优化演示实验，提高课堂教学效果——以“海波熔化”实验改进为例

屠铁剑

（浙江省绍兴市诸暨市浣纱初中，浙江 绍兴）

科学是一门以实验为基础的综合性学科，演示实验是科学教学成功的根本保证。一个成功的演示实验可以清楚生动地阐明科学问题，集中学生注意力，并启发学生思维。同时，在实验的操作中可以使学生快速掌握使用仪器、试剂等实验操作技能，还可以培养学生抓住现象本质和观察、分析问题的能力，从而提高演示实验教学的有效性。在平时的教学中，一些失败的或低效的演示实验，往往都是教师不注重细节或轻视实验的课前准备，一味依赖教材，没有深入探索实验的原理而引起的。下面我就以“海波熔化”演示实验为例，将改进过程与所取得的教学效果与大家一起分享交流。

一、初次实验以失败告终，不了了之

那年是我参加工作第一年执教七年级科学课，接触到海波熔化实验时，在课前准备中去实验室按书本上和教参的要求做了一下这个实验，但并没有如愿得到预想的实验结果，最终因得不到与知识相对应的结论而放弃了在课堂中进行演示，而是以口头讲授实验的方式糊弄过去了。之后因为没有再执教过七年级，也没有对该实验进行研究，但一直给我留下一个印象就是这个实验很难成功，这些数据类的实验在课堂演示中如果得不到合理的数据，就得不到与书本上相应的结论，会造成尴尬的局面，让学生很迷茫，是应该相信实验还是书本上的结论？尽管我们可以以实验中有过多的干扰因素影响了实验结果的测定来对失败实验进行演示，但对于课堂效率而言，这仍然是一种低效的教学。

二、重做实验再次失败，深入分析失败缘由

前段时间，同一办公室的同事因为在科学教师素质比武第一轮比赛中顺利入围而有幸参加第二轮的比赛课堂展示活动，此次课堂展示课她抽到的正好是“熔化与凝固”一节，此课作为展示课最大的亮点应该就是海波熔化的实验了，由于我对此实验一直存在困惑，也参与了她的实验过程，她花了大量时间反复多次做了该实验，但都以失败而告终，实验中存在的主要问题可以简单地概括如下：

问题1.实验中出现海波外部已经熔化，但内部温度尚未到达熔点。

问题2.熔化过程很不明显且难以看到温度保持不变的过程。

问题3.实验耗时较长，操作过于繁杂，实验的成功与否可能受操作中移动酒精灯的加热、搅拌海波等因素的影响较大。

根据以上问题，于是我们一起查阅了一些别人对此实验改进研究的资料，分析得出了一些问题的原因：

①实验开始阶段中我们为了争取时间，先用较高温度的热水后用酒精灯给其加热，这样水温就上升较快，短时间内海波外部的温度就达到了熔点，然后海波就开始熔化了。但因为是短时间内海波内部吸收的热量较少且温度较低，所以才会出现外部熔化，内部却还在升温的现象。

②在内部温度上升至熔点后，所有海波几乎全部熔化，因而也就难以看到温度没有变化的过程。

③海波是热的不良导体，因传热较慢，导致内外温差较大。

了解了实验失败的原因后，我们又着手进行了实验的改进，改进的主要措施如下：

①尽量控制水温和海波温度不超过3℃，（通过移动酒精灯进行调节）保持热传导的均匀，使海波内外温差较小来延长实验时间，便于学生观察。

②加热过程中用自制的搅拌器不断地对海波进行搅拌以便内外受热一致，同时在海波内部温度达到42℃左右时开始记录数据，每30秒记一次。

③在水温达到47℃的同时，还要进一步控制海波内外部温差，温差要保持在1℃以内，海波开始熔化时，要保持温度基本不变，以便整个过程清楚观察。

尽管借用了他人的成果进行了大胆的尝试后，有了明显的效果，在3次尝试的过程中有一次实验图像大致接近书本中的图像，究其两次失败的原因在于很难通过移动酒精灯来控制水温和海波温度不超过3℃以及在水温达到47℃的同时，进一步控制海波内外部温差，温差保持在1℃以内。加热的问题导致她总觉得在展示课中实验风险过大，于是还是放弃了在课堂中进行现场演示，而用视频播放取而代之。

三、放眼比赛课堂，加热难题迎刃而解

在比赛现场我看到了其中有一位老师用透明的玻璃可调控温的电热水壶代替了移动酒精灯加热，轻松而又成功完成了这个使很多老师束手无策的晶体熔化实验，（热敏温度计在其中一支试管中温度始终停在46℃，达2分钟之久）此时，我眼前一亮，真想拍手叫绝。下面我就将此家用透明的玻璃可调控温的电热水壶的妙处细说如下：

①此加热装置可设置温度，便于控制起初水温和海波温度不超过3℃以及在水温达到47℃的同时，进一步控制海波内外部温差，温差保持在1℃以内。减少了移动酒精灯操作不当引起的干扰因素。

②采用了将石蜡和海波同时在一个加热装置中进行，大大缩短了实验的时间，通过透明玻璃观察熔化现象对比明显，用泡沫板转孔替代了铁架台固定试管，使装置简洁。采用了热敏温度计代替了实验室煤油温度计，方便读数。

总之，在我们平时的教学中，要多关注课堂演示实验，树立使每个学生能观察到实验的关键情节、增强演示实验可视度的思想，积极改进优化课堂演示实验，充分挖掘演示实验的教育意义，不断提高课堂教学效率。