淺析利用多媒體實現(xiàn)化學(xué)實驗教學(xué)中的創(chuàng)新

刁海生

江蘇省吳江市黎里中學(xué) 江蘇吳江 215212

淺析利用多媒體實現(xiàn)化學(xué)實驗教學(xué)中的創(chuàng)新

刁海生

江蘇省吳江市黎里中學(xué) 江蘇吳江 215212

如何運用現(xiàn)代技術(shù)改造傳統(tǒng)實驗教學(xué)，改進實驗教學(xué)并收到良好效果。這就需要教師對實驗進行創(chuàng)新—創(chuàng)新實驗教學(xué)方法、創(chuàng)新實驗內(nèi)容、創(chuàng)新綜合性實驗探究、創(chuàng)新電腦模擬實驗。

多媒體利用 實驗教學(xué)的創(chuàng)新

在多媒體技術(shù)愈來愈成熟的今天，多媒體教學(xué)已普遍的進入課堂，當(dāng)然，在信息的新課程教學(xué)中，如果仍然按照傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式“目的—原理—器材—步驟—操作—記錄處理數(shù)據(jù)”，學(xué)生在實驗前就知道結(jié)論，很少有自己提出假設(shè)、設(shè)計實驗探索規(guī)律獲得成功的機會，實驗也會失去它獨有的魅力，如果配合多媒體課件、或就用課件來代替實驗往往效果來的更好，因此在現(xiàn)有的情況下，不是簡單地簡化實驗甚至放棄實驗，而是應(yīng)對實驗教學(xué)進行創(chuàng)新：創(chuàng)新實驗教學(xué)方法、創(chuàng)新實驗內(nèi)容、創(chuàng)新綜合性實驗探究、創(chuàng)新實際和電腦模擬實驗……

一、創(chuàng)新實驗教學(xué)方法

1.利用多媒體輔助挖掘?qū)嶒灥奶骄啃?/h3>

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)就是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，按照教師的要求按部就班地完成實驗步驟，或教師按正確的操作規(guī)程做一次演示實驗，取得教學(xué)預(yù)期的實驗結(jié)果。這樣的實驗，學(xué)生缺乏興趣，不善于發(fā)現(xiàn)，提出問題，不利于學(xué)生綜合素質(zhì)的全面提高。因此教師應(yīng)該對實驗教學(xué)的方法予以創(chuàng)新和改進，只要條件允許，盡可能把驗證性實驗改為探索性試驗，以學(xué)生為主去完成探究活動，培養(yǎng)學(xué)生探索知識、發(fā)現(xiàn)問題的能力，從而進一步發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力。如在做“CO2通入紫色的石蕊試液中，石蕊試液變紅色”實驗時，改變書本上實驗操作，用幻燈片投影出改造后的探究實驗步驟：（1）向盛有少量石蕊試液的試管中滴入幾滴鹽酸；（2）用大試管簡易裝置制取CO2并將其通入紫色石蕊試液；（3）再將制取出CO2通入盛少量的固體石蕊于試管中；（4）再將制取出CO2通入盛少量的蒸餾水試管中；（5）將盛5ml蒸餾水的試管中加入1～2粒石蕊固體振蕩，然后再通入CO2；然后讓學(xué)生分組實驗、討論、回答上述5步實驗現(xiàn)象，并用幻燈片投影呈現(xiàn)出學(xué)生回答的正確現(xiàn)象；對著屏幕實驗現(xiàn)象再進一步探究CO2能使石蕊試液變紅色嗎？問題就迎刃而解，從而引出二氧化碳與水能發(fā)生反應(yīng)生成新的物質(zhì)碳酸且呈酸性。這個實驗的過程，會占用一定的時間，但是，學(xué)生在這個設(shè)計、探究、分析、思考的過程中，增強了實驗探究的意識，變思維的單向性為多向性，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性和發(fā)散性思維能力。

