葉華東
【摘要】將當(dāng)前先進(jìn)的信息技術(shù)融入到高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)中,不僅能夠克服實(shí)驗(yàn)條件帶來(lái)的限制,保障實(shí)驗(yàn)的安全性,還能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)他們的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力,豐富學(xué)生的實(shí)驗(yàn)知識(shí)。因此,本文首先探討了將信息技術(shù)融入到高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課中的優(yōu)勢(shì),在此基礎(chǔ)上對(duì)信息技術(shù)融入高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的實(shí)踐進(jìn)行了分析,最后研究了相關(guān)的注意事項(xiàng),希望能夠促進(jìn)信息技術(shù)在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課中發(fā)揮出其更大的作用。
【關(guān)鍵詞】信息技術(shù) 高中化學(xué) 實(shí)驗(yàn)課 優(yōu)勢(shì) 實(shí)踐 注意事項(xiàng)
【中圖分類號(hào)】G632 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2016)01-0019-03
一、緒論
化學(xué)課程是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的重要學(xué)科,其主要針對(duì)微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行探索以及宏觀現(xiàn)象進(jìn)行研究,尤其在高中階段,化學(xué)實(shí)驗(yàn)在高考中所占有的比例也是較大的,在平常的教學(xué)過(guò)程中,如果教師仍然采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法,由于化學(xué)實(shí)驗(yàn)本身的特性所決定的,學(xué)生很難對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和本質(zhì)進(jìn)行理解。不過(guò)隨著當(dāng)前信息技術(shù)的飛速發(fā)展,將其融入到高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中成為了可能,而且目前已經(jīng)在很多高中階段的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中獲得了應(yīng)用,取得了良好的教學(xué)效果?;谛畔⒓夹g(shù)手段下的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中,能夠?qū)Τ橄蟮幕瘜W(xué)知識(shí)進(jìn)行展現(xiàn),使學(xué)生能夠更加接受和理解,基于此,本文對(duì)相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行了探討。
二、將信息技術(shù)融入到高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課中的優(yōu)勢(shì)
1.改進(jìn)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)弊端,發(fā)揮虛擬實(shí)驗(yàn)優(yōu)勢(shì)
在傳統(tǒng)的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,往往會(huì)受到空間、時(shí)間等一些不可控因素的影響,導(dǎo)致學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有可能出現(xiàn)現(xiàn)象不明顯的現(xiàn)象,即使有些經(jīng)驗(yàn)的老教師在實(shí)驗(yàn)中采用加快反應(yīng)速度、放大實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的手段來(lái)改進(jìn)弊端,但是由于課堂時(shí)間的限制,所取得的效果往往難以如愿。而通過(guò)信息技術(shù)中的虛擬實(shí)驗(yàn),可以避免實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有可能會(huì)出現(xiàn)的失誤。
采用虛擬實(shí)驗(yàn)的方式,能夠有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)可能會(huì)產(chǎn)生有毒、有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境造成污染或者給師生帶來(lái)傷害的不足,比如,可以在虛擬實(shí)驗(yàn)下對(duì)硫酸的工業(yè)制法以及氮?dú)獾膶?shí)驗(yàn)室制法等進(jìn)行模擬。而且在虛擬實(shí)驗(yàn)之下,教師完全可以對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)度進(jìn)行把控,尤其對(duì)于反應(yīng)快而且不容易控制的實(shí)驗(yàn)采取定格或者慢速播放的方式,向?qū)W生反復(fù)播放化學(xué)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵之處,可以讓學(xué)生從多個(gè)角度對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行清晰的觀察
2.采用微觀呈現(xiàn)技術(shù),突破教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下,教師很難通過(guò)有效手段向?qū)W生呈現(xiàn)化學(xué)中的一些微觀現(xiàn)象,而化學(xué)中微觀現(xiàn)象所占有的內(nèi)容比例也是非常大的,比如原理的結(jié)合過(guò)程、晶體結(jié)構(gòu)等等,同時(shí)學(xué)生也難以形成直觀的認(rèn)識(shí)。而在信息化的教學(xué)手段之下,能夠通過(guò)多媒體設(shè)備向?qū)W生展現(xiàn)化學(xué)微觀的失誤,使學(xué)生能夠更加理解和掌握化學(xué)的微觀變化。
