化学实验是中学化学教学中最普遍采用的媒体。由于实验条件的限制,实验的科学性、直观性、探索性和操作性的特点在教学中未能真正体现,使现有的实验不能完全地发挥其教学作用。因此,把现代信息教学技术应用于化学实验教学中,克服实验条件的限制,旨在对以下几方面有所突破:提高演示实验的可见性,增加演示实验的时效性,保障演示实验的安全性,加强学生实验操作的规范性,为创造学生进行实验设计的条件,丰富学生实验知识等,以期最大限度地发挥实验的作用。
一、投影技术在化学实验教学中的应用
化学课的演示实验,其目的是通过实验让全体学生观察到物质变化的全过程,在理性上有一定的认识,从而提出疑问、获得结论。演示实验可提高学生对化学学习的积极性和参与程度,体现实验过程的真实性、科学性,让学生信服,是培养学生观察能力的重要途径,也为引出课题、问题,进行讨论、探索、发现创造了条件。因此,演示实验要真正起到演示作用,不能演而不示,使演示实验变成讲实验,观察实验现象变成讲实验现象。为了提高演示实验的可见度,传统的方法一般采用放大实验仪器、抬高实验装置、增加实验药品的用量、巡回展示实验结果等方式,然而实验仪器的放大是有限的,巡回展示实验结果又浪费时间,且有些现象是在实验中瞬间产生的而无法观察到,以至影响教学效果。采用投影技术,可克服上述缺陷,大大提高演示实验的效果。例如浓H2SO4稀释实验,对实验中关键性的观察点——温度计读数的变化,通过投影技术进行扩大,使验证性实验的验证更具科学性;用实物投影仪对氢氧化钠固体表面潮解现象进行放大,激励学生注意观察生活中的化学现象。上述实验在教师讲课时感到很流畅,学生对知识的理解、掌握感到很轻松。
二、摄像、放像技术在化学实验教学中的应用
演示实验的全过程需要较长的时间,且伴随着一些无关紧要的现象,会干扰学生正确观察实验现象,影响实验的效果。由于学生课堂学习时间是有限的,要让学生在有限的时间内尽可能多地获得信息,给予学生的信息要有选择,使学生观察到的现象对所学得的知识有价值。因此,采用摄像、剪辑技术对实验全过程进行加工,既能为学生提供实验全过程,又能突出重要的实验现象,同时也不失实验的真实性。例如:氯水见光分解实验可采用此技术在课堂上播放,大大增强了演示实验的时效性。当学生看到氯水在几小时的光照后才开始慢慢地冒小气泡,24小时才有明显的气体产生,不仅对实验结论信服,更体会到有些化学反应是很缓慢发生的,增强了学生对实验观察的有效性。
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利用录像技术中的功能效应,能促使演示实验更具真实性。如:高速或缓慢的摄像技术和放像的快、慢、倒等功能不仅能使学生缓慢地看到快速反应的变化,还能使学生快速地观察到缓慢的反应变化,让学生迅速感知易观察到的细节,提高学生观察的敏捷性,同时缩短了教学时间,增加了演示实验的时效性,提高了教学效益。
摄像、录像技术还可以显示较复杂的化工生产过程,使抽象的教学内容直观化,便于学生对这类知识的理解和掌握。对一些价格昂贵的实验、危险性大的实验、定性的实验、要求较多的操作技术或装置复杂的实验也可以借助教学录像来完成,保证演示实验的安全性、正确性、有效性、规范性。
三、多媒体网络技术在化学实验教学中的应用
化学实验的操作步骤和操作规范都有一定的要求,一旦学生操作失误,不仅会引起实验失败,也可能引起实验事故,更会引起学生的恐惧心理,影响学生学习化学的兴趣。可采用多媒体网络技术,应用典型的软件资料,对操作易出错的后果进行模拟。这样,让学生在计算机前先进行模拟操作,以掌握正确的操作和对不正确的操作的理解,再进行实验,将大大提高学生实验的有效性。例如:氯气的实验室制法中实验结束后应先将导管移出水面再移去酒精灯的操作,一旦失误,有一定的危险性。为了解决这一难题,通过多媒体技术设计、制作了氯气的实验室制取的软件,对这一操作做了一些特别的处理。在课堂上,让学生进行反复模拟实验,一旦操作正确,计算机给予奖励提示,鼓励学生;而一旦学生操作错误,计算机则对水倒流试管底部造成试管破裂的危险场面进行模拟。再如:对点燃未检验纯度的氢气发生爆炸的现明进行模拟,使学生加深对操作错误引起危害的认识,然后再进行正确的实验。通过多媒体技术的模拟,不仅提高了实验的成功率,更深刻理解了正确操作的重要性。
可应用多媒体技术对一些装置和操作较复杂的实验为学生提供一个模块式实验环境,让学生先进行模拟操作,训练实验技能,然后再进行真正的实验。例如CH3COOC2H5的制取,在多媒体技术上,可以通过学生模拟实验,既掌握原理又掌握实验操作方法,不断促进学生实验技能的提高。
多媒体技术在化学实验中,对学生进行化学知识和实验操作技能的演示教学,有利于培养学生的迁移能力、解决问题的能力、相互协作的能力和创造能力,在多媒体“实验室”中让学生自由畅游,发挥各自的才能,去探索化学世界的实验。例如物质的鉴别,通过多媒体“实验室”提供所需试剂,由学生设计各种方法进行实验并加以判断。计算机对各种方法所产生的各种现象都会模拟,并正确判断加以正确提示,有利于培养学生对知识的巩固、应用和发展,培养学生的创造精神和创造能力。
当今是网络化时代,网络技术的发展将为学生的自主学习提供最丰富的信息资源,使学生的知识来源更广泛、更丰富,使学生可以不受时间、空间的限制,对有关实验问题进行探讨、推理,同时培养学生获取、分析、归纳、整理信息并运用信息解决问题的能力。
论文作者:王兴祥
论文发表刊物:《中小学教育》2015年5月总第207期供稿
论文发表时间:2015-6-16
标签:学生论文; 演示论文; 操作论文; 现象论文; 技术论文; 化学实验论文; 正确论文; 《中小学教育》2015年5月总第207期供稿论文;