談中學(xué)化學(xué)教學(xué)中現(xiàn)代教育技術(shù)的應(yīng)用

孫國華

摘 要:隨著信息技術(shù)和多媒體計算機技術(shù)輔助教學(xué)飛速發(fā)展,越來越多的現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用于中學(xué)課堂教學(xué)。那么,在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)該根據(jù)教學(xué)的需要,合理地把多媒體引進教學(xué)過程中去,充分發(fā)揮現(xiàn)代教育技術(shù)的優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞:中學(xué)化學(xué);教學(xué);現(xiàn)代教育技術(shù);應(yīng)用

中圖分類號:G633文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1003-949X(2009)-07-00105-02

隨著信息技術(shù)和多媒體計算機技術(shù)輔助教學(xué)飛速發(fā)展,越來越多的現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用于中學(xué)課堂教學(xué),并逐步走向成熟和智能化,特別是計算機軟件進入課堂輔助教學(xué),更是使現(xiàn)代教學(xué)手段發(fā)生了巨大的變化。但是,對于化學(xué)學(xué)科,什么樣的化學(xué)知識內(nèi)容適合采用現(xiàn)代教育技術(shù)?化學(xué)課中采用現(xiàn)代教育技術(shù)該如何操作?如何把傳統(tǒng)的教學(xué)手段與現(xiàn)代教學(xué)媒體有機地結(jié)合應(yīng)用于課堂教學(xué)?在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中, 現(xiàn)代教育技術(shù)的優(yōu)勢如何充分發(fā)揮?

一、現(xiàn)代教育技術(shù)在化學(xué)教學(xué)中實施的意義

1.發(fā)揮計算機輔助教學(xué),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣

多媒體電化教學(xué)是現(xiàn)代化教學(xué)手段在教學(xué)實踐中的應(yīng)用。多媒體包括聲、光、圖形多種教學(xué)手段和途徑。其特點是直觀、生動、形象。運用多媒體電教手段可以增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和加深對知識的理解,對提高課堂教學(xué)效率有很大的助益。例如:在教學(xué)序言這節(jié)課時,一般由教師滿堂灌,夸夸其談地將自己所教專業(yè)作一番描繪,雖然這也能收到一定效果,但終不能改變學(xué)生的被動狀態(tài)。現(xiàn)在就利用多媒體向?qū)W生們展現(xiàn)化學(xué)的發(fā)展史,中國在化學(xué)上取得的成就,通過投影觀察,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。又如:在教學(xué)《鈉》這節(jié)課時,一上課就向?qū)W生展示鈉的一系列的化合物,食鹽、蘇打、小蘇打、肥皂、洗滌劑等,以及大霧天路旁發(fā)出黃色光的高壓鈉燈。這種導(dǎo)入新課方法,調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。

2.利用計算機輔助教學(xué),突破化學(xué)課堂教學(xué)難點

現(xiàn)代計算機技術(shù)對圖形處理能力高超,利用這一特有功能可以變抽象為具體,變靜態(tài)為動態(tài),將微觀過程進行宏觀模擬,把宏大場景作縮微處理,對瞬變搞定格分析,化枯燥為生動。例如,在《氣體摩爾體積》的課堂教學(xué)中,由于學(xué)生對微觀粒子的運動缺乏感性認識,對物質(zhì)三態(tài)變化過程中,分子間的距離變化不易想象。若用多媒體課件來演示固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)物質(zhì)中分子的運動特征,將固體、液體、氣體分子間的距離大小用Flash軟件制成三維動畫,則會準確直觀地描述出固體中的分子在質(zhì)點周圍振動;液體中分子間距離增大、運動范圍有所擴大、分子作無休止的無序運動;氣體中分子間距離增大很多,約是分子直徑的10倍左右,且在相同狀況下,平均距離約相等的微觀粒子運動圖像。通過模擬加熱時,液態(tài)物質(zhì)分子之間的距離逐漸增大,直到形成氣態(tài)物質(zhì)時,分子間的距離增大很多的演示,則讓學(xué)生很容易理解:在通常狀況下,相同質(zhì)量的氣態(tài)物質(zhì)的體積要比其固態(tài)或液態(tài)時的體積大1000倍左右的實驗事實。又如,在《鹽類的水解》的教學(xué)過程中,學(xué)生對強堿弱酸鹽CH3COONa的水解過程以及溶液呈堿性的原因難以理解,但通過計算機用Flash軟件制作的動畫:CH3COO-與水電離出來的H+結(jié)合,生成CH3COOH和OH- 的過程微觀模擬,可形象、生動地將鹽類的水解過程呈現(xiàn)出來,為突破教學(xué)難點起到了重要的作用。

3.計算機輔助教學(xué)能優(yōu)化課堂教學(xué)

