信息技術(shù)背景下高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)建議

藍(lán)毅斌

摘 要：化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，在化學(xué)教學(xué)過程中有效開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的培養(yǎng)。近幾年來隨著信息技術(shù)、多媒體輔助教學(xué)的普及和發(fā)展，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)向著信息化的方向發(fā)展。通過調(diào)查，了解當(dāng)前化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)信息化轉(zhuǎn)變的深層根源，對比傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與多媒體輔助教學(xué)的優(yōu)劣，提出新的教學(xué)環(huán)境和教學(xué)形勢下化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)設(shè)計(jì)及建議，以期調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)教學(xué)；化學(xué)實(shí)驗(yàn)；信息技術(shù)

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，《考試大綱》指出：“了解科學(xué)探究的基本過程，學(xué)習(xí)運(yùn)用以實(shí)驗(yàn)和推理為基礎(chǔ)的科學(xué)探究方法，認(rèn)識化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為科學(xué)的一門科學(xué)?！薄犊荚囌f明》中也強(qiáng)調(diào)：“了解并初步實(shí)踐化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的一般過程，掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本方法和技能。”這些都體現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，在化學(xué)教學(xué)過程中有效開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的培養(yǎng)。而要提高實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效率，讓學(xué)生在日常教學(xué)中掌握實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和提高實(shí)驗(yàn)技能，就必須做好課本中“活動(dòng)與探究”和“觀察與思考”等實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果直接影響到學(xué)生對實(shí)驗(yàn)知識的掌握，一個(gè)精心設(shè)計(jì)的演示實(shí)驗(yàn)通過儀器組裝、實(shí)驗(yàn)操作、觀察現(xiàn)象、得出結(jié)論等各個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的實(shí)施，讓學(xué)生在觀看過程中認(rèn)識實(shí)驗(yàn)儀器，熟悉實(shí)驗(yàn)操作，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，交流討論實(shí)驗(yàn)原理，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。但是近幾年來，隨著多媒體輔助教學(xué)的普及，部分化學(xué)課堂演示實(shí)驗(yàn)被各種各樣的多媒體輔助（如，動(dòng)畫演示和實(shí)驗(yàn)視頻）所替代，越來越受到教師的推崇，主要是由于多媒體輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)有以下一些優(yōu)點(diǎn)：（1）動(dòng)畫演示實(shí)驗(yàn)過程簡潔明了；（2）能替代一些有毒、危險(xiǎn)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)；（3）實(shí)驗(yàn)演示時(shí)間可控，不影響課堂教學(xué)時(shí)間；（4）不會發(fā)生實(shí)驗(yàn)過程中的異?，F(xiàn)象。

不可否認(rèn)，由于存在一些主觀和客觀原因，合理地運(yùn)用信息技術(shù)輔助教學(xué)有利于學(xué)生通過另一種方式來學(xué)習(xí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)知識，但是如果出現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中信息技術(shù)的使用比重大于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，則背離化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)宗旨，也會影響到學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能以及實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的培養(yǎng)。

針對這一現(xiàn)象，筆者做了兩個(gè)方面的調(diào)查，一份調(diào)查是針對高中三個(gè)年段學(xué)生進(jìn)行“關(guān)于化學(xué)課堂演示實(shí)驗(yàn)”的問卷。從調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)：（1）學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)次數(shù)少，平均一學(xué)期1～2次左右；（2）學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作薄弱；（3）學(xué)生更喜歡觀看課堂演示實(shí)驗(yàn)而非視頻演示；（4）觀看實(shí)驗(yàn)視頻和動(dòng)畫演示多于課堂演示；（5）老教師動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的次數(shù)比年輕教師多。另一份調(diào)查是與其他化學(xué)教師探討化學(xué)課堂演示實(shí)驗(yàn)的實(shí)施情況。通過交流探討，發(fā)現(xiàn)教師更多采用多媒體輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)有以下幾個(gè)方面的原因：（1）有危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)不做；（2）有毒有害的實(shí)驗(yàn)不做；（3）現(xiàn)象不明顯的不做；（4）簡單的實(shí)驗(yàn)不做；（5）影響教學(xué)時(shí)間的不做；（6）缺少藥品、儀器的實(shí)驗(yàn)不做；（7）擔(dān)心實(shí)驗(yàn)失敗的不做；（8）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與理論有差異的實(shí)驗(yàn)不做。

