多媒體技術在化學實驗教學中的應用

林興桃，趙靖強，任海榮

(北京工業(yè)大學　環(huán)境與能源工程學院，北京　100124)

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多媒體技術在化學實驗教學中的應用

林興桃，趙靖強，任海榮

(北京工業(yè)大學環(huán)境與能源工程學院，北京100124)

分析了多媒體技術應用于化學實驗教學的優(yōu)勢。提出了高校增強實驗教學師資力量和改善實驗室硬件設施等舉措，增強了多媒體技術應用于實驗教學的可行性。將多媒體技術運用于實驗預習、實驗講解、實驗操作和課后復習等環(huán)節(jié)，有助于提高學生學習興趣，改善實驗教學效果。

多媒體技術；化學；實驗教學；教學改革

信息技術的迅猛發(fā)展，為教學改革帶來了新的教學環(huán)境和工作平臺，也為教育帶來了新的觀念、方法、技術和手段[1]。這一點，在理論教學中已得到了體現(xiàn)。多媒體技術在理論課教學中的普遍應用，使教師擺脫粉筆加黑板的傳統(tǒng)教學方式，騰出更多的精力組織課堂教學、師生互動和解答問題，取得了良好的教學效果。但在實驗教學中，多媒體技術的應用還相對滯后。如何在實驗教學中充分發(fā)揮多媒體技術的優(yōu)勢，推動實驗教學方法、手段的改革與創(chuàng)新，已成為當前研究的熱點[2-3]。

1　多媒體技術應用于實驗教學的優(yōu)勢

多媒體技術是把文字、圖形、聲音、圖像、動畫和影像等多種媒體的信息通過計算機進行處理，集成具有交互性系統(tǒng)的一種技術[4]?？梢酝ㄟ^立體、生動的方式將實驗操作、實驗過程和現(xiàn)象直觀地呈現(xiàn)給學生，增強了實驗的可看性，使原本抽象難懂的實驗變得形象簡單。傳統(tǒng)的實驗教學方式則是邊講邊示教，由于實驗室的場地大、人多，難以保證每個學生都能清楚地聽到和看到教師的講解和操作示范，教學效果并不理想。利用多媒體技術則可以解決很多傳統(tǒng)教學方式遇到的問題。

1)多媒體教學直觀形象，可以加深學生對實驗的理解。有些化學反應速度很快，實驗現(xiàn)象稍縱即逝；有些反應很慢，學生一時難以觀察到反應現(xiàn)象。通過多媒體技術的快放慢放、視圖放大等方式，可以使學生緩慢地看到快速反應的變化，快速地觀察到緩慢進行的反應，能讓學生迅速地感知難以觀察到的實驗細節(jié)，從而加深對實驗反應的理解。

2)多媒體教學能多角度全方位地顯示操作動作，增強學生操作的規(guī)范性。實驗教師在演示操作動作時，學生由于所在位置的角度問題，很難全方位地看清楚教師的操作動作。而多媒體技術可以通過鏡頭的推拉搖移，把操作動作的各個方位都展示出來，有利于學生學習規(guī)范操作。

3)多媒體教學可以激發(fā)學生的興趣，提高學生學習主動性。多媒體教學技術充分利用了現(xiàn)代認知心理學原理，通過聲音、圖像、動作等刺激學生的多項感官來加強他們對學習內容的認知和印象。方式新穎，表現(xiàn)力強，可以充分激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的學習主動性，積極參與實驗教學[5]。

4)多媒體教學可以減少實驗失敗率和儀器損毀的可能性。運用多媒體教學軟件，學生可通過課前預習，熟悉相關操作，再經過教師的課堂講解后，對實驗有了基本認識。在實驗過程中，可減少實驗的失敗率，降低由于不當操作引起儀器破損的可能性。

