课堂演示实验创新对学生能力培养的作用

罗祎

摘   要：结合所做课题研究，论证了高中化学课堂演示实验的创新对学生能力培养的有利作用，以便于在以后的化学教学中推广使用。

关键词：高中化学;演示实验;创新能力;培养

中图分类号：G633.8    文献标识码：A    文章编号：1009-010X（2019）20/23-0103-03

创新是时代进步的标志，是社会发展生生不息的源泉，要创新就要有突破、有发展。因此在化学课堂上对演示实验进行创新，就要突破原有形式和内容的束缚，对已有实验进行改进。而这个过程如果有学生参与和演示，对其知识的理解和掌握以及其能力的提高都有较大的作用。

传统的教学模式是教师“放实验视频、讲实验方法和原理”，学生“听实验内容、记实验现象及注意事项”。在这个过程中，教师是“主动者”，学生是“被动者”，即学生被动地接受外界的事物，因此在较长的学习过程中，学生必然会产生疲惫状态和厌倦情绪，那么怎样才能激发学生的学习热情，调动学生的积极性呢？基于此，我校提出了“问题、诱思、探究”模式，引发学生积极思考，勇于探索，同时本课题组又在此基础上，进行了课堂演示实验的创新研究，即让教师成为“引领者”，学生成为“主动者”：让学生思考创新的思路，并让学生分组进行实验，同时请个别学生到讲台上分享“创新心得”等。通过这些尝试和试验，提高了学生的学习兴趣和学习积极性，培养了学生的探究思路和创新能力，将枯燥的学习过程变成了有趣的科研探索旅程。

一、利用“问题、诱思、探究”模式，培养学生的创新能力和观察能力

我校提出的“问题、诱思、探究”模式，指的是教师利用提出问题的方式，诱发学生思考，同时对所学知识进行探索研究。比如在进行“氨气性质的创新实验”一课的教学过程中，教师可利用“问题、诱思、探究”模式，对“喷泉实验”进行课堂演示实验的创新研究。

“喷泉实验”是課堂演示实验创新的热点之一，徐明波等利用医用输液管、注射器和球形干燥管对喷泉实验进行了改进;马洪武等采用注射器改进了喷泉实验;庄德刚等利用具支试管和球形干燥管改进了喷泉实验;李文良利用注射器和分液漏斗（无活塞）改进了喷泉实验等。

在这些文献的基础上，参照教材上的实验装置，在课堂上引发学生思考：喷泉是怎样产生的？产生喷泉的气体有哪些？还可做哪些改进？进而可以此介绍氨气的性质：密度小于空气，极易溶于水。然后可以利用身边的常见容器对本实验器材进行创新，达到实验装置常见易得，实验过程绿色无污染的目的。还可以根据实验原理对本实验进行创新，达到制取原理简单，实验效果明显的目的，进而从实验仪器和实验原理的改进两方面培养学生的思考能力和创新能力。

本课题组在学生讨论的基础上对喷泉实验装置做了如下改进：左边是氨气的制备装置，由具支试管、注射器、医用输液管组成，采用浓氨水和固体氢氧化钠为原料来制取氨气。右边是氨气的收集装置，由输液调速器、球形干燥管和医用青霉素瓶组成，瓶中盛有蒸馏水和酚酞，此装置可以验满、防倒吸和产生喷泉。在课堂演示过程中，利用此装置进行实验，并引导学生分组实验，认真观察实验现象，讨论实验现象产生的原因，可由此培养学生的观察能力。

二、利用学生对实验的兴趣和好奇心，培养学生的自主学习能力

学生们大多喜欢新奇的事物，喜欢变化万千的魔术，而化学与魔术有些相通的地方，这也是很多学生喜欢化学的原因。因此我们可以利用学生们的兴趣和好奇心，激发他们的求知欲，从而达到培养学生自主学习的目的。比如在进行“氨气性质的创新实验”一课的学习时，教师可提前让学生们预习本节课的内容。本节课介绍了氨气的第一个化学性质：碱性，能使酚酞指示剂变红。当时正值春季，万物复苏，百花盛开，于是教师提出了问题：能否利用这个性质将红色展现成盛开的花朵？经过学生们的讨论，设计出了小魔术“铁树生花”：将一个大烧杯倒扣在一个木板上，里面有一个盛有浓氨水的小烧杯，旁边的胶塞上插有铁丝拧成的“铁树”，“树杈”上有滴有酚酞试液的白色脱脂棉，过段时间后观察实验现象。

