多媒體在化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化中的作用

徐 玲 王艷麗 王曉紅

內(nèi)蒙古民族大學(xué) 內(nèi)蒙古通遼 028000

多媒體在化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化中的作用

徐 玲 王艷麗 王曉紅

內(nèi)蒙古民族大學(xué) 內(nèi)蒙古通遼 028000

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，多媒體教學(xué)手段已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。結(jié)合內(nèi)蒙古民族大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際，主張?jiān)诨瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中輔助使用多媒體教學(xué)手段。

多媒體；化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)；綠色化

近年來(lái)，隨著化學(xué)、化工等科技的迅猛發(fā)展，人們的生活水平有了較大程度的提高。化學(xué)、化工等先進(jìn)科技在造福人類(lèi)的同時(shí)，也給人類(lèi)帶來(lái)了一些危害。眾所周知，溫室效應(yīng)，臭氧層空洞，部分地區(qū)大氣中含氮和碳的污染物嚴(yán)重超標(biāo)等現(xiàn)象都是化學(xué)、化工科技所帶來(lái)的惡果。如果這些問(wèn)題得不到足夠的重視，我們賴(lài)以生存的地球家園終有一天會(huì)被毀掉。幸運(yùn)的是，科學(xué)家們很早就意識(shí)到這個(gè)問(wèn)題，并提出一些積極的解決辦法。“綠色化學(xué)”概念被提出并迅速推廣。“綠色化學(xué)”又稱(chēng)環(huán)境無(wú)害化學(xué)，是從源頭上阻止化學(xué)污染的一門(mén)科學(xué)[1]。近年來(lái)，在我國(guó)高校范圍內(nèi)掀起了實(shí)行并推廣綠色化學(xué)的熱潮。1995年，清華大學(xué)化學(xué)系宋心琦教授在我國(guó)最早提出應(yīng)加強(qiáng)綠色化學(xué)教育[2]；杭州師范大學(xué)的周寧懷教授和云南大學(xué)的李霽良教授在推廣微型化或半微量的綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也做出很大的貢獻(xiàn)[3,4]。

我校的劉宗瑞教授從1999年開(kāi)始對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行微型化教學(xué)改革[5]。該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革既節(jié)省經(jīng)費(fèi)，減少污染，同時(shí)又提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和綠色化學(xué)理念的培養(yǎng)，經(jīng)過(guò)幾年的推廣，已收到了良好的教學(xué)效果?，F(xiàn)在我校全日制化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中的無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)基本實(shí)現(xiàn)了微型化。由于我校微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究與推廣成績(jī)突出而獲得了2005年高等教育自治區(qū)級(jí)教學(xué)成果一等獎(jiǎng)。近年來(lái)，從化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)際出發(fā)，編寫(xiě)了包含無(wú)機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)在內(nèi)的新體系教材《微型無(wú)機(jī)與分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)》和《大學(xué)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)》，由內(nèi)蒙古科技出版社和科學(xué)出版社出版發(fā)行。這些新教材基本上采用微型化的實(shí)驗(yàn)方法，貫徹了綠色化學(xué)理念，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和環(huán)保意識(shí)起到積極的促進(jìn)作用。然而，對(duì)于一些有毒和危險(xiǎn)性大，而又不能舍棄的實(shí)驗(yàn)，我們?cè)撊绾螌?shí)現(xiàn)綠色化教學(xué)呢？筆者認(rèn)為在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)輔助使用多媒體教學(xué)手段。多媒體教學(xué)手段同時(shí)具有聲音、圖像和文字的特點(diǎn)，通過(guò)多種表現(xiàn)手法可以把化學(xué)教學(xué)中不易實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程處理后形象、生動(dòng)地演示出來(lái)。多媒體在化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化中具有如下三方面的作用。

1 減少常規(guī)及傳統(tǒng)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，降低環(huán)境污染

化學(xué)實(shí)驗(yàn)引入多媒體教學(xué)手段，可以實(shí)現(xiàn)部分實(shí)驗(yàn)的“零污染”和“零排放”。眾所周知，無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中關(guān)于元素及化合物的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)用到的藥品數(shù)量較多(超過(guò)50種)，其中還含有劇毒的汞鹽和砷鹽等藥品，并且實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢棄物難以處理。如果長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行這類(lèi)實(shí)驗(yàn)，勢(shì)必對(duì)師生健康及環(huán)境造成極大的危害。對(duì)于這類(lèi)傳統(tǒng)及驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，我們可以選擇性地保留一些學(xué)生必做的實(shí)驗(yàn)來(lái)鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，這樣可以有效降低化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染，有助于綠色化教學(xué)的深入開(kāi)展。而對(duì)于那些對(duì)環(huán)境污染較嚴(yán)重的傳統(tǒng)或驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，教師便可采用多媒體進(jìn)行教學(xué)，這樣不僅可以節(jié)約一些實(shí)驗(yàn)藥品，而且能夠大大地減少化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境的污染，是純粹的綠色教學(xué)。