2.利用多媒體仿真實驗輔助演示實驗

現(xiàn)代多媒體技術(shù)作為一種嶄新的電教手段在進行模擬化學(xué)實驗中有獨特的優(yōu)越性：（1）可以重復(fù)觀看。如：鉀與水反應(yīng)速率快，有些學(xué)生還沒有觀察清楚，反應(yīng)就已經(jīng)結(jié)束，如果重做實驗將浪費藥品，這時可通過觀看實驗課件重溫實驗。（2）可以改變觀看時間。有的實驗進行速度過快，學(xué)生不易觀察，如氫氣于氧氣混合爆炸實驗的原理?？梢酝ㄟ^課件的動畫演示爆炸的原理；還有的實驗進行速度過慢，影響學(xué)生的注意力和教學(xué)進度，可將某些次要的過程壓縮而連接成整體。如：鐵生銹條件的探究實驗，可以拍攝下整個實驗的過程，將中間生銹的1～2周時間略去，并連接成完整的視頻呈現(xiàn)出最后生銹的現(xiàn)象進行探究。（3）一些安全性不好的實驗，如有毒、有強烈的刺激性氣味、易爆、易燃、危險性大等實驗。如：硫的燃燒、CO的性質(zhì)實驗。都可利用CAI進行模擬演示。這一切都有利于學(xué)生對物質(zhì)狀態(tài)、化學(xué)的過程、化學(xué)的現(xiàn)象的觀察和分析。學(xué)生通過自己的認知沖突,建立正確的化學(xué)世界,有利于扭轉(zhuǎn)教師主宰課堂的局面,充分顯示學(xué)生的主體作用,有利于學(xué)生創(chuàng)造思維的激發(fā)。

3.利用多媒體輔助學(xué)生自主實驗

自主實驗有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。現(xiàn)在的學(xué)生實驗,從器材到實驗步驟及表格設(shè)計都有教材按一定的模式制定,對教師來說當(dāng)然省事了,但是不利于學(xué)生創(chuàng)造思維的培養(yǎng)。所以對于學(xué)生的分組實驗,在幫助學(xué)生掌握實驗原理的基礎(chǔ)上,允許學(xué)生自選器材,自定實驗步驟,進行實驗。實驗中學(xué)生需要各種因素中進行取舍,對所得信息進行選擇,這就要求學(xué)生在即定目標(biāo)的過程中,有全局觀點和善于妥協(xié)。學(xué)生通過實驗體會到獻身科學(xué)的艱辛與崇高,既磨礪了他們的勇氣、毅力、又有效培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新精神和獨立的思考品質(zhì)。

但是在進行自主實驗的實踐的過程中,會遇到很多困難,主要表現(xiàn)為：實驗室的傳統(tǒng)管理模式不適應(yīng)這要求。現(xiàn)在一般學(xué)校的實驗室人員只承擔(dān)了儀器擺放與整理的工作,每次實驗前在桌上放上一樣的儀器,實驗完畢再收起來,這對管理人員來說當(dāng)然省事。但是學(xué)生要進行自主實驗就要求實驗室準(zhǔn)備多種儀器以供不同選擇。但這樣就會增加實驗員的工作量,同時會增加實驗儀器的損耗。所以必須對現(xiàn)有的實驗進行改革,以便有效開展學(xué)生的自主實驗。

多媒體的介入，利用多媒體技術(shù)設(shè)計適于學(xué)生進行自創(chuàng)實驗的課件。比如在學(xué)了實驗室氧氣的制法后，學(xué)習(xí)CO2的制法時（如圖1所示），設(shè)計如下：（1）事先制好課件投影出（包括O2制取所需要的）各儀器及收集裝置的圖片；（2）復(fù)習(xí)O2制取所需要的器材；再討論CO2制取需要哪些器材？還有哪些器材也可行？（3）請各小組調(diào)換，利用自己所設(shè)想的器材組建制取、收集CO2的裝置；（事先準(zhǔn)備好三套不同裝置分給不同的小組）（4）多媒體動畫演示三套裝置的組建，讓不同小組核實或糾正；（5）開始制取和收集。

學(xué)生先利用課件完成器材選擇,自定實驗步驟,預(yù)計實驗結(jié)果,并通過多種方法的比較,選擇最佳方案,然后真刀實槍的做實驗。這樣可以更好地開展學(xué)生自主實驗,更能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，多媒體輔助學(xué)生自主實驗將是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的最佳手段。

圖1

二、利用多媒體創(chuàng)新實驗內(nèi)容

在實驗教學(xué)中，一方面要充分挖掘教材中已有實驗的教學(xué)價值，另一方面還要創(chuàng)新更多的實驗。怎樣創(chuàng)新新的實驗?zāi)?？比如“反證”實驗，在實驗操作中，我們教師經(jīng)常強調(diào)一些操作規(guī)范，如CO還原氧化鐵實驗，開始和結(jié)束的操作順序等，教師僅僅進行講解，應(yīng)該這樣、而不應(yīng)該那樣，學(xué)生往往印象不深，常常“屢教不改”，若利用CAI，將這些錯誤的操作及其破壞性的后果一起通過模擬實驗動畫展示給學(xué)生，這樣，學(xué)生的不但印象深刻了，同時也大大激發(fā)了學(xué)習(xí)的興趣。還有我們在演示新實驗時，為了和以前所做的相關(guān)實驗進行對比，我們亦可將新、舊實驗?zāi)M成電腦動畫在銀幕上同時演示，指導(dǎo)學(xué)生觀察實驗裝置及現(xiàn)象的不同，然后得出科學(xué)的結(jié)論。這樣做：一方面通過實物模擬再現(xiàn)，容易喚起學(xué)生可能淡化了的記憶，使記憶進一步加深；另一方面通過對比模擬實驗，可以深化對新舊知識的探究。例如：在補充H2還原CuO的實驗時，在使用什么裝置？有什么現(xiàn)象？實驗中要注意哪些事項的探究時，可以動畫演示復(fù)習(xí)CO還原Fe2O3整個實驗過程，從而一步步動畫探究引出H2還原CuO的實驗裝置及注意事項（如圖2）。