2　實驗教學中應用多媒體技術滯后的原因

1)實驗教師對實驗教學不夠重視。以往大部分的實驗教師同時承擔著繁重的理論課教學任務和科研任務，沒有更多的時間和精力進行實驗教學研究。加上傳統(tǒng)觀念上對實驗教學不如理論教學重視，使得實驗教學方法和手段未能跟上信息時代發(fā)展的步伐。

2)實驗教學環(huán)境所限。有些高校的教學實驗室相對陳舊，實驗環(huán)境較差，不具備安裝多媒體設備的條件，限制了多媒體技術在實驗教學中的使用。

3)實驗教師的總體師資水平相對較低。不少高校聘請研究生助教協(xié)助完成實驗教學任務，實驗教師的師資力量較為薄弱，師資水平遠低于理論課教師的師資水平。在教學方法和技術手段上并沒有作太多的革新，實驗教學水平提高緩慢。

3　多媒體技術應用于實驗教學的可行性

近些年來，隨著高校人才隊伍的調整和硬件設施的改善，為多媒體技術在實驗教學中的應用提供了可能性。

1)實驗室硬件設施有了很大的改善。近些年，不少高校都建了新校區(qū)，有了新的教學實驗室，實驗室的硬件條件得到明顯改善，具備了裝備多媒體設備的環(huán)境條件。

2)實驗教學受到了重視。教育部在《高等學?；瘜W類專業(yè)指導性專業(yè)規(guī)范》中明確指出，實驗教學是培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和實踐能力的重要手段[6]。實驗教學被提到了一定的高度，引起了高校的足夠重視[7]。有的高校開始組織專家深入實驗教學現(xiàn)場考核實驗教學質量，使教師逐步重視實驗教學。另外，教學立項以及教學成果獎等均有涉及實驗教學的方面，這無形中增加了實驗教師的教學動力，愿意花更多的時間和精力投入實驗教學改革與實踐中。

3)實驗教師隊伍師資水平有所提高。不少高校都設立了實驗課程負責人，部分高校還專門設立了實驗教師崗[8]，這些教師主要任務就是做好實驗教學工作。提高了實驗教學隊伍總體師資水平。還有一些具有博士學位的教師也加入了實驗教學隊伍，實驗教學隊伍出現(xiàn)了年輕化趨勢。

4　多媒體技術應用于實驗教學的舉措

1)應用于實驗預習環(huán)節(jié)，提高實驗預習效果[9]。實驗課前，我們都要求學生要事先預習、書寫預習報告。大部分學生只是看看實驗教材，照抄實驗內容、步驟，實驗預習效果不如人意。我們將制作完成的音視頻文件掛在校內網上，供學生在課前通過觀看音視頻文件，預習相關的實驗原理，熟悉實驗步驟，了解整個實驗過程，而不是空對空的利用文字描述進行預習，實驗預習效果明顯提高。

2)應用于實驗講解環(huán)節(jié)，提高實驗教學效果。傳統(tǒng)的實驗教學，一般是教師邊講邊演示，對一些原理抽象、實驗步驟繁瑣的實驗，往往教師講得口干舌燥，學生還是聽得稀里糊涂。利用多媒體技術，可以通過圖形、動畫等形象直觀地闡述實驗原理，再現(xiàn)實驗過程和現(xiàn)象，提高學生學習興趣，加深學生對實驗原理、基本理論的理解和掌握，提高實驗教學效果。

3)應用于實驗操作環(huán)節(jié)，規(guī)范學生的操作，提高實驗的成功率。傳統(tǒng)的實驗過程中，學生經常會因為實驗條件把控不好、試劑用量不準、操作不當等導致實驗失敗。利用多媒體技術，可以通過鏡頭的推拉搖移，提高教師操作演示的可見度，進一步規(guī)范學生的操作。如滴定分析的基本操作中移液管的使用、滴定管的使用、滴定臨近終點的半滴操作等，對于初學的學生，往往不得要領，出現(xiàn)錯誤操作。在觀看了視頻動作，再經教師強化注意事項后，學生基本能較好地掌握操作。另外，還可以通過實驗現(xiàn)象的再現(xiàn)，培養(yǎng)學生對實驗現(xiàn)象的觀察和判斷能力，進一步提高實驗的成功率。

