信息技術(shù)與初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合初探

王君

摘 要：近年來(lái)隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展以及新課程改革的不斷推行，包括化學(xué)在內(nèi)的傳統(tǒng)教學(xué)與信息技術(shù)的深度融合已經(jīng)成為常態(tài)化的模式。特別是在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面，運(yùn)用信息技術(shù)，把化學(xué)實(shí)驗(yàn)全方位、多角度的展示給學(xué)生，能夠起到新穎直觀、激發(fā)興趣、師生互動(dòng)、加深印象的效果，同時(shí)也能有效避免因客觀原因造成的爆炸、強(qiáng)光、有害氣體等對(duì)教師和學(xué)生產(chǎn)生危害，從而提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量，但也要看到信息技術(shù)只是輔助教學(xué)的手段，不能完全替代化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)際操作，只有做到兩方面的深度融合才能取得好的效果。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù);實(shí)驗(yàn)教學(xué);輔助教學(xué);深度融合

近年來(lái)，國(guó)家不斷推進(jìn)教學(xué)改革和教學(xué)創(chuàng)新，化學(xué)作為一門(mén)基礎(chǔ)自然科學(xué)學(xué)科也同樣對(duì)任課教師提出了新的更高的要求。本文擬就信息技術(shù)與初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合、彌補(bǔ)傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的不足、體現(xiàn)信息技術(shù)教學(xué)手段的優(yōu)越性等方面作一些初步的探討。

一、利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)情境激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

在課堂教學(xué)中，作為指導(dǎo)者、引導(dǎo)者的教師，如何激發(fā)起學(xué)生對(duì)本節(jié)課的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)一節(jié)課能否成功達(dá)到預(yù)期效果至關(guān)重要。有些時(shí)候，如果單憑教師通過(guò)語(yǔ)言描述，往往很難使學(xué)生提起興趣，但是如果添加一些影像資料，可能就會(huì)得到事半功倍的效果。例如，在《我們周?chē)目諝狻罚ǖ?課時(shí)）的教學(xué)中，在講到空氣污染與防治的問(wèn)題時(shí)，教師可以播放一些過(guò)去發(fā)生的空氣污染嚴(yán)重的事件的視頻，如美國(guó)洛杉磯光化學(xué)煙霧事件、英國(guó)倫敦?zé)熿F事件、西德森林枯死病事件及近幾年我國(guó)一些省市某些時(shí)段持續(xù)的霧霾天氣事件等，選擇的視頻最好是帶有講解的，這樣可以讓學(xué)生深刻直觀地意識(shí)到空氣污染造成的危害有多么嚴(yán)重。在課前還可以布置預(yù)習(xí)作業(yè)，讓學(xué)生拍攝身邊的空氣污染的照片或視頻，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)造成空氣污染的原因及如何防治的興趣，活躍課堂氣氛，大大提高學(xué)習(xí)效率。更重要的是，我們的課堂教學(xué)要讓學(xué)生能夠?qū)W以致用，能夠運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，所以在課堂上可以通過(guò)視頻創(chuàng)設(shè)一些情境，讓學(xué)生通過(guò)本節(jié)課學(xué)到的知識(shí)找到解決情境中涉及的問(wèn)題的途徑。