圖2

像這些實驗有利于激發(fā)學(xué)生的求知欲，有利于培養(yǎng)學(xué)生觀察、思考、創(chuàng)新的能力，也為進入社會儲存“能量”。

三、綜合性實驗探究創(chuàng)新及復(fù)習(xí)

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，節(jié)奏慢，課堂容量小，教學(xué)方式比較單調(diào)呆板。利用多媒體計算機技術(shù)呈現(xiàn)信息量大，速度快，圖文并茂的優(yōu)勢，進行所學(xué)知識的鞏固和復(fù)習(xí)，會使學(xué)生更好更快更多地接受知識。尤其在進行實驗室制取實驗裝置及相關(guān)練習(xí)的復(fù)習(xí)中，用傳統(tǒng)的方法若把裝置圖畫在黑板上很浪費時間，用一些掛圖，又沒有動態(tài)效果，如果制成多媒體課件，只需一按鍵即呈現(xiàn)出來，運行極為方便，且有更好的教學(xué)效果。這樣在總復(fù)習(xí)時，教師就可以在課堂上充分以導(dǎo)為主，啟發(fā)學(xué)生思維，增加課堂練習(xí)容量，提高教學(xué)效果；特別在復(fù)習(xí)階段，有些規(guī)模較大的實驗，主要是教師根據(jù)需要添加的一些輔助性的綜合實驗。如某一氣體的制取、除雜（往往不止一種）、檢驗、收集、性質(zhì)分析、尾氣處理等，這種實驗費時、費力、成功率低；如果制成多媒體課件動畫探究，那效果就更是不一般。

四、創(chuàng)新電腦模擬實驗

多媒體計算機技術(shù)可將抽象復(fù)雜的理論，形象地表現(xiàn)出來，減少了教師的重復(fù)工作，使教師的活動不象以前：一張嘴、一支粉筆、一塊黑板加簡單電教手段組成，而是綜合運用多媒體計算機技術(shù)，增加課堂容量和知識密度，提高了教學(xué)效率。如剛學(xué)習(xí)化學(xué)時，學(xué)生不易理解排空氣集氣法的收集原理，也不易講述明白，若制成多媒體課件，設(shè)計為一種氣體將另一種氣體從集氣瓶中排擠出來，展示給學(xué)生，學(xué)生一看就懂，大大節(jié)省課堂教學(xué)時間。

再比如微觀領(lǐng)域中缺少直觀實驗，看不見，又摸不著的物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)。單靠語言和文字描述，學(xué)生較難理解。通過計算機軟件進行動畫模擬，能形象生動地表現(xiàn)分子、原子等微觀粒子的運動特征，變抽象為形象，讓學(xué)生直觀形象地認識微觀世界，更容易了解化學(xué)變化的實質(zhì)，理解化學(xué)原理。如解釋化學(xué)反應(yīng)時，動畫模擬“水分子”分解為原子，最后重新組合為“氫氣分子”和“氧氣分子”的過程。這樣，既幫助學(xué)生進一步認識物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，理解化學(xué)變化的原理，也大大提高課堂教學(xué)質(zhì)量，吸引學(xué)生的興趣，引導(dǎo)學(xué)生進一步思考

化學(xué)實驗是中學(xué)化學(xué)教學(xué)最常用和最重要的教學(xué)手段，對幫助學(xué)生理解和掌握化學(xué)知識，有著舉足輕重的作用，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，把現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)與實驗相結(jié)合必將豐富實驗的內(nèi)涵，增強實驗功能。這就需要我們教師應(yīng)該有創(chuàng)新的思維和創(chuàng)新的精神，只要這樣，實驗教學(xué)這棵老樹上定會再開出瑰麗的花朵。

[1]安寶生.教育信息技術(shù)的掌握與運用[M].北京:中國和平出版社，2000

[2]孫杰遠.信息技術(shù)與課程整合[M].北京：北京大學(xué)出版社，2003

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2009-11-03

刁海生，本科，中教一級。