2 模擬實(shí)驗(yàn)室無(wú)法進(jìn)行的操作，保障實(shí)驗(yàn)安全

實(shí)驗(yàn)室無(wú)法完成的實(shí)驗(yàn)包含毒性極大的實(shí)驗(yàn)，不易操作、現(xiàn)象不明顯的實(shí)驗(yàn)以及反應(yīng)過(guò)程極其緩慢的實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)可以輔助使用多媒體教學(xué)手段。例如：材料合成與制備實(shí)驗(yàn)中一些毒性較大的實(shí)驗(yàn)如苯乙烯的無(wú)皂乳液聚合實(shí)驗(yàn)就可以采用多媒體輔助的方法。教師自己在通風(fēng)櫥中完成實(shí)驗(yàn)并將實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程通過(guò)拍攝或圖片的形式記錄下來(lái)，實(shí)驗(yàn)課上結(jié)合圖片講解，使學(xué)生能直觀感受到實(shí)驗(yàn)效果的同時(shí)，培養(yǎng)綠色化學(xué)理念。此外，對(duì)于一些不容易操作的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，也可以使用多媒體教學(xué)，給學(xué)生比較直觀的感受。如：在化學(xué)教學(xué)法實(shí)驗(yàn)中制備O2結(jié)束后，教師經(jīng)常強(qiáng)調(diào)應(yīng)為了防止試管炸裂，應(yīng)先移開(kāi)導(dǎo)管，再熄滅酒精燈，但是有些學(xué)生并沒(méi)有直觀的印象，對(duì)移開(kāi)導(dǎo)管和熄滅酒精燈的先后順序總是模糊不清。對(duì)于這類(lèi)無(wú)法進(jìn)行操作的實(shí)驗(yàn)如能在多媒體中播放該實(shí)驗(yàn)，會(huì)使學(xué)生記憶深刻，減少實(shí)驗(yàn)事故的發(fā)生。再如，實(shí)驗(yàn)中教師強(qiáng)調(diào)水銀溫度計(jì)打破后，如不及時(shí)處理，散落的水銀會(huì)導(dǎo)致慢性中毒。許多學(xué)生對(duì)慢性中毒這種短時(shí)間內(nèi)沒(méi)有任何癥狀的現(xiàn)象并沒(méi)有給予足夠的重視，如能在多媒體中播放一個(gè)類(lèi)似的短片，關(guān)于慢性中毒之后的癥狀、嚴(yán)重后果及醫(yī)治的過(guò)程，這樣就可以讓學(xué)生深刻理解實(shí)驗(yàn)過(guò)程中緩慢中毒的嚴(yán)重性并對(duì)此有所畏懼，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中如果發(fā)現(xiàn)類(lèi)似情況，一定積極處理，而不是漠視不理?？傊?，對(duì)于實(shí)驗(yàn)室中一些無(wú)法進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作都可以采用多媒體教學(xué)手段，一方面使學(xué)生對(duì)這些實(shí)驗(yàn)室無(wú)法完成的實(shí)驗(yàn)有一定的直觀印象，另一方面也實(shí)現(xiàn)了綠色化實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

3 再現(xiàn)錯(cuò)誤實(shí)驗(yàn)操作，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)安全

化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，有一些實(shí)驗(yàn)過(guò)程，絕對(duì)不可以出錯(cuò)，否則將造成無(wú)法挽回的后果。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，教師會(huì)反復(fù)強(qiáng)調(diào)正確的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，并詳細(xì)說(shuō)明錯(cuò)誤實(shí)驗(yàn)操作的后果，而我們知道對(duì)于這類(lèi)錯(cuò)誤的操作教師是無(wú)法演示的。但有些學(xué)生對(duì)于教師說(shuō)的那些錯(cuò)誤操作引起的實(shí)驗(yàn)惡果并沒(méi)有直觀的感覺(jué)，所以應(yīng)該采用多媒體教學(xué)手段演示這些錯(cuò)誤操作所帶來(lái)的后果，如爆炸、噴濺等，從聲音和圖像方面使學(xué)生記住錯(cuò)誤操作的嚴(yán)重后果。如在蒸餾實(shí)驗(yàn)中，燒瓶中的試劑在加熱過(guò)程中忘記加沸石而導(dǎo)致的暴沸沖出以及金屬鉀和鈉遇水發(fā)生的燃燒和爆炸等實(shí)驗(yàn)過(guò)程，就可以采用多媒體情景再現(xiàn)錯(cuò)誤操作所導(dǎo)致的嚴(yán)重后果。

4 結(jié)束語(yǔ)

目前，我校的化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化教學(xué)已經(jīng)取得了一定的效果，如能在以上三個(gè)方面的化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中引入多媒體教學(xué)手段，那一定會(huì)對(duì)我?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化起到積極的作用。但是，我們也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，不能由于多媒體教學(xué)手段的優(yōu)越，而拋棄學(xué)生必須親自動(dòng)手做的實(shí)驗(yàn)。較為合理的做法是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中輔助使用多媒體，這樣對(duì)實(shí)驗(yàn)綠色化及教學(xué)效果方面都有一定的促進(jìn)作用。

[1] 葉冬菊.高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的綠色化[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備,2008,6:131-132.

[2] 曾庭英,宋心琦.化學(xué)家應(yīng)是“環(huán)境”的朋友[J].大學(xué)化學(xué),1995,10 (6):25-31.

[3] 周懷寧.微型無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].北京:科學(xué)出版社,2000.

[4] 李霽良.微型半微型有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].北京:高等教育出版社,2003.

[5] 劉宗瑞.大學(xué)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].北京:科學(xué)出版社,2009.

Effect of multimedia on the green chemistry experiment

Xu Ling, Wang Yanli, Wang Xiaohong
Inner Mongolia university for nationalities, Tongliao, 028000, China

Multimedia teaching method has been applied to the Chemistry experiment teaching with the development of the computer science. In the article, we proposal that multimedia teaching method has been supplementary used in the chemistry experiment teaching based on the practical chemical experiment teaching in our university.

multimedia; chemical experiment teaching; green

2012-02-16

徐玲，博士，副教授，副主任。王艷麗，碩士，實(shí)驗(yàn)師。王曉紅，碩士，助理實(shí)驗(yàn)師。

內(nèi)蒙古民族大學(xué)教學(xué)研究課題重點(diǎn)項(xiàng)目(編號(hào)：MDZD201116)。