中学化学实验教学探索与实践

◎     四川省平昌中学      谭春秋

由于种种原因，目前化学实验教学还未能很好适应形势的发展。诸如指导思想、意识观念、设备仪器配套、命题考试方法、实验室管理、实验方法水平、实验效果作用等等方面，都存在着许多亟待解决的问题。这里，主要结合自己在化学教学中的实际，试谈有关中学化学实验，主要是演示实验的课堂教学改进问题。

要增大实验可见度，使全班学生对现象都能看得见、看得清、看得懂、愿意看、乐意看，这是基本前提。在这个基础上，还要通过其他媒体，使之有利于教师的引导、分析、归纳，有利于学生从形象思维向抽象思维过渡，建立理性认识，这是一个复杂的过程。这里有演示的方式方法问题，有教师启发点拨艺术问题，也有传统媒与现代教学媒体的有机结合问题，有如下改进途径：

一、改进实验试剂，提高实验的成功率

化学反应是一个复杂的过程，其反应速度、反应程度、反应现象、生成物质等同多种因素有关。如反应机理、物质性质、反应物状态、颗粒大小、浓度、温度、压强等等。即使同一化学反应，如果上述因素有所不同，其反应现象就有差别，甚至相距甚远，从而有不同的描述或结论。这对我们有两点启示：一是把握好演示实验的各方面的因素，对于实验的成败非常重要；二是现行教材中某些难做或现象不明显的实验可以通过改变试剂浓度、用量、颗粒大小或状态实行改进。大家知道，木炭还原氧化铜，是一个难做的实验，如果简单按课本所述去做，效果很差，若改用酒精喷灯加热，试管又易变形或破裂，这个实验可以从改进试剂入手，使实验成功率提高，效果显著，其操作要点是：①把木炭改为活性炭；②把活性炭与氧化铜按质量比2∶1混合均匀并充分研磨；③在试管底用水温润后均匀铺上一薄层氧化铜，这样，加热5～7分钟即可看出明显实验现象。其实，许多演示实验从试剂入手改进后，现象都变得更明显。

二、改进仪器装置，培养学生的动手能力

对从试剂方面改进效果不明显的实验，可考虑从仪器装置方面改进，这类例子很多。我从教学需要出发，结合学生研究性学习活动，指导学生对不少实验装置进行了改进，并研制成《电化学多功能仪》、《弱电解质稀释导电仪》、《氢氧、氢氯混合线控引爆仪》、《H2S与SO2反应仪》、《袖珍原电池演示仪》、《袖珍电解质导电仪》、《简易气体发生器》、《各类无机物衍变演示仪》、《化学整流器》、《对比化学平衡移动演示仪》等十多种用于课堂演示的仪器。这些仪器的使用既培养了学生动手能力与学习兴趣，又收到了良好的教学效果。

三、运用电教手段，扩大实验效果突破难点

1、利用投影扩大实验效果

传统演示实验常常在试管、烧杯、瓶子中进行，由于仪器小及反光，一部分学生看不清，只能以言语补足，往往使一些学生失望，收不到预期的效果，恰当地运用投影媒体，不但可以提高学生兴趣及注意力，使全班学生看清楚，而且可解决仪器反光降低可见度问题，不受教室视距限制，稳定课堂教学秩序，也可解决演示过多改变学生实验带来的药品损耗、安全限制、环保问题。例如，铝与浓硝酸、稀盐酸、NaOH溶液的反应实验，若用试管做，不易观察。我们可以把它改为垂直实物投影。先用三支方型试管放在垂直投影器上（也可用普通投影器倒放），然后各加入一小段除去氧化膜的铝条，再依次加入浓HNO3，稀HCI及NaOH溶液，可清楚见到加浓HNO3的不反应（钝化），而加HCI、NaOH溶液的则放出气体，可进一步检验这是氢气。如果是铜与浓NO3反应，则可用水平投影放在培养皿中做，不但现象清楚有趣，还可防止NO2的泄出。这类改进，根据不同情况，运用水平或垂直实物投影，可把大量的演示实验效果扩大，收益非浅，有时还可得到意想不到的良好效果。

