信息技術(shù)在化學(xué)實驗教學(xué)與實踐活動中的應(yīng)用

【摘 要】闡述信息技術(shù)在化學(xué)實驗教學(xué)與化學(xué)學(xué)科實踐活動中的應(yīng)用，把信息技術(shù)與化學(xué)實驗教學(xué)相結(jié)合突破傳統(tǒng)教學(xué)局限，把科學(xué)DV活動作為學(xué)生進(jìn)行化學(xué)學(xué)科實踐活動的實施手段，在課堂教學(xué)與化學(xué)實驗輔導(dǎo)中運用數(shù)字故事進(jìn)行導(dǎo)入與情感熏陶。以此充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用和教師的主導(dǎo)作用，發(fā)揮信息技術(shù)優(yōu)化教學(xué)教育的作用。

【關(guān)健詞】信息技術(shù) 化學(xué) 實驗教學(xué) 實踐活動

【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2016）04B-0045-02

當(dāng)代社會，信息技術(shù)正不斷地改變著人們學(xué)習(xí)、思維的方式。面對時代要求，教育方式也在發(fā)生深刻的變化。化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，化學(xué)實驗教學(xué)是化學(xué)教學(xué)中不可缺少的環(huán)節(jié)?；瘜W(xué)實踐活動是對化學(xué)學(xué)科課程的補(bǔ)充、延伸，它有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的動力與能力，也是化學(xué)教學(xué)教育中一個重要環(huán)節(jié)。在這兩個環(huán)節(jié)中采取的方式方法，會影響教學(xué)的實施效果。信息技術(shù)作為一門現(xiàn)代技術(shù)，為此提供了強(qiáng)大的基礎(chǔ)性支持。以下就如何運用信息技術(shù)優(yōu)化高中化學(xué)實驗教學(xué)與學(xué)科實踐指導(dǎo)進(jìn)行探討。

一、信息技術(shù)與化學(xué)實驗教學(xué)相結(jié)合突破傳統(tǒng)教學(xué)局限

信息技術(shù)在實驗教學(xué)中的主要應(yīng)用是以計算機(jī)輔助教學(xué)，也就是說，利用信息技術(shù)的優(yōu)勢與傳統(tǒng)實驗教學(xué)互補(bǔ)，解決傳統(tǒng)實驗教學(xué)中一些難以解決的問題，提高教學(xué)效果。有些化學(xué)實驗現(xiàn)象轉(zhuǎn)瞬即逝，很難看清；有些化學(xué)反應(yīng)需較長時間，短時間內(nèi)難以觀察。這就可以借助計算機(jī)的輔助功能，通過放大和縮小，加快和減慢，使每個學(xué)生都能清楚地觀察到現(xiàn)象?；瘜W(xué)實驗，需要學(xué)生觀察掌握宏觀的實驗現(xiàn)象和實驗過程中的變化，更重要的是要學(xué)生理解實驗發(fā)生的原理。而在常規(guī)化學(xué)實驗中，只能讓學(xué)生觀察到實驗現(xiàn)象，無法看到物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，更無法觀察到化學(xué)反應(yīng)中的微觀動態(tài)變化。比如，有機(jī)化學(xué)是高中化學(xué)中的重要部分之一，如果學(xué)生不認(rèn)識有機(jī)物的構(gòu)成與反應(yīng)本質(zhì)，就很難進(jìn)行融會貫通，學(xué)好有機(jī)化學(xué)。教學(xué)中用動畫形式動態(tài)地展現(xiàn)有機(jī)分子的空間結(jié)構(gòu)，化學(xué)反應(yīng)中舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成，就可以把抽象化學(xué)概念和化學(xué)反應(yīng)過程變?yōu)榫唧w的形象的可視的知識和過程，就能夠更好地幫助學(xué)生理解與掌握知識要點。由于當(dāng)前大多數(shù)學(xué)校采用大班額教學(xué)，在學(xué)生分組實驗中，特別是技巧性操作實驗，比如中和滴定，教師指導(dǎo)起來常感到分身乏術(shù)。將標(biāo)準(zhǔn)操作錄像，放在投影儀上循環(huán)播放，讓學(xué)生自行對照來學(xué)習(xí)，那么就能很好地解決輔導(dǎo)人手缺乏的問題。

化學(xué)實驗題是高考中一個重要的考點，利用真實的場景進(jìn)行復(fù)習(xí)自然要比枯燥的講述效果要好得多。但在不少高中里，實驗經(jīng)費不寬裕，實驗技術(shù)人員也缺乏，要組織學(xué)生全員到實驗室進(jìn)行實驗復(fù)習(xí)顯然是一種奢望。同時，如果教師在每次復(fù)習(xí)時都需要把實驗重復(fù)演示一次，也會耗時耗力，不切實際。在實驗復(fù)習(xí)中，如果采用多媒體播放實驗錄像就可以在節(jié)約藥品與時間情況下讓真實再現(xiàn)，加深學(xué)生對知識點的記憶。特別是在高三總復(fù)習(xí)中，運用仿真模擬實驗系統(tǒng)進(jìn)行實驗復(fù)習(xí)，就能讓學(xué)生有如身臨其境親手做實驗的感覺，提高復(fù)習(xí)效率。從而最大程度地解決實驗復(fù)習(xí)中面對的時間、場地、準(zhǔn)備人手等實際困難，使之收到良好的教學(xué)效果。

