淺談如何運(yùn)用信息技術(shù)提高初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性

陳建娣

目前教學(xué)中，信息技術(shù)主要應(yīng)用在問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)、信息資料的拓展等方面。而在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對(duì)信息技術(shù)的研究和運(yùn)用還很少，主要還是運(yùn)用傳統(tǒng)的試管、燒杯等實(shí)驗(yàn)儀器來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)。

基于此，筆者認(rèn)為，在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，信息化手段的交互性、實(shí)時(shí)性、豐富性、模擬性、零距離性等特點(diǎn)不僅能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更能在提高實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的有效性方面起到積極的促進(jìn)作用。因此，立足于學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的困難點(diǎn)開(kāi)展了案例研究。

一、微視頻輔助——提高實(shí)驗(yàn)操作技能學(xué)習(xí)效率

利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)物質(zhì)及其變化進(jìn)行科學(xué)探究是學(xué)習(xí)化學(xué)最重要的方法。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)首先需要學(xué)會(huì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作，掌握一定的實(shí)驗(yàn)技能。但化學(xué)是九年級(jí)學(xué)生新接觸的一門(mén)學(xué)科，學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作幾乎沒(méi)有任何基礎(chǔ)，如果要達(dá)到規(guī)范熟練需要反復(fù)強(qiáng)化。

課例：“銅綠”性質(zhì)實(shí)驗(yàn)

滬教版化學(xué)教材第一章第三節(jié)“怎樣學(xué)習(xí)和研究化學(xué)”中，要求學(xué)生在老師指導(dǎo)下完成“銅綠”的性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)，這也是學(xué)生第一次接觸和學(xué)習(xí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作。通過(guò)“銅綠”與鹽酸反應(yīng)、“銅綠”受熱分解兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)酒精燈的使用、試管的加熱、儀器的洗滌等基本實(shí)驗(yàn)操作。為了讓學(xué)生認(rèn)識(shí)新儀器、掌握實(shí)驗(yàn)規(guī)范操作，傳統(tǒng)教學(xué)方式是教師邊講解邊演示，學(xué)生邊觀察邊模仿操作。但由于要學(xué)習(xí)的操作步驟多、操作要點(diǎn)多，而教師演示只有一到兩遍，學(xué)生課堂練習(xí)機(jī)會(huì)也有限，學(xué)生掌握情況不理想。為改變這種現(xiàn)狀，我們嘗試在課堂學(xué)習(xí)之前，把老師的演示實(shí)驗(yàn)拍攝成一段微視頻，把“銅綠”性質(zhì)實(shí)驗(yàn)所涉及的基本操作分步驟制成一個(gè)個(gè)實(shí)驗(yàn)片段，并配上詳細(xì)的解說(shuō)，發(fā)在校園網(wǎng)上。少數(shù)家里沒(méi)有上網(wǎng)條件的學(xué)生，可以直接用U盤(pán)拷回去。這樣，學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)之前，就可以通過(guò)微視頻對(duì)所學(xué)操作技能有一些基本了解。然后在課堂學(xué)習(xí)中，經(jīng)過(guò)老師的演示和自己動(dòng)手操作，大多數(shù)學(xué)生都能夠很快規(guī)范掌握。當(dāng)然，少數(shù)動(dòng)手能力弱、接受能力差一些的學(xué)生，課后可以再次通過(guò)微視頻鞏固學(xué)習(xí)。信息技術(shù)輔助基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)操作技能教學(xué)對(duì)學(xué)習(xí)效率提高有顯著作用。

二、動(dòng)畫(huà)模擬——強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性

要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范對(duì)實(shí)驗(yàn)安全的重要性，如果讓學(xué)生通過(guò)動(dòng)手嘗試的方式去經(jīng)歷危險(xiǎn)顯然是不可能的，而運(yùn)用動(dòng)畫(huà)模擬實(shí)驗(yàn)，則能起到很好的教學(xué)效果。

課例：探究工業(yè)煉鐵反應(yīng)原理的模擬實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)所用藥品是氧化鐵粉末和一氧化碳?xì)怏w，反應(yīng)原理是

