用多媒體動(dòng)畫突破化學(xué)微觀教學(xué)關(guān)

成廣峰

摘要：初中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生要建立微粒關(guān)，但在實(shí)際授課中微粒比較難以理解，通過(guò)充分發(fā)揮多媒體的效果，讓學(xué)生從直觀角度去認(rèn)識(shí)微觀世界，能收到事半功倍的效果。

關(guān)鍵詞：多媒體；微粒；運(yùn)動(dòng)；直觀

初中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生要建立微粒觀，并從微粒的角度去解決和解釋一些實(shí)際問(wèn)題。但在實(shí)際教學(xué)中往往存在一定難度，因?yàn)槲⒘２幌褚话阄镔|(zhì)能看得見(jiàn)、摸得著，學(xué)生僅憑想象很難形成科學(xué)的認(rèn)識(shí)，在教學(xué)中如果借助多媒體動(dòng)畫進(jìn)行輔助教學(xué)，則會(huì)收到事半功倍的效果。

一、再現(xiàn)微粒的運(yùn)動(dòng)規(guī)律

在化學(xué)微觀教學(xué)中，微粒的運(yùn)動(dòng)是化學(xué)研究的內(nèi)容之一，而微觀粒子的運(yùn)動(dòng)又是用肉眼看不到，用手摸不著的。原子核外電子運(yùn)動(dòng)規(guī)律，一直是初中化學(xué)教學(xué)中的難點(diǎn)，內(nèi)容抽象，教師不易教，學(xué)生不易學(xué)，此時(shí)可用軟件模擬原子核外電子的高速運(yùn)動(dòng)示意圖，學(xué)生可從動(dòng)畫演示中了解電子層概念及電子核外運(yùn)動(dòng)的一般規(guī)律，從而使只能通過(guò)口頭語(yǔ)言描述的抽象問(wèn)題，變成動(dòng)態(tài)的直觀圖示，有效地加深了學(xué)生的理解和記憶。荀子說(shuō)過(guò)：“不聞，不如聞之；聞之，不若見(jiàn)之。”形象逼真地進(jìn)行模擬，可以多方位刺激學(xué)生的感官，不僅非常有利于知識(shí)的獲取，而且非常有利于知識(shí)的理解。

作為一門自然科學(xué)，化學(xué)涉及的很多知識(shí)和現(xiàn)象在自然界中司空見(jiàn)慣，但卻非常抽象。如水分的蒸發(fā)、氣味的傳播、液體的揮發(fā)、物質(zhì)的溶解等。如果將這些過(guò)程通過(guò)動(dòng)畫的形式模擬出來(lái)，學(xué)生則能通過(guò)視覺(jué)直接達(dá)到理解現(xiàn)象的目的。例如，講分子運(yùn)動(dòng)時(shí)，談到水從衣服上揮發(fā)的過(guò)程，無(wú)法通過(guò)實(shí)驗(yàn)真實(shí)反映其變化過(guò)程，若通過(guò)多媒體動(dòng)畫模擬，水分子從衣服上慢慢運(yùn)動(dòng)出來(lái)，散發(fā)到空氣中去，同時(shí)溫度升高時(shí)，水分子運(yùn)動(dòng)加??；溫度降低時(shí)，分子運(yùn)動(dòng)減慢，最后濕衣服變成了干衣服。通過(guò)動(dòng)畫模擬，學(xué)生不但加深了對(duì)分子運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)，而且也了解了分子運(yùn)動(dòng)規(guī)律與溫度的關(guān)系。

對(duì)于其他微粒的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，同樣可以通過(guò)動(dòng)畫進(jìn)行模擬，像固體物質(zhì)中原子的運(yùn)動(dòng)，只能在原地振動(dòng)，溶液中離子的運(yùn)動(dòng)，或者對(duì)同一種物質(zhì)在三種狀態(tài)下的微粒運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行比較等。通過(guò)動(dòng)畫加以比較，學(xué)生對(duì)微粒的運(yùn)動(dòng)規(guī)律就更加明確，同時(shí)對(duì)微粒 “靜是相對(duì)的，動(dòng)是絕對(duì)的”有了更加深刻的認(rèn)識(shí)。

