谈谈演示实验教学的效率问题

1谈谈演示实验教学的效率问题从化中学何上生陈小梅摘要本文结合作者多年的教学实践，对提高化学教学中演示实验教学的效率提出了自己的看法。关键词演示实验教学教学效率我们通常所说的“减轻学生负担,提高教学质量”,就是对教学的效率要求。所谓教学效率,简言之就是:单位时间内所完成的教学的质与量。这里所指的时间应该包括课内外。但教学工作与其他工作不同,对它的工作质量的衡量标准不是单一而是综合的。(如智育标准就包括有知识与能力等)。而且衡量教学效率的时间观念应该是延续的,因为智力的发展及能力的提高是日积月累、渐见成效的。所以要看延续一段时间内的总体效果。演示实验教学与基本知识、基本理论、基本训练等“三基”教学息息相关。它是在化学教学中充分发挥教师的主导作用的关键。在演示实验教学中,从仪器的选用与装配、实验操作,现象观察,以及综合上述的分析、推理、总结的全过程,都是在教师的指导下师生共同对新知识的研究与探索的过程。所以它对培养学生通过实验研究掌握物质的性质与应用原理,从现象分析本质,由特殊推理一般,由宏观论证微观等学习及研究化学的方法是具有重要作用的。而且在演示实验教学中通过教师的规范作用,对学生的实验技能、习惯作风的培养,创造能力的提高,以及周密思考,认真实践,勤于探索等良好的个性特征的形成都将产生重大影响。可见,化学实验既是研究化学的手段又是本学科的重要组成部分。而它的教学又有其特殊的规律与任务,所以对实验教学的重要组成演示实验教学的效率问题的研究无疑是必要的。一演示实验教学中“注入式”教学使教学效率低下“住人式”教学法虽一再被批判、否定，尢其在新课标的教学理念下，“住人式”教学法更应无处“藏身”，但由于习惯、省事，好多老师仍乐此不疲，在演示实验教学中也不例外。例如,演示实验教学的全过程往往由教师包办,学生处于完全被动的状态。不重视培养学生的观察能力,而由教师罗列实验现象要求学生死记硬背；不重视启发学生理解仪器的选用及实验操作的原理,而要学生“依样画葫芦”生搬硬套；不重视对实验现象从表及里的分析总结,将实验与化学理论、概念、化学原理的教学脱节等等。实践证明,任何不把演示实验教学作为充分调动学生的学习积极性,提高学生的实际能力的教学思想与方法都是低效率的。因为,以教师的“讲”或其他任何形式,包办代替学生的观察、思考与分析的教学方法,势必使学生对学习索然无味不胜负担。而且由于教与学的过程长期仅处于“输入反馈”2这较低级的智力活动水平,而缺乏创造性的高级思维水平的锻炼，这种弃本求末教与学的关系必然难以适应不断提高的教学要求，这就势必导致讲风越盛、学生负担越重。学生负担越重,学生兴趣越低下。学生兴趣越低下，学习效率也就越低下，恶性循环，学生贻害深远。二如何提高演示实验的教学效率中学化学演示实验大致可以分为六种：〈1〉引入新的理论、概念。〈2〉研究物质的性质。〈3〉分析反应原理及其在生产上的应用。〈4〉介绍物质的实验室制备原理及方法。〈5〉说明物质的鉴别、鉴定、分离、提纯等方法的原理与操作。(6)简单介绍某些定量实验的原理与方法。而对化学仪器及实验操作等等基本知识与技能的要求多寓于上述各类实验之中。虽然各类实验的作用、学生的基础与适应能力及教师的教学素养不尽相同,但一提般来说，提高演示实验的教学效率需要注意以下三个问题：（1）要注意实验装置与操作的科学性与规范化,并尽可能地缩短所需的时间。(2)要争取获得良好的直观效果。(3)要选用较佳的教学方法。关于上述前二个问题的一般常规要求本文不欲烦言。演示实验的实验装置及实验操作的规范化,实验的直观效果如何,将直接影响整个实验教学的成败,这是尽人皆知。除改进实验以加强直观效果外,利用幻灯投影,电视录象等电教手段以及将演示实验改为结合新课进行的学生实验等都是行之有效的方法。在实验装置及操作符合科学性与规范化的前提下,实验演示的优劣应以需用的时间及直观效果为衡量标准。但好的实验演示若不配合以较佳的教学方法,也不可能达到提高教学效率的目的。