課堂演示實驗創新對學生能力培養的作用

羅祎

摘 ? 要：結合所做課題研究，論證了高中化學課堂演示實驗的創新對學生能力培養的有利作用，以便于在以后的化學教學中推廣使用。

關鍵詞：高中化學;演示實驗;創新能力;培養

中圖分類號：G633.8 ? ?文獻標識碼：A ? ?文章編號：1009-010X（2019）20/23-0103-03

創新是時代進步的標志，是社會發展生生不息的源泉，要創新就要有突破、有發展。因此在化學課堂上對演示實驗進行創新，就要突破原有形式和內容的束縛，對已有實驗進行改進。而這個過程如果有學生參與和演示，對其知識的理解和掌握以及其能力的提高都有較大的作用。

傳統的教學模式是教師“放實驗視頻、講實驗方法和原理”，學生“聽實驗內容、記實驗現象及注意事項”。在這個過程中，教師是“主動者”，學生是“被動者”，即學生被動地接受外界的事物，因此在較長的學習過程中，學生必然會產生疲憊狀態和厭倦情緒，那么怎樣才能激發學生的學習熱情，調動學生的積極性呢？基于此，我校提出了“問題、誘思、探究”模式，引發學生積極思考，勇于探索，同時本課題組又在此基礎上，進行了課堂演示實驗的創新研究，即讓教師成為“引領者”，學生成為“主動者”：讓學生思考創新的思路，并讓學生分組進行實驗，同時請個別學生到講臺上分享“創新心得”等。通過這些嘗試和試驗，提高了學生的學習興趣和學習積極性，培養了學生的探究思路和創新能力，將枯燥的學習過程變成了有趣的科研探索旅程。

一、利用“問題、誘思、探究”模式，培養學生的創新能力和觀察能力

我校提出的“問題、誘思、探究”模式，指的是教師利用提出問題的方式，誘發學生思考，同時對所學知識進行探索研究。比如在進行“氨氣性質的創新實驗”一課的教學過程中，教師可利用“問題、誘思、探究”模式，對“噴泉實驗”進行課堂演示實驗的創新研究。

“噴泉實驗”是課堂演示實驗創新的熱點之一，徐明波等利用醫用輸液管、注射器和球形干燥管對噴泉實驗進行了改進;馬洪武等采用注射器改進了噴泉實驗;莊德剛等利用具支試管和球形干燥管改進了噴泉實驗;李文良利用注射器和分液漏斗（無活塞）改進了噴泉實驗等。

在這些文獻的基礎上，參照教材上的實驗裝置，在課堂上引發學生思考：噴泉是怎樣產生的？產生噴泉的氣體有哪些？還可做哪些改進？進而可以此介紹氨氣的性質：密度小于空氣，極易溶于水。然后可以利用身邊的常見容器對本實驗器材進行創新，達到實驗裝置常見易得，實驗過程綠色無污染的目的。還可以根據實驗原理對本實驗進行創新，達到制取原理簡單，實驗效果明顯的目的，進而從實驗儀器和實驗原理的改進兩方面培養學生的思考能力和創新能力。

本課題組在學生討論的基礎上對噴泉實驗裝置做了如下改進：左邊是氨氣的制備裝置，由具支試管、注射器、醫用輸液管組成，采用濃氨水和固體氫氧化鈉為原料來制取氨氣。右邊是氨氣的收集裝置，由輸液調速器、球形干燥管和醫用青霉素瓶組成，瓶中盛有蒸餾水和酚酞，此裝置可以驗滿、防倒吸和產生噴泉。在課堂演示過程中，利用此裝置進行實驗，并引導學生分組實驗，認真觀察實驗現象，討論實驗現象產生的原因，可由此培養學生的觀察能力。

二、利用學生對實驗的興趣和好奇心，培養學生的自主學習能力

學生們大多喜歡新奇的事物，喜歡變化萬千的魔術，而化學與魔術有些相通的地方，這也是很多學生喜歡化學的原因。因此我們可以利用學生們的興趣和好奇心，激發他們的求知欲，從而達到培養學生自主學習的目的。比如在進行“氨氣性質的創新實驗”一課的學習時，教師可提前讓學生們預習本節課的內容。本節課介紹了氨氣的第一個化學性質：堿性，能使酚酞指示劑變紅。當時正值春季，萬物復蘇，百花盛開，于是教師提出了問題：能否利用這個性質將紅色展現成盛開的花朵？經過學生們的討論，設計出了小魔術“鐵樹生花”：將一個大燒杯倒扣在一個木板上，里面有一個盛有濃氨水的小燒杯，旁邊的膠塞上插有鐵絲擰成的“鐵樹”，“樹杈”上有滴有酚酞試液的白色脫脂棉，過段時間后觀察實驗現象。