二、便于理解物理變化中的一些現(xiàn)象

宏觀物質(zhì)是由微粒構(gòu)成的，物質(zhì)的本質(zhì)變化是由微粒的性質(zhì)決定的。而微粒的構(gòu)造和運(yùn)動(dòng)卻無(wú)法直接觀察，常規(guī)教學(xué)通常用掛圖或投影片、模型等媒體示意，但是其僵化、固定而缺乏直觀的效果。建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)總是與一定的情景相聯(lián)系的，多媒體創(chuàng)設(shè)的活潑、形象、直觀、審美的情景，為學(xué)生對(duì)微觀知識(shí)的建構(gòu)創(chuàng)造了有利條件，同時(shí)，多媒體展示的直觀動(dòng)態(tài)的畫面，把抽象的內(nèi)容具體化，降低了知識(shí)建構(gòu)的難度。例如，在學(xué)習(xí)了微粒之間存在間隔的知識(shí)以后，我們可以利用該知識(shí)來(lái)解釋物理變化中的一些現(xiàn)象。其中物質(zhì)的三態(tài)變化是典型的物理變化，物質(zhì)之所以存在固液氣三種狀態(tài)，是構(gòu)成物質(zhì)的微粒之間的間隔存在差異的緣故。從宏觀上觀察到物質(zhì)從固體變?yōu)橐后w再變?yōu)闅怏w的變化，實(shí)際上是微粒之間的間隔逐步增大造成的。在學(xué)習(xí)該知識(shí)時(shí)，如果不從微觀角度去分析原因，學(xué)生的認(rèn)識(shí)只能停留在淺顯的層次上，不能深入地理解，如果用動(dòng)畫的形式從微觀角度展現(xiàn)出來(lái)，則會(huì)給學(xué)生豁然開朗的感覺(jué)。另外，還有像鐵軌之間留有空隙，溫度計(jì)的工作原理，架電線時(shí)不能太緊等生活知識(shí)，這些由原子構(gòu)成的物質(zhì)的熱脹冷縮現(xiàn)象，其實(shí)質(zhì)也是微粒之間的間隔受溫度變化影響的結(jié)果。如果在演示時(shí)配之適當(dāng)?shù)奈淖终f(shuō)明，不但使學(xué)生對(duì)各種微粒之間存在間隔加深了了解，也對(duì)微粒間空隙的大小與溫度的關(guān)系有了深入的認(rèn)識(shí)，從而使他們?cè)诮忉屢恍┳匀滑F(xiàn)象時(shí)就會(huì)得心應(yīng)手，同時(shí)為微觀概念的建立也提供了興趣基礎(chǔ)。

三、便于剖析化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)

化學(xué)變化一直是化學(xué)研究的重點(diǎn)知識(shí)，即從宏觀上觀察變化過(guò)程中新物質(zhì)的生成。但在實(shí)際學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生往往感到有些困惑，不能理解——一種物質(zhì)是怎樣變成另外一種物質(zhì)的。要解決這個(gè)問(wèn)題，只有從化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)入手，即化學(xué)變化就是分子分成原子，原子重新組合成分子的過(guò)程。夸美紐斯說(shuō)過(guò)，“一切知識(shí)都是從感官開始的?！比魧⒃撨^(guò)程用動(dòng)畫模擬出來(lái)呈現(xiàn)給學(xué)生，學(xué)生就會(huì)茅塞頓開。例如，在講到水電解的變化時(shí)，通過(guò)動(dòng)畫模擬把水分子分裂成氫原子和氧原子，氧原子又重新組合成氧分子，氫原子又重新組合成氫分子，表現(xiàn)得非常直觀。又如，在學(xué)習(xí)氫氧化鈉溶液與鹽酸溶液反應(yīng)時(shí)，現(xiàn)象不明顯，兩種物質(zhì)有沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)時(shí)到底哪些離子進(jìn)行了結(jié)合，哪些離子沒(méi)有結(jié)合，學(xué)生存在疑惑，如果通過(guò)動(dòng)畫形式進(jìn)行模擬，就能很直觀地觀察到氫離子與氫氧根離子進(jìn)行結(jié)合形成了水分子，而鈉離子和氯離子并沒(méi)有結(jié)合在一起，這樣學(xué)生在腦海中就留下了深刻的印象，也對(duì)復(fù)分解反應(yīng)的實(shí)質(zhì)有了更深入的理解，從而鞏固了復(fù)分解反應(yīng)的概念。通過(guò)直觀的視覺(jué)來(lái)幫助學(xué)生理解，大大降低了難度，使學(xué)生深入認(rèn)識(shí)了變化的本質(zhì)，從而順利突破了教學(xué)難點(diǎn)。

四、展示化合物的形成過(guò)程

在初中化學(xué)教材中，在學(xué)習(xí)離子化合物和共價(jià)化合物形成時(shí)，雖然教師反復(fù)講解，學(xué)生還是感到非常茫然，因?yàn)樵谶@些化合物形成時(shí)，存在電子的得失和轉(zhuǎn)移，還存在電子對(duì)的形成，學(xué)生理解存在難度。教學(xué)時(shí)如果借助多媒體動(dòng)畫變小為大，把微觀粒子擴(kuò)大為宏觀的示意圖像，用動(dòng)畫的形式給學(xué)生以生動(dòng)的啟示，則會(huì)大大降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。如，在學(xué)習(xí)氯化氫的形成時(shí)，氫氣和氯氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，氫原子核外的一個(gè)電子和氯原子核外最外層上一個(gè)電子在高溫的條件下相互組合，形成一個(gè)電子對(duì)，兩個(gè)原子通過(guò)共同使用一個(gè)電子對(duì)而結(jié)合在一起，形成一個(gè)氯化氫分子。在學(xué)習(xí)時(shí)運(yùn)用動(dòng)畫進(jìn)行展示，學(xué)生在贊嘆動(dòng)畫藝術(shù)的同時(shí)，對(duì)該物質(zhì)的形成過(guò)程一目了然。另外，像原子和離子的相互轉(zhuǎn)化、化合物的電離等等，都可采用多媒體模擬整個(gè)過(guò)程，以微觀粒子的移動(dòng)來(lái)揭示其變化實(shí)質(zhì)，學(xué)生就很容易明白產(chǎn)生這些現(xiàn)象的本質(zhì)，從而以較高的效率深刻理解、掌握其內(nèi)容，學(xué)習(xí)效果也非常好。

總之，在教學(xué)過(guò)程中，只要善于發(fā)現(xiàn)，大膽嘗試，敢于運(yùn)用多媒體動(dòng)畫去展示微粒的特點(diǎn)，對(duì)于突破微觀教學(xué)的難點(diǎn)還是很有幫助的。

（作者單位 山東省鄒平縣明集中學(xué)）