在化學(xué)課程中,概念一直都是教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題。學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中往往較為重視對(duì)概念的記憶,而忽視了對(duì)概念的正確理解。而對(duì)于以實(shí)驗(yàn)為主線的概念教學(xué),教師需要正確地把握教具、學(xué)具以及現(xiàn)代教育手段的運(yùn)用,變抽象為形象,以有效突破化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題。
3.提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>
通常情況下,化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)操作規(guī)范和步驟都有著一定的要求,一旦在操作過(guò)程中出現(xiàn)了某些失誤,就會(huì)引起實(shí)驗(yàn)的失敗,更有甚者還會(huì)造成實(shí)驗(yàn)事故的發(fā)生,學(xué)生也往往會(huì)帶著恐懼的心理進(jìn)行試驗(yàn),不僅影響了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,而且還極大地限制了化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性與效率。而通過(guò)采用現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),應(yīng)用典型的軟件資料,對(duì)操作容易出錯(cuò)的結(jié)果進(jìn)行模擬,讓學(xué)生掌握正確和不正確操作的理解,之后在進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將大大提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)的有效性。
在信息技術(shù)下的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,學(xué)生通過(guò)實(shí)際動(dòng)手與多媒體教學(xué)展現(xiàn)相結(jié)合的方式,能夠顯著增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力,以加深對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解,從而形成加深理解,形成概念,探索規(guī)律,糾正錯(cuò)誤,完善認(rèn)識(shí),優(yōu)化認(rèn)知結(jié)構(gòu)。
三、信息技術(shù)融入高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的實(shí)踐分析
1.微觀展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,形象解說(shuō)實(shí)驗(yàn)原理
化學(xué)作為一門(mén)對(duì)原子、分子以及核外電子等微粒運(yùn)行進(jìn)行研究的科學(xué),其中微觀粒子的運(yùn)動(dòng)用肉眼是觀察不到的,而且用手也觸摸不到,在傳統(tǒng)的教學(xué)中只能通過(guò)模型或者掛圖結(jié)合教師的講解,才能夠使學(xué)生理解,在該種教學(xué)方式下,其實(shí)學(xué)生并不能對(duì)微觀粒子的運(yùn)動(dòng)變化過(guò)程進(jìn)行充分展示,比如,化學(xué)實(shí)驗(yàn)中水的通電作用分解,僅僅依靠高中生的感知能力,很難全部對(duì)該部分知識(shí)進(jìn)行掌握,而通過(guò)多媒體課件對(duì)其分開(kāi)和結(jié)合的過(guò)程進(jìn)行模擬,則可以很直觀清晰地揭示化學(xué)反應(yīng)中分子重新組合的實(shí)質(zhì)。
另外,通過(guò)信息技術(shù)手段還可以對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行有效解釋和說(shuō)明,比如,在學(xué)習(xí)“質(zhì)量守恒定律”時(shí),教師可以先引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)的角度出發(fā),讓他們先做“氫氧化鈉溶液與氯化鐵溶液反應(yīng)前后質(zhì)量測(cè)定”的實(shí)驗(yàn),并且讓他們做好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄,這樣讓學(xué)生親自參與了化學(xué)反應(yīng)與質(zhì)量的關(guān)系,從而明白了化學(xué)反應(yīng)前后各物質(zhì)總量保持不變這一中心問(wèn)題。此時(shí)我們已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)角度引出了定律,就可以結(jié)合信息技術(shù)手段從理論實(shí)質(zhì)上來(lái)對(duì)其進(jìn)行分析,此時(shí)可以制成課件,以動(dòng)畫(huà)的形式演示水分子通電電解如何分成原子,原子又如何構(gòu)成氧分子和氫分子。學(xué)生通過(guò)動(dòng)畫(huà)可以很清楚地觀察到分子分成原子、原子又重新結(jié)合成新的分子的過(guò)程,從而完美實(shí)現(xiàn)了對(duì)“質(zhì)量守恒定律的解釋”。
2.模擬易錯(cuò)難做實(shí)驗(yàn),加深學(xué)生記憶理解
