改进演示实验教学提升学生科学素养

高中化学新课程标准指出高中化学课程以进一步提高学生的科学素养为宗旨，化学实验是渗透科学素养培养的有效途径。而在实验教学中主要以演示实验教学为主，所以如何能有效利用演示实验提升学生科学素养是一线教师值得思考的课题。本文是笔者在教学过程中对演示实验进行的几点改进尝试。

高中化学新课程标准指出高中化学课程以进一步提高学生的科学素养为宗旨，着眼于学生未来的发展。化学是一门以实验为基础的学科，化学实验是科学探究的重要手段，通过对实验现象的观察、分析可以发现验证化学原理，体验学习科学探究的过程，从而获得知识与技能，形成科学态度与科学精神，所以化学实验是渗透科学素养的培养的有效途径。

一、问题的提出

学生是热衷于动手做化学实验的，但是高中化学课程内容比较多，而学生自己做实验的时间总是超过预算，很难完成课程安排，所以对于课本的很多实验我们都是以演示实验为主进行的；演示实验通常是由老师演示学生观察，学生虽然能看到老师的规范操作且获得预期的现象，但对于已经经历了初三一年的化学学习的高中生而言，他们对于产生沉淀、气泡等现象都已经司空见惯，所以对于没有惊心动魄的实验现象的演示实验都很难提得起兴趣，更别说积极思考、深入探究。所以如何更有效的利用演示实验值得我们好好琢磨。

二、演示实验的改进

1. 让学生担任一些操作简单安全的演示实验的演示者的角色，提高学生的科学素养

学生自己动手做实验能很大程度的调动学生参与课堂的积极性，提高课堂效率。对于上讲台做实验的学生来说总是希望能有最好的表现所以会认真对待，在台下的同学们更像看表演似的看得特别起劲兴致很高，他们聚精会神的观察着实验操作和实验现象，好像瞬间升级为“老师”总能迅速的发现台上同学操作过程中出现的操作失误。

学生自己动手做实验能提高学生的动手操作能力。学生在刚开始上台演示时免不了会有这样那样的不足，比如胶头滴管直接伸进试管里、在倾倒溶液时量控制不好或者无论取多少溶液一律用胶头滴管、因为操作不当使现象不明显等等，但经过多次的自己亲自做和观察他人怎么做以后，这些现象慢慢减少，学生的动手操作能力得到了很大的提升，在一定程度上弥补了学生实验少的遗憾，有些同学还能边做实验边讲实验步骤，也进一步培养了他们的胆量和语言表达能力。

学生自己动手做实验后对实验过程会有更深刻的理解。有一次在苏教版必修二关于化学反应限度的课时中安排了FeCl3与KI的实验来探究化学反应的限度问题，学生做完实验，当被问及判断此反应是可逆反应我们检验了Fe3+的存在是否要检验I-的存在时，很多学生都无法确定，但刚做完这个实验的学生很快就反应过来说不用，KI溶液加了5 ml而FeCl3溶液只加了5滴，明显I-是过量的。

学生自己动手做实验使课堂的生成资源更加丰富。苏教版必修二中关于浓度对化学反应速率的影响实验是这样的：取两支试管，分别放入5ml 4%、5ml 12%的过氧化氢溶液，再各加入几滴0.2mol/L氯化铁溶液，观察气泡生成的快慢。而我准备的实验用品中只有一瓶过氧化氢溶液，同学上来做这组实验时很自然而然的就取了两支试管，分别加入等量的过氧化氢，再往其中一支试管中加入一定量的水，最后滴入等量的氯化铁溶液。我刚好利用了这个机会跟大家讨论了什么是控制变量法，加深了学生对控制变量的理解。

2. 在教学设计上下功夫，变验证性演示实验为探究性实验，促进学生创新能力的发展

演示实验是为了帮助学生更好的理解实验结论，而有些实验结论学生已经形成或容易理解的，演示实验做或不做好像没什么差别。那么就可以在教学设计上下功夫，利用这些学生已经熟悉的实验，把重心从观察实验现象转移到设计实验上，培养学生的发散性思维，从而促进学生创新能力的发展。上高一化学反应速率的内容时进行了这样的尝试。对于高中生来说他们都很清楚浓度大，温度高，加催化剂都能加快反应速率，这在初中就接触了，而课本中是通过做有关H2O2分解的实验来进行验证的。如果是课堂演示这些实验学生就是看到我摆弄着试剂然后看到他们已然知晓的哪根试管产生气泡更快进而得到他们已熟记于心的结论。于是笔者把这部分设计为让学生设计实验探究浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响，并由学生自己上台完成他所设计的实验。

『实验探究』

设计实验探究浓度，温度，不同催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响。

学生经过讨论得出方案，经过老师参与讨论方案的可行性，最后让学生上台演示他们的实验。整个过程利用学生已有的知识为背景，变学生被动的学习为主动的探究，同时加强了学生之间的合作，对学生科学素养的培养有很大的促进作用，也让学生体会了自主探究的乐趣。

3. 改进实验装置，优化实验设计，使实验操作更简单，实验现象更直观

演示实验以它有着直观，真切的实验现象为特点有利于对抽象的化学知识进行验证。而在实践教学中发现，课本上有些演示实验理论性强，实际操作过程中的现象并不明显，演示实验就起不到好的效果。比如苏教版普通高中课程标准实验教科书化学必修二《化学反应中的热量变化》中，“Ba（OH）2·8H20晶体与NH4Cl晶体的反应”这个典型例子，让学生认识和感受化学反应中的吸热现象，是在烧杯中放入20 gBa（OH）2·8H20晶体和10gNH4Cl晶体，充分搅拌，用手触摸外壁。因烧杯本身就让人感觉冰冰的，所以若量加得比较少的话，现象不是很明显，且产生的氨气也会很快扩散到空气中污染环境。基于以上的考虑，我们化学组将此实验做了个改进，在道具上只选用了一个比较薄的塑料袋，用药匙取适量的两种物质装进袋中，再将口扎好，防止产生的氨气扩散到空气中，稍稍抖动塑料袋，不一会儿功夫将塑料袋放在手背上就能感觉它的冰凉。根据需要可以多做几个让学生轮流感受，好多同学在刚把塑料袋放在手背上时顿时发出“好冰呀”的声音，相信他们对这一吸热反应会有很深的印象。

在氨气的喷泉实验中，我们组也进行了改进。课本是用胶头滴管来引发喷泉的，而在实际操作中，装置组装比较复杂不利于携带，且胶头滴管的水很难挤进圆底烧瓶中，导致实验成功率不高。我们化学组进行了这样的改装：用在瓶子上方扎了个孔的矿泉水瓶来引发喷泉。分别在矿泉水瓶和圆底烧瓶塞个橡胶塞，并都钻个孔插进一根导管，再用带有止水夹的橡胶管连接。开始实验时只需按住装满水的矿泉水瓶的孔，挤少量的水进入圆底烧瓶，再松开手，壮观的红色喷泉就产生了，学生看了惊叹不已。

三、结语

总之，化学实验教学是化学科培养学生科学素养的重要领地，而演示实验教学是化学实验教学所占比例最大的部分，我们应依据不同的演示实验的特点，最大程度的挖掘它的利用价值，落到实处，让学生在演示实验中感受化学魅力、提高科学素养。

（作者单位：福建省泉州市石狮石光中学高中化学科）