2、实验投影相结合突破难点

高中化学中的原电池，也是一个难点。为解决这个难点，我们可以先让学生进行实验：把铜片、锌片分别插在稀硫酸中，接着提问：有什么现象？为什么？然后教师演示实验：把插在稀硫酸中的铜片、锌片用导线连接起来，提问：有什么现象?再在两片间接一个电流计，又有什么现象？为什么？（可用实物投影做）前一个为什么一般学生可解释，后一个为什么相当学生可能不解。这时，我们映示自制的“原电池复合——抽动线动片”：铜片、锌片分别挂在稀硫酸中，用线动演示溶液中的各种离子及H＋放电，Zn2+进入溶液；拿起盖片，再复合：“在铜片、锌片中接一个电流计，”用线动演示电子的流动、氢气的析出，用抽动演示电流计的转动，最后指导学生阅读、归纳。通过这样的生疑、质疑、析疑、学生对原电池的原理也就基本理解了。接着可由师生共同小结原电池的组成，两极反应，电流方向等问题，并进行形成性练习。事实上，运用投影，除了可以扩大实验效果，补充演示实验的不足，配合演示质疑解难外，还可以强化诸如天平的使用，液体量取、固体取用、过滤操作、物质提纯、物质加热、试管使用、仪器连接、仪器洗涤、重要物质的制取和性质实验操作，为新课讲解带来方便，降低理解难度，在化学实验的阶段复习中，更为有效。

3、利用录像随意呈现实验过程

运用录像进行教学，具有许多其它媒体无法比拟的优点。一是形声同步，能变动为静，变静为动，“放大缩小”时间，提高可见度，所以能根据教学实际需要，放大实验现象，“缩短”实验时间，“拉慢”反应速度，使学生更易观察；二是随意呈现，我们有意识把那些难做、无十分成功把握的实验或者有危险的操作，或者很重要的实验和基本操作制成录像带，就可根据教学的需要任意重现多次，直到学生记住、理解、掌握为止。而且生动形象逼真，学生乐于观察，这比挂图、模型、讲解都要优越。特别是对于介绍优秀教师的经验更为有效。当然，这样做并非说录像万能，甚至以录像代替实验，而只是它的补充，解决那些常规方法难以解决的问题。

四、充分发挥多媒体组合的优势

一般来说，学生实验是为了培养学生的动手能力，教师演示是为了启发学生思维，投影实验可扩大实验效果，录像媒体生动逼真。但是，无论何种媒体，都用各自的局限性。只有通过把实验与幻灯、投影、录像、黑板等多种媒体进行优化组合，才能更好地发挥各自的功能与优势，为提高教学质量服务。

就拿演示实验来说，单纯的演示有时显得效果不好；而把全部演示改为学生实验或投影实验，既不可能也无必要。当客观条件限制和可见度允许时，应用演示实验，当演示实验可见度差，学生实验不可能时，就应考虑用投影实验；当投影实验、学生实验无法解决时，只能用演示实验；当三者效果不理想，但又各有所长时，就可考虑三者的适当组合。如实验无法解决，就应考虑用幻灯、录像、电脑等其它媒体。在实际教学中，还应注意运用传统教法中的教具、模型、挂图、语言、手势、类比等分析教材，揭示具体与抽象的关系，引导学生突破重点难点，激发学生积极思维、促进学生从感性认识向理性认识过度，形成正确的思维方式方法。例如，高中化学“碱金属—钠”一节中，钠与水反应用水平投影实验，现象有趣清晰，而钠的颜色及钠在空气中氧化、燃烧则用演示与录像媒体相结合。结果钠切开后的银金色，氧化后变灰白色，钠加热熔化变成小球，燃烧时发出黄色火焰和生成的淡黄色物质都非常清楚。这就充分显示了多媒体优化组合的优势与必然。

以上几个方面，是我初步认识的化学实验教学改进的基本途径。我想再谈一个与实验关系重大的问题，就是实验考试问题。现在，我们的化学实验考试，基本上是依纲靠本的，从仪器、装置、试剂都有一定的规范，这也是评分的标准。尽管试题有灵活的考查变通，但一般不出格。那么如果从改进角度（包括试剂、装置操作等）或徽型化答题，是否给分？这与靠本评分难免没有冲突。诸如此类，必须在实践上给予解决，否则，改革者就没有信心和勇气，甚至行不通，也只能有理论上而非实际上的意义了。