增強可視度，提升實驗教學的效率
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[摘 要]就化學教學而言，實驗的可視度是教師必須要考慮的問題。教學過程中，教師應善于設計對比實驗，巧用多媒體設備，并積極設計創新實驗，由此來增強實驗的可視度，提升實驗教學效率。
[關鍵詞]實驗教學;可視度;高中化學
[中圖分類號] G633.8 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-6058（2019）14-0079-02
實驗是化學教學的重頭戲，學生的學習興趣可以在實驗中得到激發，學生的理解可以在實驗中得到促進，學生的疑點可以通過實驗得到解決?；瘜W實驗的開展能夠讓學生獲取更加形象直觀的認識，同時學生的分析思維和歸納思維也會在實驗問題的解決過程中得到本質性的提升。但是這些都依賴于一個前提，那就是實驗需要有較好的可視度，如果實驗的可視度差，則很可能導致學生的認識存在不足或偏差。因此在實際教學過程中，教師要設法增強化學實驗的可視度，以便學生能夠通過實驗更好地展開學習和研究，增強實驗教學的效率。
一、通過對比實驗，增強實驗可視度
化學實驗過程中，教師要指導學生在錯綜復雜的化學變化中把握事物的細節。但是很多實驗現象都比較隱蔽，如何增強其可視度，讓學生形成更加深刻的認識呢？對比實驗策略應運而生。教學過程中，教師根據教學需要設計兩個或兩個以上的與教學內容相關的實驗，啟發學生對相關實驗的現象以及結果進行比較分析，由此讓學生從差異中探明實驗對象和相關因素之間的關聯。
比如，在有關反應速率的影響因素的探究性實驗中，為了強化學生對催化劑這一影響因素的探究，教師可以設計對比實驗。如有關過氧化氫的分解實驗，教師可以安排對比實驗，第一組加入二氧化錳，第二組不加任何催化劑，讓學生自己觀察實驗現象的不同。學生會發現，由于催化劑的介入，第一組實驗中的氣泡產生得更快。
為了增強對比實驗的效果，教師也要適當進行引導，讓學生能夠從差異性和相似性兩個角度出發進行比較，進而從本質上對實驗形成認識。只有這樣，才能真正體現出對比實驗對可視度優化的效果。
又如，有關酸和碳酸鈉、碳酸氫鈉反應劇烈程度的比較，教材上只是說明反應都會發生，并直接通過表格提供了結論：碳酸氫鈉與酸的反應更加劇烈，碳酸鈉與酸反應的劇烈程度弱一些。怎樣才能辨析出哪一種反應的劇烈程度更大一些呢？這個問題可以先讓學生進行探究。事實表明，如果想從氣泡產生的劇烈程度來對比反應的強弱是無法實現的，因為上述兩個實驗的反應速度很快，僅憑肉眼是無法比較的。如何更好地實現比較，進而將反應效果更好地體現出來呢？筆者對實驗進行了這樣的調整：取兩個顏色不同的氣球，將等質量的碳酸氫鈉和碳酸鈉分別裝入其中，并做好相應的標記;另取兩支試管，分別注入足量的體積相等且濃度一樣的稀鹽酸溶液;分別將氣球的口套在試管上，并將其中的藥品倒在試管之中。讓學生比較實驗現象，學生會發現：碳酸氫鈉所對應的氣球在開始的階段鼓起來會更快一些，而且最終其所對應的氣球也膨脹得更大一些。現象的差異性出現了，但是學生的思維不應止步于對現象的直觀性表述，而且明顯的現象激起了學生探索的欲望：為什么實驗會有這樣的現象呢？學生在進一步的獨立思考與合作探究中會逐漸明白碳酸鈉與酸的分步反應的微觀機理，這樣學生也就能夠從根本上明白反應快慢的原因。學生還會進一步思考：為什么等質量的碳酸氫鈉和碳酸鈉得到的氣球大小不一呢？學生結合反應方程式展開計算和分析，最終得到更加嚴謹的理解和認識。在上述對比實驗的研究和分析過程中，學生不但理解了整個化學反應過程的微觀本質，同時還訓練了相應的計算能力，更重要的是他們還通過一個精巧的設計感悟到對比實驗設計的巧妙之處，形成了對比實驗觀。此外，一系列的實驗操作、現象分析、數據處理等，都讓學生對問題的發現過程、分析過程和處理過程有了深刻的體驗，這對學生的能力提升有很大幫助。