二、利用信息技術(shù)，擴(kuò)大演示實(shí)驗(yàn)效果

化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，在傳統(tǒng)的初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，由于化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)授課時(shí)間和化學(xué)實(shí)驗(yàn)自身特性等各種因素的制約，實(shí)驗(yàn)教學(xué)不能完全發(fā)揮其效果，而信息技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用給化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來(lái)了新的途徑和方法。在初中化學(xué)教學(xué)中，運(yùn)用傳統(tǒng)的教學(xué)手段很難突破教學(xué)的重難點(diǎn)，比如，在傳統(tǒng)的課堂中，一些演示實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象不能確保每個(gè)學(xué)生都能觀察到，如果想要讓每個(gè)學(xué)生都觀察到就需要繞著教室走一圈，這樣一來(lái)不僅浪費(fèi)了時(shí)間，而且有的實(shí)驗(yàn)反應(yīng)發(fā)生得太快，往往學(xué)生還沒(méi)觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束了，然而信息技術(shù)的應(yīng)用就讓這一問(wèn)題迎刃而解了。我們可以將這些重要的實(shí)驗(yàn)演示在大屏幕上，使演示裝置得到放大，提高細(xì)微現(xiàn)象的可見(jiàn)度，從而達(dá)到用常規(guī)教學(xué)手段演示達(dá)不到的效果。

三、利用信息技術(shù)模擬演示，突破實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)

有些化學(xué)實(shí)驗(yàn)，由于受到反應(yīng)條件、反應(yīng)物和生成物的性質(zhì)等各方面因素的限制，按常規(guī)演示難以完成或?qū)崿F(xiàn)，但借助多媒體課件進(jìn)行模擬演示或者把在特定環(huán)境中錄制好的實(shí)驗(yàn)視頻在多媒體中播放出來(lái)，就能取得良好的效果。

一是模擬有毒、有害物質(zhì)參加或者生成的實(shí)驗(yàn)。涉及有毒、有害物質(zhì)參加或生成的實(shí)驗(yàn)，容易造成污染并且可能會(huì)對(duì)身體造成一定的傷害，這樣的反應(yīng)不適合在課堂上演示。如一氧化碳的毒性是無(wú)法讓學(xué)生直接感知的，這時(shí)可借助三維動(dòng)畫(huà)——小白鼠中毒死亡，告知學(xué)生在日常生活中要謹(jǐn)防煤氣中毒。也可以通過(guò)CO使小白鼠中毒的視頻，讓學(xué)生更深刻地知道CO的毒性。同時(shí)，還可以模擬血紅蛋白與CO結(jié)合的過(guò)程，使學(xué)生形象地理解CO使人中毒的原因。最后，可以通過(guò)視頻或者Flash動(dòng)畫(huà)為學(xué)生播放CO中毒的搶救方法，并講解其中的原理。在介紹一氧化碳毒性的同時(shí)，也要讓學(xué)生知道，CO雖然有毒，但是它在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中還是有著廣泛的應(yīng)用的，例如CO作為還原劑可以用來(lái)冶煉金屬、利用CO的可燃性可以作燃料等。

二是模擬化工生產(chǎn)過(guò)程，對(duì)一些化工生產(chǎn)過(guò)程，如高爐煉鐵等，學(xué)生大多數(shù)未見(jiàn)過(guò)而缺乏感性認(rèn)識(shí)，用多媒體課件制成動(dòng)畫(huà)可形象逼真地表現(xiàn)每一步生產(chǎn)過(guò)程，對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)也可以反復(fù)演示或局部放大。也可以將工廠生產(chǎn)環(huán)節(jié)的一些視頻播放給學(xué)生觀看，讓學(xué)生更直觀地感知實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程，使我們的教學(xué)不再是紙上談兵，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)化學(xué)的重要性。

三是模擬化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，如在酸、堿、鹽一章的教學(xué)中，在學(xué)習(xí)復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件時(shí)，學(xué)生只能死記硬背，對(duì)為什么生成水、生成沉淀、生成氣體，反應(yīng)就能發(fā)生，否則就不能發(fā)生反應(yīng)不理解，而這部分知識(shí)恰恰是教學(xué)的難點(diǎn)。為解決這一難題，我們可以借助Flash動(dòng)畫(huà)模擬這一過(guò)程，用不同顏色的小球表示不同的離子，當(dāng)兩種溶液混合時(shí)，一些不同的顏色的小球相互結(jié)合，生成水或不溶于水的沉淀或生成氣體離開(kāi)溶液，另一些不同顏色的小球處于自由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。將微觀的東西宏觀化，這樣就會(huì)更形象更直觀，可以深入淺出地讓學(xué)生接受理解知識(shí)。

