化学实验教学与多媒体教学技术

摘 要 ：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,对以下几方面将有所突破：提高演示实验的可见度,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,为学生创造进行实验设计的条件,丰富学生实验知识等.

关 键 词 ：多媒体教学技术；中学化学实验

多媒体教学技术,一般包括摄影、实物投影、摄像、放像、计算机多媒体技术和网络技术等方面.多媒体技术作为一种新的教学手段有着其他教学手段无法比拟的优越性,它能够根据使用者的需要把文本、图形、图片、图像、影像、模型、装置图等多种信息通过计算机的处理加以生动地再现,可以化静为动,化抽象为直观,能够拓宽课本知识体系,加深课堂学习的内涵和外延.

在化学实验教学中应用多媒体不仅有利于化学实验的开展、学习环境的改善、实验效果的提高,更有利于激发学生学习兴趣,集中学生的注意力,调动学生的积极性,使学生多种感官功能得到充分发挥,有利于学生创造能力的培养.在化学实验教学中,大胆尝试选择、组合使用多媒体技术,加强直观教学,可以收到令人满意的效果.

一、多媒体技术能重现实验过程

化学是一门以实验为基础的学科,许多规律或结论都是通过实验得出的.化学实验可以培养学生的动手能力和观察能力,也是培养学生创新思维和创新能力的主要阵地.但是有些化学实验需要特定的反应条件,或者是因污染严重而无法在课堂上当场演示,如果只凭传统的教学手段（黑板、粉笔、挂图）很难达到最佳教学效果.此时,多媒体技术就有了用武之地.一些在课堂上无法完成的演示实验或难以观察的实验现象,可以通过电脑模拟来实现.如硫酸的工业制法、海水的综合开发利用的过程、氯气的制备及性质等实验,通过多媒体的展示,能收到良好的效果.

二、多媒体技术能使微观问题宏观化

抽象问题直观化化学的发展正在从宏观研究向微观领域纵深,传统的教学手段对微观世界的动态变化却显得无能为力.比如,原子很微小,要让学生搞清原子的结构和核外电子的排布就比较困难,单凭教师讲述学生往往难以理解.运用多媒体辅助教学,创设教学情境,诱导学生观察思考,相互讨论,共同探究规律,能收到较好的教学效果.

高中化学以研究物质变化为基本内容,很多都是抽象的知识.如以离子为研究对象的离子反应等问题,离子在溶液中的反应观测不到,目前教学中通常采用一些手工绘制的教学挂图辅助讲解,其真实性较差且不能移动.在多媒体教学中采用flash 动画,可以将一些抽象的问题如电解质的电离问题直观化,借此可以大大增强学生的理解能力和对知识的掌握程度,将一些本来不太好理解的问题简单化,能取得较好的教学效果.

三、多媒体技术有利于培养学生的理解和分析能力

人的思维是在感性认识的基础上形成的,多媒体的出现可以丰富学生的感性认识,启发学生的积极思维,培养其理解和分析问题的能力,逐步实现从应试教育向素质教育的转变.很多学校往往都是人满为患,学生无法一一动手做实验.因此,模拟实验变得很实用,教师可以在多媒体电脑上展现影响化学平衡的因素、钢铁的腐蚀原理与防护方法等,把教学的重点、难点变得容易、有趣.充分展现多媒体教学的魅力,不但可以变枯燥的理论分析为真正的理论联系实际,而且培养了学生的理解和分析能力,使学生分析问题、解决问题的能力得到提高.

四、多媒体技术使实验的条理性和准确性明显提高

重视实验的考查,特别是重视实验原理的分析、科学实验的基本思想与方法的考查是近几年理科综合试卷的一大特点.

化学网络实验室在这方面的作用也是重要的.化学网络实验室实现的基础是多媒体计算机技术、网络技术与仪器技术的结合.中学化学实验室实现由远程虚拟仪器技术与认知模拟方法的结合也赋予化学网络实验室智能化特征.无论是学生还是教师,都可以自由地、无顾虑地随时进入实验室操作仪器,进行各种实验,不但为实验课程的教学改革及远程教育提供了条件和技术支持,还可以随时为学生提供更多、更新、更好的仪器.通过化学网络实验室的计算机在网络中模拟一些实验现象,学生操作时能按照网络给出的步骤和现象在实验室的仪器上做出相应的结果.这样教学不仅仅能够提高效率,更加重要的是能够使学生“身临其境”地观察实验现象完成实验,甚至还可以指导异地的学生进行实验.

化学网络实验室使得处于不同位置的学习者可以同时对一个实验项目开展实验工作.教师可下载实验指导的网络课件,通过反复播放、中断、定点反复、定时反复、慢动作等不同的方式指导实验.学生对实验过程和结果的讨论可以在小组中进行,也可以进行远程讨论.

五、多媒体技术能激发学生的学习兴趣

多媒体技术可以开拓学生的视野,挖掘教材中实验内容,补充具体典型的例证实验,且例证实验的排列要具有探索意义,以帮助学生理解科学的发现过程和研究方法,如有关各种新型陶瓷的可以链接到新型无机非金属材料课件中,培养学生热爱科学、积极探索、勇于实践、敢于创新的思想,形成严谨的科学态度,掌握科学的研究方法,提高学生的科学素质.

如必修2和选修4中“原电池原理”中电子的转移无法用肉眼观察到,但可以使用多媒体系统来进行模拟,能够很清楚地说明电子的转移过程,使学生容易理解和接受,提高教学效果.将一些抽象的理论、复杂的变化过程和运动形式,以内容生动、图像逼真、声音动听的教学信息展现在学生面前,加深学生对抽象事物的理解和认识,这样教学便于引导学生探索事物的本质和联系,给学生提供了全方位、立体式接受信息的条件,有利于学生知识的迁移,从而能激发学生的学习兴趣,开拓学生的视野.

六、多媒体技术能使教学突出重点、淡化难点,提高实验教学的质量

化学实验教学中有许多重点、难点,有时单靠老师讲解,学生理解起来费力,而多媒体教学形象、直观、效果好,它可将抽象的知识形象化、具体化,易于学生掌握,既可增加生动感,又利于知识的获取,从而突出重点、淡化难点,收到事半功倍的效果,提高了实验教学的质量.例如,在必修1“氧化还原反应”一节中,通过多媒体模拟氧化还原反应电子转移的过程,学生相对轻松地理解了氧化反应、还原反应、氧化剂、还原剂等概念及相互关系.

总之,化学是高中阶段重要的科学课程,现代化教育技术的化学实验教学是目前正在探索的一个重要课题,需要教师去尝试和总结.相信在化学教学中,只要在正确的科学方法指导下,合理地使用多媒体网络进行实验教学,将会在提高学生对化学的学习兴趣、拓宽学生的知识面、培养学生的独立思维品质、促进其开拓性思维的形成和发展等方面取得良好的效果.