现代教育技术在中学化学实验中的应用，本文主要内容关键词为：现代教育技术论文,中学化学论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
科学技术的迅猛发展，使学校教育面临着前所未有的挑战。运用现代教育技术提高学科教学质量，是当前深化教育改革的突破口。化学是一门以实验为基础的学科，如何将现代教育技术运用于中学化学实验教学中，以拓宽实验教学的时空维度，全面提高实验教学的效率，是一个亟需探讨和研究的问题。
一、现代教育技术的涵义
广义的现代教育技术是指综合运用先进的教育思想、教育理论、教学模式和现代科学技术成果，对教学过程和教学资源进行设计、开发、利用、评价和管理，以实现教学全面优化的一种教育理论和教学实践。由于在教育技术的发展过程中，信息技术特别是信息媒体的介入发挥了重要作用，成为教育技术发展的主力。因此，狭义的现代教育技术主要是指在教学活动中用于传递信息的现代媒体技术，它是相对于黑板、模型、挂图及实验教学中的仪器设备和装置等传统教学媒体而言的。本文所讨论的现代教育技术是指在化学实验教学过程中用以传递实验信息的现代媒体技术，主要包括：
（1）光学媒体：幻灯机、投影仪以及相应的教学软件。
（2）声像媒体：录像机、电视机等以及相应的教学软件。
（3）综合媒体：指以计算机及相应软件为核心的现代多媒体技术。
二、现代教育技术在化学实验教学中的应用
1.光学媒体在实验教学中的应用
中学化学实验教学中有些实验现象不明显，用传统方法给学生演示往往会影响实验观察的全面性和准确性，弱化了演示实验的作用、而运用投影仪演示化学实验，则既可以保证实验的真实性，又可以把实验现象放大，使实验过程中细微的变化都可以清楚地呈现在学生面前，提高了演示实验的可见度和清晰度，大大增强了演示实验的效果。
例如，硝酸钾的结晶实验用传统的实验手段很难观察到明显的现象，但若配制热硝酸钾的饱和溶液，然后将一结晶皿放在投影仪台面上，将硝酸钾溶液沿玻璃棒加入结晶皿中，待有少量晶体析出时停止加入，则可以清楚地观察到投影仪屏幕上出现硝酸钾晶体析出的图像，进而看到晶体长大，并向四周扩散。这个投影实验能让学生清晰地观察到硝酸钾晶体的生长过程，加深了学生对晶体概念和形成过程的理解。
以投影仪为主的光学媒体，能使学生在静止的状态下观察到放大了的图像，而且它价格便宜，操作方便，因此在中学化学实验教学中得到了广泛应用。
2.声像媒体在实验教学中的应用
声像媒体以其特有的教学功能，在中学化学实验教学中的应用主要体现在以下两方面。
（1）利用实验录像提高演示实验的效果
投影实验能放大实验现象，却不能突出关键的实验现象，也无法控制实验现象呈现的时间。而中学化学演示实验，有的反应复杂，需要较长的时间才能观察到实验现象；有的反应迅速，实验现象瞬间即逝，学生难以观察清楚，即使利用投影实验也得不到满意的结果。为此，可根据需要将有关的演示实验摄录下来，制作成实验录像引导学生观察。一方面，声像媒体能给学生视觉和听觉两方面的信息，使他们能在多种感官的协调作用下观察实验，提高了学习效率。更重要的是，可以利用摄像技术的推、拉、特写等手段和录像的定格功能，人为地把实验过程变慢为快或变快为慢，还可以根据具体情况，删掉非本质的实验现象，突出观察的重点，从而提高实验观察的效果。
（2）利用录像促进学生实验操作技能的形成
实验操作技能的形成离不开学生亲自动手操作，而学生动手操作的前提是正确理解和掌握实验操作的规范。实践证明，单凭教师口头讲授实验操作规范，效果并不理想。在这种情况下，教师可以将规范的实验操作制成实验录像，在实验前播放给学生看，同样可以利用录像的定格和重放功能，突出、重复关键的操作步骤，并配全录像讲解操作原理和操作技巧，使学生对实验操作规范既有具体的感知，又有理性的思维，加深对实验操作的正确理解，进而促进学生实验操作技能的形成。