所以本文拟着重探讨应如何选择与实施适当的教学方法在以提高演示实验教学的效率。“注入式”的教法无疑是低效率的,但“发现法”或“探索式”教学法也不一定适合于所有师生及所有的课题。有志于教学改革者,就应敢于实事求是地根据教学实际选用并改进教学方法,而不要受某种“模式”的约束。不过，在选用及实施多种教法时应该明确：虽然“教无定法”,但对任一课题,在一定的条件下(包括教师、学生及设备等条件〉都可以优选出最符合教学规律及实际情况的最佳方法。教学实践证明,无论何种教学法的实施,都应注意下列原则，方可达到提高教学效率的目的。1、以学生为主体,着力于能力的培养以学生为主体,着力于能力的培养。前者是教学的主导思想,后者是贯彻教学思想的着力所在。教学过程无疑是包含有对知识的传授,但又不仅于此,因为学生对知识的理解、记忆、融汇贯通、灵活运用等等都体现并决定于能力。“教”是为了“学”,不提高学生的能力,显然就无法提高教学效率。通过演示实验教学,可培养学生的观察、分析、归纳及创造性思维等多方面的能力。有计划地着力于培养提高学生的上述各种能力,就将使学生受用无穷,使教学事半功倍。以观察能力的培养而言,所有的演示实验都需先通过观察而后及其他。如3果不注意培养学生的观察能力,那学生就往往只注意最引人注目的现象,而忽略其他可能更为本质的现象。如：铁在氧气中的燃烧.操作：将铁丝在酒精灯火焰上灼烧至红热后,迅速插入盛有氧气的集气瓶中（瓶底事先铺一层细砂）。现象：（1）火星四射——这是最注目的现象。（2）放出大量的热——这是无法直接观察到的现象。（3）生成黑色的固体——这是容易被忽略的反映新物质生成的主要现象。在教学中如果不注意引导学生认真观察教师的实验操作,就容易忽略了此反应的条件,学生在书写化学反应方程式时往往不注明反应条件多缘于此。而如果忽略了对上述(2)(3)两个现象的观察,就不了解燃烧必然伴随着放热,及它作为化学反的主要特征现象。这样,学生不但观察能力得不到锻炼与培养,而且将直接影响对此反应的本质理解与记忆,从而增大了学习的难度与负担。全面观察后的认真分析,是演示实验教学的重要环节,它对提高学生的分析能力,形成正确概念具有重要作用。又如：往蔗糖中加入浓硫酸——浓硫酸的脱水性实验。现象：（1）蔗糖逐渐变为黑色固体——这是将导出浓硫酸具有脱水性的现象,是本实验的分析重点。(2)黑色固体的体积逐渐膨胀,有泡沫形成,最后变为多孔性的黑色块状物——这是蔗糖脱水后的产物被浓硫酸氧化而产生的现象,它是本实验的分析难点。启发学生对上述现象逐层剖析以得出正确的结论与解析是需要下功夫的。而如果先提出浓硫酸具有脱水性,然后以此实验作为验证,或对此实验的种种现象都由教师直接讲解,这似乎更省力,省时更有效率。其实不然,因为验证“果然如此”，不等于理解了“为何如此”,而且老师的讲解即使是“讲深讲透”,也不等于学生己“想探想透”。更何况若不调动学生的积极思维,仅教师希望将较为复杂、综合的实验现象分析深透又何尝是件易事!相反,若着力于启发学生根据实验所提供的现象深入分析以揭示其本质,则不但使学生对有关反应原理有深刻的理解更便于记忆,而且对培养学生养成认真观察，深入分析实验现象的习惯与提高这方面的能力都大有好处。从长远的观点看,这无疑具有更高的教学效率。对同类的较易混淆的实验,在适当时机进行分析对比,也是解决教学难点,提高效率的有效方法。如下表中各混合物的分离或提纯是分散于初、高中各年级的演示实验。表示的各混合物从分散系的观点来分析都属于溶液。但分离或提纯方法却各不相同,学生极易混淆。混合物实验目的分离或提纯方法食盐水除水，得食盐晶体蒸发酒精与水的混合物除水，得无水酒精加适量生石灰后蒸馏苯酚与苯的混合物提取苯酚加NaOH溶液后分液，再往水溶液中通过量CO2然后分液石油（各种烃的混分离出汽油、煤油分馏4合物）等轻油溴水除去水，提取溴加CCl4萃取后分液，油层为溴的四氯化碳溶液如果单纯由教师罗列成表，那是再一次地以新形式的重复“注入”如果引导学生回忆，师生共同完成上表,则是一次“反馈”，可起加深旧有印象的作用。