二、在課堂教學(xué)與化學(xué)實驗輔導(dǎo)中運用數(shù)字故事進(jìn)行導(dǎo)入與情感熏陶

興趣是求知的內(nèi)在動力，在遵循學(xué)生的心理特點、認(rèn)知和記憶規(guī)律的基礎(chǔ)上，恰當(dāng)?shù)厥褂枚嗝襟w技術(shù)有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?！皵?shù)字故事”是指教師和學(xué)生在教學(xué)中，編寫教學(xué)故事，把傳統(tǒng)講故事的藝術(shù)與信息技術(shù)工具結(jié)合在一起，通過整合文字、圖片、音樂、視頻、動畫等多媒體元素，創(chuàng)造可視化故事的過程。數(shù)字故事已逐漸成為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)習(xí)者獲得豐富的學(xué)習(xí)體驗，提高教學(xué)質(zhì)量的一種信息化教學(xué)的策略和技能。教學(xué)中，筆者發(fā)現(xiàn)，部分學(xué)生認(rèn)為實驗課不是正課，遲到現(xiàn)象屢有發(fā)生，這使得實驗課往往不能按時進(jìn)行。此外，化學(xué)實驗安全教育是化學(xué)實驗教學(xué)中重要的基礎(chǔ)部分，雖然每次實驗課前筆者都反復(fù)重申實驗紀(jì)律、安全注意事項，但學(xué)生由于剛進(jìn)入實驗室，注意力都分散在實驗臺上的儀器及藥品上，大多沒有認(rèn)真聽講，以至實驗課中仍有不少學(xué)生沒有按要求進(jìn)行規(guī)范操作。為此，筆者自學(xué)視頻制作技術(shù)，誠邀信息技術(shù)教師作技術(shù)指導(dǎo)，組織愛好化學(xué)的學(xué)生進(jìn)行情景表演、拍攝，通過剪輯，用喜羊羊等卡通人物為主線，將視頻、圖片、文字、音樂串成一個整體，制作成數(shù)字故事——小灰灰上學(xué)記之實驗安全講座。在化學(xué)實驗課前播放這個數(shù)字故事講座，讓生動活潑的故事替代傳統(tǒng)的刻板說教，學(xué)生的注意力一下子就被吸引過來，輕松地接受了實驗安全教育，為接下來的高效實驗課的順利完成作好準(zhǔn)備。之后，每次實驗課前筆者都會根據(jù)實驗內(nèi)容，設(shè)計、制作與之相關(guān)的化學(xué)家故事或化學(xué)科普故事，如講述俄國化學(xué)家門捷列夫經(jīng)過15年的研究后排出元素周期表的故事——第一張元素周期表，從化學(xué)的角度敘述電池的生產(chǎn)、使用及環(huán)保電池研究的擬人故事——一只電池的自白等，把知識點或?qū)嶒炞⒁馐马棿┎逶趦?nèi)，或放在故事結(jié)尾，猶如一個小廣告。故事在實驗課前播放，借助聲、影、畫，化遠(yuǎn)為近，把大量的感性材料展現(xiàn)在學(xué)生眼前，使學(xué)生迅速進(jìn)入學(xué)習(xí)情景之中。實驗課前這三五分鐘雖短，但它創(chuàng)設(shè)了良好的課堂氛圍，很好地提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性。實驗課遲到的現(xiàn)象消失了，實驗風(fēng)氣也大為好轉(zhuǎn)。

數(shù)字故事最大的特點是將感情融入教育傳播中，促進(jìn)師生情感交流，把知識技能教育與情感教育融合。筆者在化學(xué)學(xué)科實踐輔導(dǎo)中同樣運用了數(shù)字故事來輔助教學(xué)。如果說生動的學(xué)科故事讓課堂更精采，那么勵志故事就會讓人振奮與深思。比如以學(xué)校參與研發(fā)天河一號與嫦娥一號的校友事跡為脈絡(luò)的勵志科普數(shù)字故事——明天在手，以反映學(xué)校學(xué)生進(jìn)行廢物回收作為化學(xué)替代藥品、材料的紀(jì)實故事——拾荒少年等。所有這些，都激勵、感動著學(xué)生奮發(fā)向上，在教學(xué)教育上取得了良好成效。

