試劑瓶，不留空氣，蓋緊塞子保存，現象就很明顯。這樣的溶液滴加氯化鋇后只會有極少量的沉淀產生，與滴加雙氧水后會產生非常明顯的對比。如果將該溶液放置三天后，溶液仍然有很明顯的刺激性氣味，但是已經變質，影響實驗效果。

教師通過課前準備，預先做實驗，摸索實驗藥品的多少、操作的注意點等，就能提升演示實驗的成功率，提高學生對化學的興趣，而不至于學生要么懷疑實驗能不能成功，要么看不起教師。

四、 理論計算是正確解釋實驗現象的可靠方法。

許多教師在解釋一些實驗現象時，習慣于從理論上大體分析反應的原因，沒有經過嚴密的理論計算，從而得出一些不準確甚至錯誤的結論。endprint

在飽和的澄清石灰水中通入二氧化碳，發生的現象都是這樣描述的：“先產生沉淀后沉淀溶解”，但仔細觀察，會發現在試管壁上附有白色物質，有點像水霧。在《<石灰水中通入二氧化碳實驗>的探究》一文中有了較詳細的計算，證明不可能“澄清透明”，必定有部分沉淀不溶解，但溶液的確是澄清了。又比如，三氯化鐵滴入硫化鈉，許多參考書上都認為會發生雙水解反應，其最可能的原因是1991年版的人民教育出版社出版的化學教材，在其中的附錄中硫化鐵的溶解性是用“-”表示的，對于“-”說明是“表示那種物質不存在或遇到水就分解了”，使得教師自然地認為該物質會發生雙水解反應。實際上，在硫化鈉溶液中滴加三氯化鐵溶液，能看到大量黑色沉淀產生，這沉淀不是黑色的硫化亞鐵，也是不紅棕色的氫氧化鐵。在0.1mol/L的Na2S溶液中，氫氧根離子濃度約為0.09mol/L，硫離子濃度約為0.01 mol/L，查知Ksp（Fe2S3）=1×10-88，Ksp[Fe（OH）3]=1×10-38，經計算優先生成Fe2S3沉淀。同樣，運用理論計算，我們會發現氯化鈣溶液是很難鑒別NaHCO3與Na2CO3這兩種溶液的，但是氯化鎂溶液是可行的。

運用理論計算，不僅可以幫助我們脫離具體的數據泛泛而談，正確解釋實驗現象背后的原因，更能幫助我們深刻理解反應的本質，從而設計出可靠的實驗。

五、 現代教育技術是增強實驗演示效果的得力武器

在課堂演示實驗時，由于受空間限制、學生的能力等原因，演示的效果不一定達到最好，會影響學生根據實驗現象來得出正確結論。目前，許多教室中都有投影儀和數碼展臺，一些教師嘗試在數碼展臺上演示部分實驗，但化學藥品可能會腐蝕甚至損壞數碼展臺。如果我們能結合計算機、投影儀、攝像頭，依靠攝像軟件的支持，可以將實驗的過程通過攝像頭拍攝、計算機傳輸數字信號、投影儀實時投影，讓全班的學生清晰地觀察到實驗的每個細節。有些攝像軟件還具有錄像功能，如果學生不能細致地捕捉到實驗的關鍵細節，可以通過回放實驗視頻，再現實驗細節，來培養學生如何多角度、全過程觀察實驗的能力。因此，在課堂演示實驗時，可以充分發揮現代教育技術的優勢，為實驗效果加分。

六、 反思整理是物化實驗能力的重要策略

通過文獻研究、課前實驗與準備、課堂的演示這一系列的過程后，最重要的一步決不能忽略，就是要進行及時的問題反思與材料整理。我們可以對實驗達到的效果進行思考，存在哪些不足，如何改進，能否創新，有無漏洞，是否最優等等。通過反思，我們可以使實驗教學設計更精致，實驗過程更安全環保，實驗內容更精當。把自己的實驗心得、文獻的取舍進行及時的文本整理歸納，其作用不僅僅是防止遺忘，減少今后的工作量，更重要的是這些文本是教師實驗教學水平最直觀的體現。

提升自身的實驗教學水平是作為一名化學教師的必然使命，這條路是艱辛的，受應試教育的影響，一些教師已經拋棄了這條路。但是，通過自己的努力，在實驗的過程中你會發現精彩，品嘗成功，體會快樂。

參考文獻

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