Fe2O3+3CO■2Fe+3CO2，因?yàn)樗玫囊谎趸細(xì)怏w不僅具有還原性，還具有可燃性，為確保實(shí)驗(yàn)安全，操作過(guò)程中為防止一氧化碳與空氣混合加熱可能發(fā)生爆炸，在用酒精噴燈加熱前，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)步驟中必須先通一氧化碳?xì)怏w，排去原裝置中的空氣，防止爆炸。因此，實(shí)驗(yàn)步驟的規(guī)范性是該實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn)之一，即實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，不能先用酒精噴燈加熱玻璃管，而應(yīng)該先通入一氧化碳?xì)怏w，否則有爆炸危險(xiǎn)。要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到操作步驟先后的重要性和必要性，用真實(shí)實(shí)驗(yàn)來(lái)演示驗(yàn)證顯然是行不通的。而借助于信息技術(shù)中的動(dòng)畫(huà)模擬，讓學(xué)生身臨其境地感受爆炸的危險(xiǎn)，無(wú)疑是最恰當(dāng)?shù)奶幚矸绞搅恕?/p>

通過(guò)動(dòng)畫(huà)模擬技術(shù)演示的爆炸實(shí)驗(yàn)，能讓學(xué)生直觀感受到實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范造成的實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)性，使學(xué)生真切體驗(yàn)到實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范的重要性，這是傳統(tǒng)教學(xué)方式無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。

三、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)——幫助理解化學(xué)反應(yīng)原理

隨著現(xiàn)代教育裝備技術(shù)的改進(jìn)，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)儀器已經(jīng)走入尋常“百姓”家。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)相比于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)過(guò)程可視化、收集數(shù)據(jù)高效化、結(jié)果呈現(xiàn)直觀化、抽象問(wèn)題具體化的特點(diǎn)，可以使學(xué)生在參與實(shí)驗(yàn)過(guò)程、認(rèn)識(shí)反應(yīng)現(xiàn)象、理解反應(yīng)原理的學(xué)習(xí)過(guò)程中產(chǎn)生更直接和真實(shí)的探究體驗(yàn)。

案例：中和反應(yīng)

滬教版九年級(jí)化學(xué)第七章第二節(jié)的中和反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，是用燒

杯、滴管等常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行的一個(gè)定性實(shí)驗(yàn)。由于稀鹽酸和氫氧化鈉溶液發(fā)生中和反應(yīng)過(guò)程中沒(méi)有明顯的現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)中需要在氫氧化鈉溶液中滴加酚酞指示劑。在不斷滴入鹽酸的過(guò)程中，當(dāng)酚酞由紅色剛好變?yōu)闊o(wú)色時(shí)判斷酸堿恰好完全反應(yīng)。但該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是僅僅通過(guò)指示劑的變色來(lái)認(rèn)識(shí)中和反應(yīng)的發(fā)生，學(xué)生對(duì)中和反應(yīng)過(guò)程中的實(shí)質(zhì)和原理不能直觀感受。

針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的困難點(diǎn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)，引入DIS數(shù)字技術(shù)，將pH傳感器和計(jì)算機(jī)相連，對(duì)氫氧化鈉溶液和稀鹽酸反應(yīng)過(guò)程中pH變化的情況，通過(guò)電腦呈現(xiàn)出了一條以鹽酸滴數(shù)為橫坐標(biāo)、pH大小為縱坐標(biāo)的曲線圖象，使學(xué)生直觀感受到在氫氧化鈉溶液中不斷滴加稀鹽酸的過(guò)程中，溶液pH變化趨勢(shì)是由大變小，從大于7到等于7最后小于7，從而幫助學(xué)生直觀體驗(yàn)和理解了酸堿中和反應(yīng)的原理，即酸中的氫離子和堿中的氫氧根離子結(jié)合生成了水分子。

但是，信息技術(shù)并不是用得越多越好，教學(xué)中應(yīng)該針對(duì)不同的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)任務(wù)和特點(diǎn)，將傳統(tǒng)教學(xué)手段與信息技術(shù)手段有機(jī)結(jié)合，從而不斷提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。

參考文獻(xiàn)：

陶惠安.中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性策略淺析[J].中學(xué)教學(xué)參考，2012（35）.

編輯 薄躍華