如果着力于启发学生根据组成物的物理性质、化学性质及实验目的不同采用不同的分离或提纯方法的作用及原理。这样就不是对旧知识的简单重复,而是在更高水平上对旧知识的系统与加深。显然这既弄清原理又提高能力的方法,比前二者具有更高的教学效率。2、充分发挥教师的主导作用依据实验所提供的现象,让学生分析讨论后教师再进行总结分析,这方法对某些课题,或对高年级训练有素能力较强的学生是可行的。但一般说来需由教师围绕对实验现象的分析的重难点,由浅入深地提出问题以引导学生讨论分析,这样教师就较易控制教学进程,教学效率也较高。不过要注意如何使学生已有的旧知识在新的情景下发挥“正迁移”作用,应该是此类演示实验教学中教师发挥主导作用的关键。现以“盐的水解”的演示实验教学为例：通过实验发现：盐的水溶液并非都显中性是不难的,但解决此问题都牵涉到水的电离、电离平衡及溶液的酸碱性的本质等一系列概念。尽管这些知识学生已经具备,但运用这些旧知识以建立“盐的水解”这新概念的过程对大多数学生来说是不可能自我完成的。为此,我们将演示实验改为按下表要求进行的结合新课的学生实验。试管编号1234溶液种类NaCl溶液CH3COONa溶液NH4Cl溶液蒸馏水用PH试纸或PH计测溶液的酸碱性加入紫色石蕊试液后现象结论（呈酸性还是碱性）然后围绕下列两组问题先后引导学生展开讨论分析：第一组问题：(1)纯水中含有什么离子?为何它不能使石蕊试液变色?(2)食盐水中含有什么离子?食盐所电离的离子对水的电离平衡是否有影响?为什么?(3)食盐水中C（H+）与C（OH-）之比与纯水是否相同?(4)除食盐水外由哪类的酸、碱所组成的盐的水溶液必然显中性?这组问题分析总结为“盐的水解”此问题的讨论开拓了如下思路：盐所电离的离子与水所电离的离子能否结合为弱酸或弱碱是水的电离平衡能否移动的关键；水的电离平衡的移动与否,决定了溶液中C（H+）与C（OH-）之相对大小,即决定了溶液的酸碱性。在上述基础上提出下列第二组问题z(I)醋酸纳水溶液中含有哪些离子?写出醋酸纳及水的电离方程式。{2)醋酸纳所电离的离子与水中的H+或OH-能否结合为弱酸或弱碱?为什么?5(3)醋酸纳对水的电离平衡有何影响?它的水溶液中C（H+）与C（OH-）之比与纯水有什么不同?通过讨论分析上述问题的同时引导学生写出相应的水解方程式。并总结弱酸强碱盐组成的盐的水解特征与本质。关于氯化铵水解的讨论可用直接提问的方式进行。我们在教学中试将此实验改为提问、分析总结后的验证实验,学生也饶有兴味。尽管验证式的实验应用于对新知识的认识过程一般是不可取的。但当学生已初步掌握某概念或原理的情况下,以验证式的实验来体现理论知识指导实践的作用却未尝不可。学生既是“教”的对象,又是“学”的主体。所以对学生的思路只能引导而不能限制。在对“盐的水解”的本质作最后总结之前应有让学生深化认识的自由思考的机会。所以在上述第一课时教学的基础上,我们要求学生阅读课文并提出问题。结果学生较集中地提出下列两个问题：(1)能发生水解的盐的溶解过程是否就是水解过程?(2)会水解的盐的溶液中的溶质是什么?〈在计算中及反应中)上述问题的提出反映了学生已进人主动求知过程的关键阶段。即初步接受了一个新知识新概念并迫切要求将之与已有的知识及概念相联系以形成一个更高级更完整的知识体系。并且,学生提的问题指示了下一步教学的重点与关键是：盐的水解的可逆性及水解平衡的移动。只有把握此关键才能更深入地揭示盐的水解的本质并掌握它在化学实验及生活与生产上的应用原理。可见,“无师自通”诚然是高效率教学的理想境界。但它正是教的结果。因为要达到此目的需要充分发挥教师的主导作用以培养学生独立学习所必需具备的各种能力。3、要注意教学方法的多样化教学是艺术,是科学。是艺术所以应该有创造,是科学就要实事求是。教学方法必需多样化,这不仅是激发并保持学生的兴奋,思维的需要,而且它还取决于教学内容及教师本身教学素养与特长的不同。