4)應用于課后復習環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生歸納總結能力。學生實驗結束之后，可以利用實驗相關的視頻動畫回顧實驗過程，或者通過實驗仿真系統(tǒng)進行模擬實驗，使自己對實驗的認識由感性上升為理性，從實驗現(xiàn)象歸納總結出物質的相關性質和規(guī)律。

5　結束語

多媒體教學只是輔助教學手段，不能取代教師的主導地位[10]。同時多媒體學習也只是輔助學習手段，不能取代學生動手做實驗。多媒體雖然能讓學生“懂”化學實驗，但不能讓學生會“做”化學實驗[11]。學生只有通過親自動手進行實驗操作和觀察，才能獲得第一手的資料，與其他知識一起，形成完整、牢靠的知識體系。如何將多媒體技術與傳統(tǒng)的實驗教學手段有機地結合起來，有效提高教學效果，提高學生的操作技能和思維能力，仍是我們今后需要不斷探索研究的內容。

[1]包強.實驗教學多媒體軟件的開發(fā)研究[J].實驗室研究與探索，2003，22(2):45-46.

[2]郭恒俊，王曉云，李菡，等.多媒體技術在生物化學綜合性及設計性實驗教學中的應用[J].實驗室科學，2009(2):41-43.

[3]晏湧.多媒體技術在模擬電子技術實驗教學中的探索與實踐[J].實驗技術與管理，2012，29(10)：163-164.

[4]袁國駿，穆強.高校多媒體實驗教學利弊分析及相應對策[J].實驗室科學，2009(5):39-40.

[5]李琳，馬瀟瀟，翁梅，等.多媒體輔助教學在化學實驗教學中的應用[J].高等教育，2012，120(10):115.

[6]教育部高等學校化學類專業(yè)教學指導分委員會.高等學?；瘜W類專業(yè)指導性專業(yè)規(guī)范[M].北京:高等教育出版社，2011:5-7..

[7]王志芳，周錦燕.創(chuàng)新型實驗教學體系的實踐[J].實驗技術與管理，2010，27(3)：206-208.

[8]胡今鴻.實驗教學隊伍脫離“教輔”問題的探索與實踐[J].實驗技術與管理，2013，30(1):5-7.

[9]付穎，徐雅琴，李穎嬌，等.大學化學實驗教學中應用多媒體的實踐與思考[J].東北農業(yè)大學學報：社會科學版，2007，5(1):84-85.

[10]郭彩紅，李蘭，謝川，等.多媒體技術在大學化學實驗教學中的作用[J].實驗科學與技術，2010，8(3)：115-116.

[11]江玉萍.多媒體技術在化學實驗教學中的應用與思考[J].實驗室科學，2009(6):135-138.

Application of Multimedia Technology in Chemical Experimental Teaching

LIN Xingtao，ZHAO Jingqiang，REN Hairong

(College of Environmental and Energy Engineering，Beijing University of Technology，Beijing 100124，China)

The advantage of using multimedia technology in chemical experimental teaching was analyzed.Some measures had been taken to enhance the experimental teaching faculty and to improve laboratory hardware facilities，which made it possible to apply multimedia technology to experimental teaching.Multimedia technology could increase students’ interesting in experiment and improve the effect of experimental teaching when it was used before experiment，during experiment and after experiment.

multimedia technology; chemistry; experimental teaching; educational reform

2014-12-22

北京高等學校青年英才計劃入選人員資助項目(YETP1609)。

林興桃 (1977-)，女，博士，高級實驗師，主要從事實驗教學與管理工作。

TN94

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2016.01.064