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,如果操作失誤往往會(huì)存在一些危險(xiǎn)的因素,比如我們?cè)诔踔须A段都已經(jīng)知道,在氫氣的制備實(shí)驗(yàn)時(shí),進(jìn)行固定藥品加熱時(shí),需要將試管口向下傾斜,當(dāng)氫氣收集完畢后先移出導(dǎo)管再熄滅酒精燈,如果錯(cuò)誤將會(huì)產(chǎn)生什么樣的結(jié)果,在傳統(tǒng)的教學(xué)中,教師會(huì)告訴學(xué)生,會(huì)出現(xiàn)冷凝水回流、試管爆裂的現(xiàn)象。而此時(shí)教師的反復(fù)情調(diào)雖然能夠增加學(xué)生的一時(shí)記憶,但是印象肯定不會(huì)深刻,而如果采取信息技術(shù)對(duì)這一錯(cuò)誤操作進(jìn)行模擬,讓學(xué)生親自觀看到錯(cuò)誤操作的危險(xiǎn),可以更加加深他們的認(rèn)識(shí)和理解。
同時(shí),在高中化學(xué)中,由于受到時(shí)空以及其他條件的限制,有機(jī)化學(xué)反應(yīng)和無(wú)機(jī)化學(xué)反應(yīng)部分還存在著不少利用現(xiàn)有條件難以完成的實(shí)驗(yàn),從而不利于學(xué)生進(jìn)行理解和掌握。如果單獨(dú)依靠教師的解說(shuō),不僅不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,更不能使得學(xué)生形成正確和持久的認(rèn)識(shí)。比如,在高中化學(xué)“金屬的電化學(xué)腐蝕和防護(hù)”一課來(lái)說(shuō),雖然學(xué)生在生活中可能有著類似的經(jīng)驗(yàn),但是在實(shí)驗(yàn)課堂上卻很難對(duì)金屬的銹蝕過(guò)程進(jìn)行展示,而如果將相關(guān)的內(nèi)容做成短片則不僅能夠擴(kuò)寬學(xué)生的知識(shí)面,而且能夠在學(xué)生的腦海中留下深刻的印象。
3.多種信息手段并用,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
在信息技術(shù)在高中實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用中,存在著多種手段,比如化學(xué)實(shí)驗(yàn)視頻播放、演示實(shí)驗(yàn)的投影展示等等,這些都能夠使得傳統(tǒng)枯燥的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂變的更加生動(dòng)形象,從而能夠更好地為學(xué)生所接受。多媒體實(shí)驗(yàn)視頻中包括了視頻、音頻、圖像等為一體,具有圖文并茂的突出特征,很容易受到學(xué)生的喜愛(ài),通過(guò)化學(xué)多媒體視頻,能夠?qū)瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)中各類現(xiàn)象、原理進(jìn)行生動(dòng)的展示。比如,在視頻中展示展示氯酸鉀加入糖塊生成具有魔幻色彩的煙火以及鎂在干冰塊間燃燒等試驗(yàn)等,是學(xué)生喜聞樂(lè)見(jiàn)的教學(xué)形式。
還有這樣一些化學(xué)實(shí)驗(yàn),其對(duì)技能水平以及實(shí)驗(yàn)條件都有著較為嚴(yán)格的要求,經(jīng)常會(huì)因?yàn)橥饨绲臈l件影響而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗,再加上部分藥品的成本比較高以及部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯需要近距離觀察,若采用傳統(tǒng)的演示方法,學(xué)生無(wú)法對(duì)試驗(yàn)現(xiàn)象的本質(zhì)進(jìn)行理解,從而對(duì)學(xué)生的分析和解決問(wèn)題能力的發(fā)展帶來(lái)了限制。因此,可以通過(guò)投影展示的方法讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)效果進(jìn)行觀察,而且利用投影展示手段還能夠?qū)嵌冗M(jìn)行改變,讓學(xué)生從側(cè)視、俯視等方位對(duì)試驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行觀察,從而使實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚋油昝赖卣宫F(xiàn)給學(xué)生。
4.構(gòu)建仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái),培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力
隨著當(dāng)前信息技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,也為師生之間構(gòu)造一個(gè)學(xué)習(xí)、交流以及研究的仿真化學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供了可能。在構(gòu)建的仿真化學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中,學(xué)生能夠在其中對(duì)高中化學(xué)中各種化學(xué)反應(yīng)以及操作方法進(jìn)行模擬,為學(xué)生們提供了逼真的仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境。而且計(jì)算機(jī)平臺(tái)也往往有著強(qiáng)大的交互功能,能夠使得原本枯燥乏味的實(shí)驗(yàn)課堂變的生動(dòng)有趣,可以有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,提高他們的參與度。在仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中,學(xué)生只需要通過(guò)鼠標(biāo)和鍵盤(pán)便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)藥品的添加以及儀器的搭建,從而完成虛擬的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。