二、巧用多媒體設備，增強實驗可視度
信息技術的高速發展，特別是多媒體技術的廣泛應用，也為實驗可視度的提升創設了極佳的條件。畢竟，化學演示實驗多在講臺上演示，對學生而言，這些實驗的可視度很差，只有少部分距離較近的學生能夠看到具體現象，中間的學生即便站起來也只能看一個大概，后排的學生就更不用說了。
化學實驗不同于物理實驗，實驗現象有時候只在一瞬間，學生是很難從這些稍縱即逝的現象中獲得直觀認識，因為根本就看不清。為了彌補上述實驗過程可視度不佳的短板，教師可以充分利用現代化的教學手段來優化實驗教學，如利用實物展臺將講臺上的實驗演示直接展示在屏幕上，這樣處理可以讓微小現象以放大的姿態呈現。如此，即便是坐在最角落的學生也可以看得很清楚。
此外，某些實驗存在反應過快或過慢的特點，這些都給學生的觀察帶來了不便。反應太快，學生不易捕捉到實驗的細節;反應太慢，課堂的節奏會受到嚴重影響。如何解決這一矛盾呢？利用多媒體技術進行模擬實驗，能夠在一定程度上解決這一問題。此外，一些實驗的危險系數過高，不便演示，比如氯氣和氫氣的光照實驗。我們可以從網絡上下載相關實驗視頻，直接播放給學生觀看，這也能起到很好的教學效果。
三、創新化學實驗，增強實驗可視度
實驗教學過程中，我們也經常遇到一些現象不明顯的實驗，如果只憑現有的實驗現象，學生根本無法獲得應有的收獲，比如與氣體的溶解過程、反應熱的相關規律等內容有關的實驗。對于這些實驗的教學，教師必須拓展思路，通過重新設計來優化實驗的展示效果，以提升實驗的可視度。這些實驗的優化調整需要教師發揮創新思維，對實驗裝置或試劑進行改進，從而讓實驗現象更加直觀、明顯。
比如，氯氣的溶解度實驗，常規的實驗操作是用100毫升的注射器抽取80毫升的氯氣，再抽取20毫升的水，并且用橡皮塞將針頭的前段堵上，通過振蕩來促進氣體體積的改變。這個實驗的可視度其實并不好，因為氯氣的溶解度不大，再加上注射器活塞受到摩擦力的影響，學生很難發現活塞有明顯的移動。怎樣對該實驗進行優化調整呢？筆者認為可以采用空的飲料瓶來實驗，先向其中注入氯氣，然后蓋緊瓶蓋兒，隨后將注射器的針尖插入瓶內，推動活塞將水注入瓶中。由于氯氣會溶解到水中，飲料瓶內部的氣體壓強會減小，飲料瓶被壓癟，而且還能聽到“咔咔”的聲響。改進后的實驗所用的氯氣更多，因此現象也會更加明顯。通過這樣的處理，學生對實驗的認識得到了大大提升。
就高中化學教學而言，化學實驗的重要性是不言而喻的，而增強實驗可視度是保證實驗教學效率的重要前提。實驗可以向學生展示，最規范的操作，部分實驗可以通過演示實驗來展示，它們的可視度可以通過對比實驗或借助多媒體設備來提升。而對于一些現象不明顯的實驗，它的可視度不佳不是距離的問題，這些實驗需要教師進行改進與創新，讓學生在實驗過程中獲取更加明顯而直觀的信息。當學生通過自己的觀察發現以往未曾注意到的細節，他們的認識將得到發展，他們也將獲得探究過程特有的歡愉和舒暢。
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