三、把科學(xué)DV活動作為學(xué)生進(jìn)行化學(xué)學(xué)科實踐的實施手段

充分利用和指導(dǎo)好化學(xué)學(xué)科實踐活動，使之成為培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣的催化劑，是高中化學(xué)教師的一項重要工作。在高中新課改背景下，化學(xué)學(xué)科實踐活動最常見的載體就是學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)。研究性學(xué)習(xí)既注重研究的過程，又注重過程的反思。這些反思不僅可以提高學(xué)生研究的內(nèi)在動機(jī)和自信心，激勵他們更主動更努力地參與研究，而且能使學(xué)生在反思中不斷進(jìn)步。諸如化學(xué)類研究性學(xué)習(xí)課題，大多都包含化學(xué)實驗。但在化學(xué)實驗中，有些實驗現(xiàn)象一閃而過；有些實驗條件稍有不同，結(jié)果就大不相同；有些實驗需要長期觀察才能得出結(jié)果?；瘜W(xué)實驗受限于各種因素，實驗不易重復(fù)，單靠傳統(tǒng)的記錄、拍照制作成簡單的ppt課件，遠(yuǎn)不能滿足最后的研究、分析、反思、展示需要。對此，筆者在參與廣西教育科研“十二五”規(guī)劃子課題《提高學(xué)生信息意識及建立復(fù)合型教學(xué)模式以促進(jìn)中學(xué)信息技術(shù)教學(xué)成效的實踐研究》中進(jìn)行了大量的研究與實踐，倡導(dǎo)把科學(xué)DV活動作為學(xué)生化學(xué)類研究性學(xué)習(xí)活動的實施手段。

青少年科學(xué)DV活動是青少年利用DV技術(shù)手段記錄自己親身經(jīng)歷的一個科學(xué)探究活動，它是一項具有開拓性的青少年科技教育活動，符合青少年探究求知的需要，適應(yīng)青少年的心理特點，培養(yǎng)青少年的動手實踐能力和科學(xué)精神，能真實記錄青少年親身經(jīng)歷，體現(xiàn)青少年探索科學(xué)完整過程的一個科學(xué)探究活動。例如，在學(xué)生DV作品《探究模擬酸雨對房屋的影響實驗》中，學(xué)生在四個燒杯中放入同樣成分、重量的水泥塊，用同量不同濃度的稀硫酸溶液浸泡，用兩個星期的時間觀察水泥塊每天的狀態(tài)，來模擬酸雨對房屋的影響。學(xué)生使用“會聲會影軟件”將觀察后拍攝下的視頻素材進(jìn)行剪輯，運用覆疊軌設(shè)置，在同一個畫面里開辟四個小窗口，顯示在四種濃度的稀硫酸溶液中浸泡的水泥塊的動態(tài)畫面。由于該實驗使用的稀硫酸溶液濃度不高，實驗現(xiàn)象并不是很明顯，普通照片是無法進(jìn)行對比觀察的，拍成視頻后分別觀察也觀察不出其中的差別，但是將視頻素材編輯成畫中畫的效果后，就很容易同時觀察到四個燒杯內(nèi)細(xì)微的區(qū)別了。同一個燒杯內(nèi)不同時段的狀態(tài)變化又可以用滾動的視頻連續(xù)顯示。學(xué)生把提出問題，進(jìn)行研究、實驗，最后處理數(shù)據(jù)得出結(jié)論的過程，拍攝成視頻，經(jīng)過去糙留精的編輯加工，配上音樂、解說，全面展示學(xué)生的整個活動過程。成品后的DV作品不僅可供學(xué)生回顧，發(fā)現(xiàn)探究過程中的不足，而且還可以作為生動的影像樣本供其他學(xué)生進(jìn)行參考?？茖W(xué)DV活動能夠細(xì)膩、系統(tǒng)地展現(xiàn)研究的整個過程，方便學(xué)生回顧與反思，因此成為學(xué)生化學(xué)學(xué)科實踐活動好的實施方法。加上計算機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、攝像手機(jī)的普及，使這一活動的實現(xiàn)更為方便。在這些實踐中，學(xué)生得到了充分的鍛練，能力得到多方面培養(yǎng)，從而更激發(fā)了他們學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情。

要把信息技術(shù)運用到教學(xué)教育之中，就是要把信息技術(shù)從學(xué)習(xí)對象轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぞ邔ο?，將信息技術(shù)的應(yīng)用和日常的工作有機(jī)地結(jié)合起來。改變教學(xué)觀念，運用新的教學(xué)方法，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用和教師的主導(dǎo)作用，發(fā)揮其優(yōu)化教學(xué)教育的作用。

【參考文獻(xiàn)】

[1]黃玉樹.利用遠(yuǎn)程教育整合實驗教學(xué)，提高教育教學(xué)質(zhì)量[J].新課程（教育學(xué)術(shù)版），2007（9）

【作者簡介】黃凌玲（1978— ）女，籍貫湖北黃岡，廣西師范學(xué)院化學(xué)專業(yè)本科畢業(yè)，理學(xué)學(xué)士 ，廣西防城港市實驗高級中學(xué)化學(xué)實驗教師，中學(xué)一級教師。

（責(zé)編 盧建龍）