在構(gòu)建的仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中,學(xué)生可以明顯克服在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的恐懼心理,而極大地激發(fā)參與學(xué)習(xí)的興趣,在這種現(xiàn)狀下,他們便能夠積極主動(dòng)參與到化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不必?fù)?dān)心由于錯(cuò)誤帶來(lái)的安全性問(wèn)題。在加上虛擬實(shí)驗(yàn)不必考慮藥品、儀器的成本問(wèn)題等,可以多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn),從而能夠顯著提升學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的實(shí)踐動(dòng)手能力。
四、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課運(yùn)用信息技術(shù)的注意事項(xiàng)
1.片面追求信息技術(shù)應(yīng)用,忽視教師重要地位
正是由于信息技術(shù)中的多媒體課件所具有的生動(dòng)形象、聲音悅耳以及圖文并茂的特征,學(xué)生的感官獲得了極大的刺激,從而極大地增強(qiáng)了教學(xué)效果,在該種情況下,很多教師都非常重視對(duì)多媒體課件的運(yùn)用,而忽視了自身在教學(xué)中的重要作用。我們始終不能遺忘,教師才是整個(gè)教學(xué)過(guò)程中制定者和執(zhí)行者,是整個(gè)教學(xué)過(guò)程中的靈魂。學(xué)生的主動(dòng)性靠教師來(lái)激發(fā),學(xué)生的活動(dòng)由教師來(lái)設(shè)計(jì)安排,學(xué)生的才智與差異靠教師來(lái)培養(yǎng)和發(fā)現(xiàn)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到了疑問(wèn),仍然需要教師來(lái)解答疑問(wèn)??傊畔⒓夹g(shù)的運(yùn)用仍然不能替代教師的重要地位,其只能作為一種輔助教學(xué)手段而存在。
2.切忌信息技術(shù)取代實(shí)驗(yàn),一味追求簡(jiǎn)單省時(shí)
對(duì)于高中化學(xué)課程的實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō),其許多原理和概念的闡釋都是通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行的,是一門(mén)實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的課程,教師不能因?yàn)樾畔⒓夹g(shù)的多種優(yōu)勢(shì)而使用其完全對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行取代。要知道,無(wú)論在信息技術(shù)下化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)M做的多么逼真,始終都只是仿真模擬而已,其不可能真實(shí)地對(duì)化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程和物質(zhì)變化的過(guò)程進(jìn)行再現(xiàn),說(shuō)服力和可信度欠缺,如化學(xué)反應(yīng)過(guò)程是放熱還是吸熱,在化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)M中就很難進(jìn)行展現(xiàn),如果完全使用信息技術(shù)來(lái)取代化學(xué)實(shí)驗(yàn),則很難培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的動(dòng)手操作以及協(xié)作精神,更不用說(shuō)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)精神與態(tài)度。
3.不能過(guò)于重視直觀形象,忽視學(xué)科內(nèi)容特點(diǎn)
很多化學(xué)課件和網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)都具有生動(dòng)、直觀以及形象的特點(diǎn),也是學(xué)生喜聞樂(lè)見(jiàn)的形式,因此,很多高中化學(xué)教師在制作化學(xué)課件時(shí),都在過(guò)于重視對(duì)直觀形象的追求,其實(shí)這樣做就很容易會(huì)造成學(xué)生注意力的分散,使得他們從課堂教學(xué)的中心轉(zhuǎn)移到畫(huà)面的生動(dòng)形象上來(lái),而化學(xué)課程本身的教學(xué)目的、知識(shí)規(guī)律以及體系便不能得到很充分的體現(xiàn),更不用說(shuō)化學(xué)學(xué)科本身的特點(diǎn)得到展現(xiàn)。因此,教師在制作化學(xué)課件時(shí),也需要講究適度、適當(dāng)以及適時(shí),而且在教學(xué)過(guò)程中也需要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn),做到需要用時(shí)再用,不需要用則最好不用,從而讓信息技術(shù)能夠更加充分地發(fā)揮其效用。
五、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,將信息技術(shù)融入到高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中具有一系列明顯的優(yōu)勢(shì),不過(guò)我們?nèi)匀恍枰⒁獾氖牵荒軉渭冞^(guò)于重視信息技術(shù)的應(yīng)用,而忽視了教師的重要地位以及化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)科特點(diǎn),未來(lái)中我們可以進(jìn)一步對(duì)該種教學(xué)輔助手段進(jìn)行改進(jìn)和完善,但是不能讓其完全取代化學(xué)實(shí)驗(yàn),而是需要有選擇性、有目的性地使用,只有這樣,才能夠更好地發(fā)揮其在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中的作用,以提升學(xué)生的化學(xué)能力和水平。
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