從以上的調(diào)查說明實(shí)驗(yàn)教學(xué)的信息化有其主客觀因素：

客觀因素是：（1）教學(xué)課時(shí)的限制，課堂演示實(shí)驗(yàn)需要準(zhǔn)備、操作、觀察、總結(jié)等環(huán)節(jié)，會占用一些教學(xué)時(shí)間；（2）有些實(shí)驗(yàn)有一定的危險(xiǎn)性，或者試劑有毒；（3）實(shí)驗(yàn)室缺少一些實(shí)驗(yàn)儀器或者藥品；（4）信息技術(shù)、多媒體輔助教學(xué)的易用性。

主觀因素則是與教師的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)和敬業(yè)精神有關(guān)：（1）擔(dān)心藥品影響自己的健康，比如，氯氣的實(shí)驗(yàn)需要提前制備氯氣，擔(dān)心氯氣的毒性影響到自己的健康；（2）擔(dān)心實(shí)驗(yàn)演示中出錯(cuò)導(dǎo)致失敗，或者實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與課本描述的不符。

基于以上原因，如何進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)設(shè)計(jì)，合理地運(yùn)用信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)輔助就尤其關(guān)鍵，現(xiàn)以化學(xué)必修1為例，談?wù)劚救藢Ρ匦?化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的處理方案。

在化學(xué)必修1中，課本中“活動(dòng)與探究”和“觀察與思考”中涉及的實(shí)驗(yàn)有22個(gè)，具體有：（1）丁達(dá)爾效應(yīng)；（2）萃取和分液；（3）常見物質(zhì)的檢驗(yàn)；（4）蒸餾裝置；（5）焰色反應(yīng)；（6）一定物質(zhì)的量濃度溶液的配置；（7）電解飽和氯化鈉溶液；（8）氯氣的性質(zhì)；（9）溴碘的提??；（10）金屬鈉的性質(zhì)；（11）過氧化鈉的性質(zhì)；（12）碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)；（13）電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)；（14）金屬鎂的性質(zhì)；（15）鋁熱反應(yīng)；（16）氫氧化鋁的兩性；（17）二價(jià)鐵離子和三價(jià)鐵離子的相互轉(zhuǎn)化；（18）二氧化硫的性質(zhì)；（19）濃硫酸的性質(zhì)；（20）噴泉實(shí)驗(yàn)；（21）氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法；（22）銨鹽的性質(zhì)。

根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)條件，可將這22個(gè)實(shí)驗(yàn)分成以下幾類：（1）課堂演示實(shí)驗(yàn)；（2）隨堂實(shí)驗(yàn)；（3）分組實(shí)驗(yàn)；（4）信息技術(shù)、多媒體輔助教學(xué)。

一、課堂演示實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)4、6、8、11、14、15、18、20、21、22，這些化學(xué)實(shí)驗(yàn)有些是實(shí)驗(yàn)裝置的展示，如，蒸餾裝置，氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法裝置，噴泉實(shí)驗(yàn)；有些是需要強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)規(guī)范與步驟，如，一定物質(zhì)的量濃度溶液的配置；有些是有毒的物質(zhì)的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，如，氯氣的性質(zhì)，二氧化硫的性質(zhì)；有些是有一定的危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)，如，鋁熱反應(yīng)等，通過教師前期精心準(zhǔn)備，課堂演示，運(yùn)用教師自身掌握的實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)知識，能保證實(shí)驗(yàn)的安全，又能把實(shí)驗(yàn)的注意點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象展示出來，有些實(shí)驗(yàn)還能設(shè)計(jì)成化學(xué)小魔術(shù)，來引起學(xué)生的注意，產(chǎn)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。如，金屬鈉的性質(zhì)教學(xué)中可以在開課前以滴水點(diǎn)燈魔術(shù)引課，過氧化鈉的性質(zhì)教學(xué)中，可以滴水點(diǎn)燃包有過氧化鈉的脫脂棉。