現(xiàn)代教學(xué)方法的根本點是,讓學(xué)生積極主動地獲取知識,全面提高各種能力,使每個學(xué)生獲得充分發(fā)展。堅持整體觀點,重視多樣化,貫徹綜合觀點,力爭最優(yōu)化是我們努力的方向。例如,我們幾個化學(xué)教師共同制作了一個課件。在這個課件中,教師可根據(jù)自己的教學(xué)風(fēng)格和學(xué)生的學(xué)情,點擊主頁上的下拉菜單或按鈕,利用計算機靈活、強大的交互性,任意組合、安排課堂教學(xué),從而設(shè)計出更合理、更科學(xué)的課堂教學(xué)過程,使教師、計算機、學(xué)生形成一個有機的組合。教師通過計算機教懂、教準、教活、教精,又促使學(xué)生樂學(xué)、善學(xué)、勤學(xué)、活學(xué),師生共同進入教與學(xué)的自覺狀態(tài)和最佳狀態(tài),使課堂教學(xué)具有嚴謹性、靈活性、多樣性,增強了課堂教學(xué)的活力,優(yōu)化了課堂教學(xué)過程。

4.應(yīng)用計算機輔助教學(xué),增加課堂教學(xué)內(nèi)容的容量

利用計算機多媒體技術(shù)可以做到高密度的知識傳授,大信息量的優(yōu)化處理,大大提高課堂效率。圖形不是語言,但比語言更直觀和形象,比語言包容的信息量更大。動畫又比圖形包含更高級的輸出信息,利用文字閃動,圖像縮放與移動,顏色變換等手段,不僅容量更大,速度更快、效果也更好,使得加大教學(xué)容量成為可能,例如,《元素周期律》課件是用于高一新授課的,在這一節(jié)課中,筆者利用計算機在上課的一開始,就在大屏幕上依次展示1-18號元素原子核外電子排布、元素原子半徑、元素的主要化合價,這讓學(xué)生很容易得出元素原子核外電子排布、元素原子半徑、元素的主要化合價隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化。投影Si、P、S、Cl2分別與氫氣反應(yīng)的條件,由此可以判斷出硅、磷、硫、氯非金屬性強弱的結(jié)論。再投影它們的最高價氧化物的水化物的酸堿性強弱,并利用計算機演示一些實驗,幫助學(xué)生溫故而知新。學(xué)生可以據(jù)此判斷金屬性、非金屬性的變化規(guī)律。最終,得出元素周期律的定義和本質(zhì)。在課堂上,利用了計算機課件,大大縮短了教師的板書時間,加快了學(xué)生的認知過程,一堂課下來,學(xué)生始終處于積極思考的狀態(tài)。又如,化學(xué)實驗是高考復(fù)習(xí)中的一個重要內(nèi)容,如果用常規(guī)手段進行復(fù)習(xí),教師難以把大綱中所有要求掌握的實驗中涉及到的儀器、裝置都一一畫出,也不可能把演示過的實驗再演示一次。若利用計算機模擬,再現(xiàn)實現(xiàn)裝置、實驗過程和現(xiàn)象,不但提高了課堂容量,還有利于比較、加深理解記憶,達到溫故而知新的目的。

二、現(xiàn)代教育技術(shù)在化學(xué)教學(xué)中的具體應(yīng)用

1.模似物質(zhì)結(jié)構(gòu)

原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu);元素周期表的結(jié)構(gòu)與元素周期律的有關(guān)內(nèi)容、晶體空間結(jié)構(gòu)及其伸展、C60的結(jié)構(gòu)、有機物的球棍模型、比例模型、同分異構(gòu)現(xiàn)象等內(nèi)容都可以用不同顏色、不同大小的小球分別代表原子核和核外的電子,然后利用FLASH、3DMAX或3DS制成三維的動畫,模擬原子核外電子的運動;也可以用不同顏色、不同大小的小球分別代表不同的原子,模擬分子的結(jié)構(gòu)及其形成;同樣可以利用不同顏色、不同大小的小球分別代表原子和最外層電子,模擬離子化合物或共價化合物的形成過程。利用FLASH、3DMAX或3DS制成三維的圖,然后利用旋轉(zhuǎn)運動展示晶體的空間結(jié)構(gòu),再利用縮放效果模擬晶體的空間結(jié)構(gòu),利用縮放效果模擬晶體的空間伸展等等。這樣,通過現(xiàn)代教育技術(shù)可以使抽象的東西形象化,使靜態(tài)的理論動態(tài)化,從而化難為易,便于學(xué)習(xí)和掌握。