兴趣是最好的老师，这个实验的设计是在学生们对氨气的性质已经深入了解和掌握后进行的，这有利于学生们进行自主学习。由此可见，此创新实验能培养学生们的自主学习能力。

三、利用学生交流课堂演示实验创新心得的机会，培养学生的语言表达能力和总结能力

本课题组进行“课堂演示实验的创新研究”以来，在讲课时尽量采用“问题、 诱思、探究”的模式引领学生思考，让学生思考需要创新的内容，并通过类比、联想等方法对课堂演示实验进行创新，同时进行动手实验，并交流实验心得。比如在讲到“金属晶体”这节课时，涉及到金属晶体的紧密堆积方式，由于内容属于微观粒子，而且要求学生的空间立体感很强，所以很多学生难以想象。虽然课本上并没有这个课堂演示实验，而且实验室里也没有这个堆积模型，但笔者利用这个机会，引导学生们思考怎样才能将这个堆积模型更好地展现出来？可以利用什么材料来替代原子？让学生参与实验设计和实验创新。

由于原子是球形的，所以很多学生提出可以采用玻璃珠来代替，但是玻璃珠较小而且不容易粘在一起，于是后来有学生提出可以用乒乓球来代替，这个提议得到了大家的一致同意。然后在后来的课堂上笔者准备了一些乒乓球、签字笔、双面胶、剪刀等，并将学生们分成八组，分别制作四种紧密堆积模型。最后八组学生分别选出了八个代表在讲台上讲解他们组所制作的模型，从设计思路到模型特点，以及还有哪些金属晶体属于这种堆积形式，配位数是多少等方面进行了阐述。这节课让学生自己想、自己做、自己说，让他们有很强的参与感，由此培养了学生的语言表达能力和总结能力，为以后的学习奠定了坚实的基础。

四、利用课堂演示实验的创新过程，培养学生的反思能力

课堂演示实验是化学学习过程中必不可少的部分，也是认识和获取化学知识的必要途径和基础。演示实验的创新，必然要突破旧有思维模式，引发对实验的思考。比如在“氨气性质的创新实验”这节课的学习中，进行氨气化学性质的学习：1.与水反应;2.与HCl反应;3.与CuCl2溶液反应。课本上的这三个性质分别对应三个实验，而且氨气有毒，有刺激性气味，所以能否将这三个实验合并成一个呢？能否将氨气的实验放在密闭容器内进行呢？氨气怎样快速产生呢？

经过学生们的思考和讨论，设计出了小实验“培养皿实验”：在实验台上放置一个培养皿，中间放入NaOH固体，在旁边分别放有湿润的红色石蕊试纸、浸有浓盐酸和氯化铜溶液的滤纸。将浓氨水滴在NaOH固体上，然后立即用另一个培养皿扣在上面，观察实验现象。本实验现象非常明显：培养皿中湿润的红色石蕊试纸变蓝，浓盐酸附近出现大量白烟且有白色固体生成，氯化铜溶液附近有蓝色固体生成。

学生们在进行该创新实验的设计时考虑了材料来源、操作简便、环境污染等问题，取得了理想的效果。在这节课的学习过程中，教师将此演示实验衍变为学生自己分组动手实验，且进行了反思，如此便于学生掌握知识，培养学生的反思能力。

综上所述，本课题组进行了化学课堂演示实验的创新研究，并通过“问题、诱思、探究”模式，设计了“氨气性质的创新实验”和“金属晶体原子结构模型的创新实验”等公开课，培养了学生们的观察能力和创新能力、语言表达能力和总结能力、自主学习能力及反思能力等，符合新课程标准的要求，取得了良好的效果，为现阶段培养高素质人才奠定了坚实的基础。

参考文献：

[1]徐明波，吕洪杰.浅谈高中化学创新实验设计[J].湖北师范学院学报（自然科学版），2013，33，（03）：77～79.

[2]马洪武，魏   锐，兰俊耀.利用注射器设计氨气喷泉实验[J].化学教育，2010，31，（07）：62.

[3]庄德刚.氨气喷泉实验的新设计[J].化学教与学，2010，（08）：63.

[4]李文良.氨气喷泉实验的新设计[J].实验教学与仪器，2015，32，（10）：34～35.