二、隨堂實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)1、2、9、12、16、17、19，這些化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，安全易操作，可以設(shè)計(jì)成隨堂實(shí)驗(yàn)，既能達(dá)到增加學(xué)生動(dòng)手能力，提高學(xué)生的觀察能力和基本實(shí)驗(yàn)技能，解決分組實(shí)驗(yàn)少的問題，又能節(jié)省課時(shí)，課堂緊湊有序。在實(shí)驗(yàn)前期準(zhǔn)備中還能讓學(xué)生自己動(dòng)手準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料，如，雞蛋清膠體的制備、鐵紅的收集、濃硫酸脫水性材料準(zhǔn)備等，讓學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)來源于生活又服務(wù)于生活，生活中很多日?，F(xiàn)象也可以用化學(xué)知識來解答。在選擇隨堂實(shí)驗(yàn)時(shí)也要考慮多個(gè)方面的因素：（1）要考慮學(xué)生的認(rèn)知水平，化學(xué)基礎(chǔ)好或者差；（2）要考慮實(shí)驗(yàn)的類型，是要驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)或者探究性實(shí)驗(yàn)；（3）要考慮實(shí)驗(yàn)的安全，是否會產(chǎn)生有毒物質(zhì)，是否會發(fā)生爆燃等。比如，金屬鈉這種金屬非?；顫姡哂幸欢ǖ奈ｋU(xiǎn)性，在鈉的性質(zhì)這節(jié)課堂安排的隨堂實(shí)驗(yàn)，為了避免意外，在隨堂實(shí)驗(yàn)中每組只分發(fā)2塊綠豆大小的鈉、濾紙以及燒杯，燒杯上面再加蓋一個(gè)表面皿防止液體噴濺。

三、分組實(shí)驗(yàn)

由于教學(xué)時(shí)間的限制，分組實(shí)驗(yàn)次數(shù)正常一學(xué)期1～2次，所以有必要提高分組實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效率，盡可能把內(nèi)容相關(guān)的實(shí)驗(yàn)安排在一起，如，實(shí)驗(yàn)3常見物質(zhì)的檢驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)2萃取和分液、實(shí)驗(yàn)5焰色反應(yīng)、實(shí)驗(yàn)9溴碘的提取等這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)都屬于常見物質(zhì)的檢驗(yàn)，可以安排在同一節(jié)進(jìn)行；而有些重要的實(shí)驗(yàn)操作，如，實(shí)驗(yàn)6一定物質(zhì)的量濃度溶液的配置則應(yīng)安排一課時(shí)，保證學(xué)生對實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)誤差分析等實(shí)驗(yàn)問題的全面掌握。

四、信息技術(shù)、多媒體輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)

合理的運(yùn)用信息技術(shù)、多媒體輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)能提高演示實(shí)驗(yàn)的可見度、實(shí)效性、安全性、規(guī)范性。適用于一些有危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)或者條件所限的實(shí)驗(yàn)，比如，電解飽和食鹽水、電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)、硫酸化工生產(chǎn)流程等實(shí)驗(yàn)可以借助視頻，或者動(dòng)畫演示來展示，讓學(xué)生更加詳細(xì)、更加直觀地來掌握一些傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)所展示不出的現(xiàn)象，效果更好；再如，氯化鐵溶液與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)，如果是傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)，只有坐在前排的學(xué)生能看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，后面學(xué)生看不到，此時(shí)如果我們使用實(shí)物投影儀，把整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程通過投影展示出來，全班學(xué)生都能清楚觀察實(shí)驗(yàn)過程。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)生掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能的關(guān)鍵，要盡可能的多做課堂演示實(shí)驗(yàn)，合理地運(yùn)用信息技術(shù)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在教學(xué)過程中，要根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)形式，合理布局，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與，主動(dòng)探究實(shí)驗(yàn)，認(rèn)真觀察，這樣才能通過實(shí)驗(yàn)提高實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力和認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

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編輯 魯翠紅