2.模擬化學(xué)機理

化學(xué)是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化規(guī)律的科學(xué),化學(xué)概念及原理大多較為抽象。物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)既看不見,又摸不著,且化學(xué)變化又是在原子的基礎(chǔ)上重新組合的結(jié)果。因此單靠語言和文字描述,學(xué)生較難理解?；瘜W(xué)反應(yīng)歷程都比較抽象、難懂,利手多媒體制作成動畫就可事半功倍,易學(xué)、易懂、易記。例如氧氣的化學(xué)性質(zhì);水的電解反應(yīng);氫氣還原氧化銅:復(fù)分解反應(yīng)的反應(yīng)過程;實驗室制氯化氫的反應(yīng)原理,氧化還原反應(yīng)時得失電子與化合價升降關(guān)系;離子反應(yīng);復(fù)分解反應(yīng)的條件;有機反應(yīng)的機理(如取代反應(yīng)、加成反應(yīng);縮聚反應(yīng);消去反應(yīng);裂解等;電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性;原電池的放電;電解電鍍;鹽類的水解;膠體的性質(zhì)等等都可以利用FLASH、3DMAX、3DS或DIRECTOR制成動畫,動畫一播放,無須多言,就可以一目了然,很清楚也很生動,學(xué)生也容易理解。

3.模擬微觀粒子的運動

為了能讓核外電子動起來,我們制作了《核外電子的繞核運動》的小課件。首先簡介“視覺暫留”現(xiàn)象及其在電影及動畫制作中的運用;然后制作一些宏觀物體的運動及仿真電子繞核運動的各種gif動畫,從而讓學(xué)生能真切地感受物質(zhì)各種不同速率下的視覺印象,認識并理解電子運動的特點及其描述的方法。又如物質(zhì)的溶解與結(jié)晶;酸、堿、鹽溶液的導(dǎo)電性;如核外電子的運動,布朗運動以及充入電情況,離子反應(yīng)中的離子的運動和結(jié)合;電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性;原電池的放電;電解電鍍;鹽類的水解;膠體的性質(zhì)等等都可以用多媒體模擬放大。

4.模擬和放大某些化學(xué)實驗

實驗是化學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)。調(diào)查表明,課堂教學(xué)中教師四十五分鐘理論說教的效率遠不及一個五分鐘實驗展示。但是課堂的實驗教學(xué)也存在著許多的問題,對于一些裝置復(fù)雜,不易實現(xiàn)的實驗;或涉及毒性物質(zhì)較多、毒性較大的實驗;或現(xiàn)象不明顯的實驗;反應(yīng)過程中過慢的實驗都可以制成課件,模擬放大。比如氫氣還原氧化銅實驗中反應(yīng)結(jié)束時,先撤燈后撤氣的危險性;實驗室制氧氣先撤燈后拔導(dǎo)管的后果;原子彈的爆炸;煤和石油的形成過程;煤氣中毒的原理;碳還原氧化銅的實驗;氟氣與氫氣的反應(yīng);膠體的電泳實驗;氨的合成實驗;氨的催化氧化;二氧化硫的催化氧化;二氧化氮與四氧化二氮的平衡轉(zhuǎn)化實驗;與一氧化氮有關(guān)的實驗等等,我們既可以用動畫模擬實驗現(xiàn)象,也可以用相應(yīng)的軟件在課件中插放實驗錄像再現(xiàn)實驗的現(xiàn)象。

5.模擬工業(yè)生產(chǎn)過程和剖析生產(chǎn)設(shè)備

如工業(yè)生產(chǎn)硝酸、硫酸、氨;石油的煉制煤的加工;煉鋼煉鐵都可以利用相應(yīng)的軟件制成動態(tài)的流程,也可以對其中的設(shè)備(如氧化爐、吸收塔、沸騰爐、合成塔、熱交換器等)進行模擬肢解觀察,了解其工作原理。

現(xiàn)代教育技術(shù)輔助化學(xué)課堂教學(xué)是化學(xué)教學(xué)與最先進的教育技術(shù)、信息技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。進入二十一世紀,科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展,信息技術(shù)蜂擁而至,都可能引發(fā)教學(xué)理論與教學(xué)實踐的變革?，F(xiàn)代教育技術(shù)輔助化學(xué)課堂教學(xué)具有明顯的時代性,它隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展和成熟。信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天,傳統(tǒng)教學(xué)手段受到了沖擊,計算機多媒體輔助教學(xué)(即CAI課堂)正大步走進現(xiàn)代化的課堂教學(xué)過程,作為化學(xué)教師,我們應(yīng)該根據(jù)教學(xué)的需要,合理地把多媒體引進教學(xué)過程中去,解決教學(xué)的重難點,利用新的教育理論,發(fā)揮傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)越性,結(jié)合現(xiàn)代化教學(xué)手段,把化學(xué)教學(xué)設(shè)計得更加完善,培養(yǎng)出更多的優(yōu)秀人才。

責(zé)任編輯:劉雨凡