興趣是最好的老師，這個實驗的設計是在學生們對氨氣的性質已經深入了解和掌握后進行的，這有利于學生們進行自主學習。由此可見，此創新實驗能培養學生們的自主學習能力。

三、利用學生交流課堂演示實驗創新心得的機會，培養學生的語言表達能力和總結能力

本課題組進行“課堂演示實驗的創新研究”以來，在講課時盡量采用“問題、 誘思、探究”的模式引領學生思考，讓學生思考需要創新的內容，并通過類比、聯想等方法對課堂演示實驗進行創新，同時進行動手實驗，并交流實驗心得。比如在講到“金屬晶體”這節課時，涉及到金屬晶體的緊密堆積方式，由于內容屬于微觀粒子，而且要求學生的空間立體感很強，所以很多學生難以想象。雖然課本上并沒有這個課堂演示實驗，而且實驗室里也沒有這個堆積模型，但筆者利用這個機會，引導學生們思考怎樣才能將這個堆積模型更好地展現出來？可以利用什么材料來替代原子？讓學生參與實驗設計和實驗創新。

由于原子是球形的，所以很多學生提出可以采用玻璃珠來代替，但是玻璃珠較小而且不容易粘在一起，于是后來有學生提出可以用乒乓球來代替，這個提議得到了大家的一致同意。然后在后來的課堂上筆者準備了一些乒乓球、簽字筆、雙面膠、剪刀等，并將學生們分成八組，分別制作四種緊密堆積模型。最后八組學生分別選出了八個代表在講臺上講解他們組所制作的模型，從設計思路到模型特點，以及還有哪些金屬晶體屬于這種堆積形式，配位數是多少等方面進行了闡述。這節課讓學生自己想、自己做、自己說，讓他們有很強的參與感，由此培養了學生的語言表達能力和總結能力，為以后的學習奠定了堅實的基礎。

四、利用課堂演示實驗的創新過程，培養學生的反思能力

課堂演示實驗是化學學習過程中必不可少的部分，也是認識和獲取化學知識的必要途徑和基礎。演示實驗的創新，必然要突破舊有思維模式，引發對實驗的思考。比如在“氨氣性質的創新實驗”這節課的學習中，進行氨氣化學性質的學習：1.與水反應;2.與HCl反應;3.與CuCl2溶液反應。課本上的這三個性質分別對應三個實驗，而且氨氣有毒，有刺激性氣味，所以能否將這三個實驗合并成一個呢？能否將氨氣的實驗放在密閉容器內進行呢？氨氣怎樣快速產生呢？

經過學生們的思考和討論，設計出了小實驗“培養皿實驗”：在實驗臺上放置一個培養皿，中間放入NaOH固體，在旁邊分別放有濕潤的紅色石蕊試紙、浸有濃鹽酸和氯化銅溶液的濾紙。將濃氨水滴在NaOH固體上，然后立即用另一個培養皿扣在上面，觀察實驗現象。本實驗現象非常明顯：培養皿中濕潤的紅色石蕊試紙變藍，濃鹽酸附近出現大量白煙且有白色固體生成，氯化銅溶液附近有藍色固體生成。

學生們在進行該創新實驗的設計時考慮了材料來源、操作簡便、環境污染等問題，取得了理想的效果。在這節課的學習過程中，教師將此演示實驗衍變為學生自己分組動手實驗，且進行了反思，如此便于學生掌握知識，培養學生的反思能力。

綜上所述，本課題組進行了化學課堂演示實驗的創新研究，并通過“問題、誘思、探究”模式，設計了“氨氣性質的創新實驗”和“金屬晶體原子結構模型的創新實驗”等公開課，培養了學生們的觀察能力和創新能力、語言表達能力和總結能力、自主學習能力及反思能力等，符合新課程標準的要求，取得了良好的效果，為現階段培養高素質人才奠定了堅實的基礎。

參考文獻：

[1]徐明波，呂洪杰.淺談高中化學創新實驗設計[J].湖北師范學院學報（自然科學版），2013，33，（03）：77～79.

[2]馬洪武，魏 ? 銳，蘭俊耀.利用注射器設計氨氣噴泉實驗[J].化學教育，2010，31，（07）：62.

[3]莊德剛.氨氣噴泉實驗的新設計[J].化學教與學，2010，（08）：63.

[4]李文良.氨氣噴泉實驗的新設計[J].實驗教學與儀器，2015，32，（10）：34～35.