实验优化课堂教学的推助器论文

实验优化课堂教学的推助器论文

实验优化课堂教学的推助器

科学课堂的教学过程是一个师生互动共同发展的过程，这种过程不是简单的教授，也

不是只注重知识而不注重能力培养的过程，而是通过教师的引导作用激发学生的学习兴趣，培养学生的科学素养，提高学生各方面综合能力的过程。

就科学这门实验与理论并重的学科来说，在教学中不应该随便舍弃任何一个演示实验

或者是学生实验，相反，科学教师应该认真做好每一个实验，甚至采取一定策略适当改进

教材中的实验，培养学生学习的兴趣，培养学生勇于探索的品质。本文以提高课堂教学的

互动有效性为出发点，从实验材料的改变、实验装置的改变谈谈对于实验优化的想法。

1. 改变实验材料，优化实验设计，在感悟情境中提高课堂教学的有效性

随着新课程改革的深入推进，当前科学教材中安排了“探究性实验”和“验证性实验”。无论是探究性实验还是验证性实验，都需要以学生为教学主体，增加学生动手动脑

的机会，让学生的思维撞击出智慧的火花，提高课堂教学的有效性。

例如，在介绍分子运动论观点时，教材中设计了两个实验，一个是打开香水的瓶子，

学生会闻到香味，另一个是装有红棕色二氧化氮气体的玻璃瓶上抽去玻璃板，上面的空玻

璃瓶过一段时间会出现红棕色，从而说明分子在不停地运动，虽然现象直观，也能说明问题，但许多学生认为是空气的流动形成了香味，且二氧化氮的密度比空气大，扩散现象并

不十分明显，该实验的探究性不强。对于这一知识点，如果重新设计，便可以提高课堂教

学的有效性。因此可以将实验材料由二氧化氮改为氨气，来分析分子的无规则运动。

人们一般将氨水滴入到含有无色酚酞的水中。让学生观察颜色的变化，然后得出分子

不停地作无规则运动的结论。但是，这样的研究与高锰酸钾的扩散实验区别不大，学生参

与性也不高，而且对该知识点的掌握，可以说学生是被动的接受。如果进行如下改变，则

情况就不一样了：用一只大烧杯盖住两只分别装有浓氨水的小烧杯A和装有无色酚酞试液

的小烧杯B，让学生观察现象。

学生很快就会发现小烧杯B中的液体颜色变成了红色。此时有的学生已经产生了疑惑

的眼神，有的学生甚至开始讨论……由此便开始了互动。学生会自发提出问题：酚酞试液

的颜色为什么会发生变化?是什么让它的颜色发生了变化?是空气让它变色吗?还是旁边另

一个烧杯里的物质让它变色呢?

如果是，那这些物质是如何“跑过来”的呢?针对学生提出的问题，教师可以反问学生：如何设计实验来证明你的猜想呢?学生又开始了新一轮的思考与讨论，并不断有成果

诞生：取酚酞试液单独做实验，让它敞口暴露在空气中看其是否变色，如果变色则说明是

由于空气的原因。在学生建议下，教师将另一个装有酚酞试液的烧杯敞口放置一段时间，

发现并没有变色。

学生马上得出结论：不是空气的原因。教师立即发问：那与另一个烧杯里的物质有关吗?有的学生心中已经设计好实验，脱口而出：干脆直接把另一个烧杯里的物质加到酚酞

试液中，观察是否变色。其他学生纷纷表示赞同。这时，教师可以将这个简单的实验让学

生完成。学生非常积极，当然实验现象很明显——变色了。

学生明白了是氨水的作用。但是另一个问题又立即抛出：这些氨气分子是如何“跑到”酚酞试液里去的呢?针对这一问题，教师还可以在学生思考的过程中，让刚才做实验的那

位学生仔细回忆一下，在滴加氨水的过程中，还有没有其他特别的感觉产生。该学生自然

回答：有浓重的气味，这些气味是从溶液中挥发出来的。这时又有学生举手了：氨气分子

可以从氨水中挥发出来进入空气，在空气中的这些氨气分子遇到酚酞试液时便会使其变色。其他学生纷纷向他投去敬佩的眼神。这个实验问题基本探究结束了，最后，教师必须再抛

出本实验要研究的本质问题：从微观上来看，这些分子是静止的吗?学生异口同声：不是的，是运动的。

2. 改变实验装置，优化实验效果，在观察现象中提高课堂教学的有效性

为了让实验现象明显，使得每一位学生都能够看清楚，这是完成演示实验时必须遵循

的原则。在教学中，教师可以选择改变实验装置，对教材中某些实验进行改进，有利于将

实验效果进行优化。

例如，教材中有一个关于分子之间存在着空隙的演示实验，采用一根长约60cm、内径为8mm的玻璃管，一端封口，在管中先后注入10 mL 水和10 mL染成红色的酒精，然后反复翻转，使水和酒精充分混合，竖直后观察液面高度变化情况。在该实验的演示过程中，

虽然能够产生预期的效果，两种液体混合后的体积果然小于20

mL，从而得出分子之间存在着空隙的结论。但实验依然存在着不足，比如要使用较

细的玻璃管，要充分翻转混合后可以产生明显现象，甚至可能会使部分学生认为是在读数

过程出现错误而使体积偏少……

仔细分析这些在实验过程中可能出现的问题，不难发现其本质是在于该实验体积变化

明显程度与使用的装置有直接关系。对此，如果将实验装置进行如下简单改进，便可以使

得实验现象更加明显。

先小心地将水和酒精先后装入教材设计的一根直细玻璃管中，在略小于总体积处作记号。将液体倒出后，用酒精喷灯烘烤玻璃管，高温下小心拉长记号处的玻璃管，使得在该

处形成内径大约4 mm，长度大约5

cm的一段玻璃管。用该方法改进装置，一方面可以不拘泥于长直细玻璃管;另一方

面当教师先后将水和酒精装入玻璃管，用橡皮塞堵住管口，只需翻转2～3次，便可以在

细管处清晰地呈现出减少的体积量，实验现象非常明显。学生在观察该试验过程中，会感

到震撼：居然会出现混合后的体积小于体积和的情况。针对这一现象，无需教师发问，学

生自己心里也已经产生为什么体积会减少的问题了。这些分子“跑”到玻璃管外面去了吗?