开发演示实验科学探究功能

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1、开发演示实验科学探究功能　　摘要：演示实验作为一种课堂上最主要的实验形式，其科学探究功能亟待开发。文章通过在一节课上的实验教学设计提供三条可行的开发思路，即在演示实验中培养条件控制意识、推广对比实验思路和形成工业生产模型，每个设计都是在课堂上简单可行的。关键词：中学化学；实验教学；演示实验；探究文章编号：1008-0546（2013）12-0089-03中图分类号：G633.8文献标识码：Bdoi：10.3969/j.issn.1008-0546.2013.12.036一、开发演示实验科学探究功能的重要性化学课程标准要求化学教育“以进一步提高学生的科学素养为宗旨，激发学生学习化学的兴趣，帮助学

2、生获得未来发展所必需的化学知识、技能和方法，提高学生的科学探究能力。”科学探究并非科学家的专利，学生同样可以像科学家那样，用科学研究的方法来进行探究性学习。虽然由于知识、经验的差异而导致科学家和学生在探究的质量上存在一定的差异，但是基本过程和要素是相同的。因此，把提高学生的科学探究能力作为化学课程的教育目标已经得到广大教育工作者广泛的认同。8化学实验是提高学生科学探究能力的重要立足点。实施化学实验是学生体验科学探究过程和培养探究能力的最佳手段。通过观察演示实验、自己动手实验、理论设计实验等学习过程，可以有效地帮助学生形成化学概念、培养观察能力、实验操作能力、提高思考能力、培养科学研究的习惯和态

3、度。在日常教学过程中，演示实验是最常见的实验类型。与学生实验相比，教师演示实验对仪器、药品、场地的要求较低，也更容易在有限的教学时间内完成。所以，演示实验这样一个在课堂中高频率出现的实验类型其科学探究功能应该被更好的开发。二、开发演示实验科学探究功能的三条思路实际上，演示实验的科学探究功能常常被教师忽视，主要原因还是大家对演示实验的实施过程存在一些固定思维。比如，人们常常把演示实验与验证性实验划等号，将演示实验的操作方式趋向于表演性。学生往往先学习实验原理，获得完整的实验装置，了解实验过程，然后再知晓实验结果。教师对实验的教学精力集中在实验原理的灌输上，希望通过新奇的实验想象帮助学生掌握知识，

4、完成一场“成功”的课堂演示实验。固然这样的实验会给学生带来感官上的刺激，有助于其记住实验原理，但要想帮助学生进行科学的探究实验，获得“化学思维”，还需要教师对实验作一些精心的设计。8我在《碳酸氢钠的性质与应用》一节课的教学过程中，作了以下的一些尝试，提供了开发演示实验科学探究功能的三条思路供大家参考。1.在演示实验中培养条件控制意识在实验研究过程中，要想专注于研究某个条件对实验结果的影响，就必须排除其它干扰因素，如对比两反应产生气体的体积时，必须控制两反应在同样的温度和压强条件下。这样的条件控制意识对实验设计的科学性有着举足轻重的作用。如果仅仅要求学生按照书本或实验报告册中的实验程序操作，学生

5、很难发现过程中哪些条件是被控制的，这要求教师对演示实验的过程教学做些小设计。本课中就有两个简单的实验——对比碳酸钠和碳酸氢钠溶液的碱性、对比碳酸钠和碳酸氢钠溶液与酸反应产生气体的速率。要求学生根据提供的仪器和药品（药品中既有碳酸钠和碳酸氢钠固体，也有同浓度的两者的溶液）设计两个实验，对比Na2CO3和NaHCO3溶液的碱性，以及Na2CO3和NaHCO3溶液与酸反应产生气体的速率。不少学生面露难色，觉得这些实验挺简单的，没什么实验步骤好设计的。5分钟后，将学生设计中比较典型的实验步骤投影给全体同学：[实验1]取两种固体配成溶液/取两溶液，用玻璃棒测溶液的pH。8[实验2]分别取少量固体与盐酸反

6、应，观察气体产生的速率。这样的设计从原理上来讲并没有什么大问题，但实际操作起来科学性却不是很强，这与学生在初中主要学习原理而很少关注定量科学研究有关。高中的学习过程中，教师要努力帮助学生加强对量的理解，加强有条件控制的实验设计。于是，我让学生对比教科书中的实验步骤，找找其中有哪些同学没提到的关键词。教科书中实验步骤如下：[实验1]取两张pH试纸置于干燥洁净的玻璃片上。用干燥洁净的玻璃棒沾取瓶中0.5mol/L的碳酸氢钠溶液和碳酸氢钠溶液滴在试纸上。将试纸与标准比色卡对比，读出pH。[实验2]在两支小试管中分别倒入1mL0.5mol/L碳酸钠和碳酸氢钠溶液备用。用两只胶头滴管吸取整滴管的盐酸，同

7、时全部加入两支小试管中，对比反应的剧烈程度。经过引导，学生在实验1中发现了“干燥洁净”、“0.5mol/L”两个关键词，并认识到这两个关键词是为了控制浓度这个重要的实验条件。经过进一8步总结，同学们发现溶液的pH除了取决于其本身的碱性还和溶液的浓度密切相关，要想研究物质的碱性强弱，必须将浓度这一影响因素排除。再来对实验2分析的时候，学生就熟练了很多，直接确定了浓度、体积、酸用量、时间等多项影响因素