另外，利用录像进行实验复习也是声像媒体在中学化学实验教学中的一个重要应用。
3.综合媒体在实验教学中的应用
计算机技术突飞猛进的发展，尤其是计算机多媒体辅助教学系统，把声像媒体所具有的视听合一功能与计算机的交互功能有机结合在一起，开创了现代教学技术的新局面，代表了教学技术的发展方向。它在中学化学实验教学中有以下几个方面的应用。
（1）使微观运动形象化
化学是在原子、分子水平上研究物质变化的，其基本特点之一是建立宏观现象和微观本质之间的联系。传统的实验技术只能让学生观察到物质变化的宏观现象，光学媒体和声像媒体实质上也是利用实验这种教学手段，它所表现出的依然是宏观的实验现象。而在宏观现象背后的微观变化却只能靠教师从理论上分析，并引导学生进行推测和想像，这很难在学生头脑中建立起对微观变化的正确理解。而借助于计算机多媒体技术则可以把微观现象以生动的画面、鲜明的色彩逼真地表现出来，有利于学生将宏观现象和微观变化有机地统一起来。
例如，常规的电解饱和食盐水实验，只能通过对阴极和阳极的电解产物的检验来推测和想像电解过程中各种离子的移动情况。为了形象地层示电解过程中的微观变化，我们可以利用多媒体技术，设计三维动画模拟电解饱和食盐水时溶液中Na[+]、Cl[-]、H[+]、OH[-]离子的运动情况，从微观本质上加深对电解过程的理解。
另外，像电子云、分子结构、晶体结构以及化学反应历程等一些不能用真实实验来表现的微观概念和理论，利用计算机的三维图像与动画模拟功能，直观、形象、生动地加以展现，把难以想像的微观世界形象化，能达到其他教学技术无法达到的效果。
（2）使危险实验具体化
有些化学实验中涉及的试剂有毒、易燃、易爆，实际做起来危险性较大。对于这样的实验则可以利用计算机进行模拟，不但让学生观察到了实验现象，而且还节省了药品和时间。另外，化学实验中的一些危险操作，只能靠教师口头讲授其错误的原因和可能造成的严重后果，却不能通过真实的实验来演示。而用计算机的动画模拟可以让学生“亲自感受”错误操作带来的危害，给学生以深刻的印象。
例如，氯化氢气体制备的学习，教师可以让学生根据实验原理首先在电脑实验室中模拟HCl的制备，由于学生没有想到HCl在水中的溶解度很大，因此在吸收多余的HCl时，将导管直接插入水中。这时教师不必立即指出他的错误，而是“将错就错”让计算机模拟进行实验。这时，学生亲自观察到烧杯中的水由导管流到集气瓶进而进入圆底烧瓶，引起圆底烧瓶炸裂的现象，给学生以深刻的感性认识。这不但有利于学生理解在水面倒扣一个漏斗防止倒吸的原理，而且强化了学生规范操作的意识。
（3）使实验方案最优化
化学实验活动课是一种重要的实验形式。在实验活动课中需要学生首先自己设计实验方案，然后再按方案进行实验。由于实验内容的综合性很强，同一实验内容学生可以设计出多种方案，并且受学生知识水平的限制，设计的方案很可能不完善。在进行实验之前先用计算机进行模拟，预测不同方案的反应结果，并根据计算机提供的有效信息修改实验方案，从而找出反应的最佳途径，优化实验方案。这样不仅可以提高成功率，缩短实验时间，而且还为学生自己动手实验提供了指导。
不同的教学媒体其功能特点不同，因而在中学化学实验教学中的应用也是各具特色。随着教学环境的改善，能达到同样效果的教学媒体往往不止一种，这就需要教师熟悉学校教学资源的配置情况，掌握各种媒体的特性，尽可能用最简单的媒体获得最大的教学效果，充分利用现代教育技术全面发挥实验的教学功能。但是必须明确，各种现代教育技术所呈现给学生的现象只是物质运动变化的“影像”或模拟，它不能完全代替真实可信的具体实验。让学生亲自做实验，观察实验，研究实验，是学生获得化学知识，全面提高科学素养的最重要的途径。