四是模擬一些具有一定危險(xiǎn)性的容易造成傷害的實(shí)驗(yàn)，如在濃硫酸稀釋方法的實(shí)驗(yàn)中，為了讓學(xué)生直觀地看到把水加到濃硫酸中稀釋造成的嚴(yán)重后果，可以通過(guò)Flash動(dòng)畫(huà)為學(xué)生演示出來(lái)，或者教師在實(shí)驗(yàn)室親自操作，制作成微課，在課堂上展示出來(lái)，這樣不但避免了課堂上演示實(shí)驗(yàn)可能帶來(lái)的危險(xiǎn)，更重要的是還可以讓學(xué)生直觀地感受到為什么我們稀釋濃硫酸時(shí)，必須把濃硫酸緩慢地加到水中，并不斷用玻璃棒攪拌，這樣就可以加深學(xué)生的印象，無(wú)論在考試還是實(shí)際操作中，都不會(huì)犯類(lèi)似的錯(cuò)誤。

四、利用多媒體歸納整理，提高課堂效率

多媒體教學(xué)能把知識(shí)更多、更快地傳授給學(xué)生，教師可以把知識(shí)梳理后通過(guò)PPT課件展示在大屏幕上，這樣就無(wú)須在黑板上板書(shū)了，從而大大節(jié)省了時(shí)間，增加了課堂的容量，有效地提高課堂教學(xué)效率。多媒體輔助教學(xué)具有信息容量大、檢索快、傳播效率高的功能，可以讓學(xué)生充分利用多種感官進(jìn)行學(xué)習(xí)，加快教學(xué)進(jìn)度、溫故知新，從而提高教學(xué)效率。例如，在人教版九年級(jí)化學(xué)第八單元復(fù)習(xí)中，就可以通過(guò)PPT課件把本單元的知識(shí)點(diǎn)以知識(shí)樹(shù)的形式展示給學(xué)生，這樣簡(jiǎn)潔、直觀，和學(xué)生一起歸納，便于學(xué)生識(shí)記;在練習(xí)的環(huán)節(jié)中，可以把習(xí)題直接通過(guò)課件展示在大屏幕上，大大節(jié)省了不必要的時(shí)間;同時(shí)可以把一些實(shí)驗(yàn)題的模擬實(shí)驗(yàn)通過(guò)Flash動(dòng)畫(huà)展示給學(xué)生，讓學(xué)生不再紙上談兵，更好地用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。

五、信息技術(shù)不能完全替代實(shí)際操作

化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，其理論大多是通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確立的。因此，在化學(xué)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)理論、掌握實(shí)驗(yàn)操作技能、培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新精神必不可少的過(guò)程。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作和親自觀察，能獲得直接經(jīng)驗(yàn)，并和學(xué)習(xí)的知識(shí)結(jié)合起來(lái)，形成比較完整的、牢靠的知識(shí)體系;通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力和獨(dú)立從事科學(xué)研究的探索精神，能準(zhǔn)確、清晰、全面地表述和概括實(shí)驗(yàn)的全部?jī)?nèi)容及其結(jié)果，簡(jiǎn)明、扼要和規(guī)范地撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，還能正確快速裝置儀器，迅速排除儀器故障，表現(xiàn)正確的步驟和過(guò)程，精確完成實(shí)驗(yàn);通過(guò)實(shí)驗(yàn)，可培養(yǎng)和提高學(xué)生的化學(xué)觀察能力;通過(guò)實(shí)驗(yàn)，可以了解學(xué)生的能力差異，及時(shí)地糾正錯(cuò)誤操作，并進(jìn)行有針對(duì)性的輔導(dǎo)，防止形成錯(cuò)誤的習(xí)慣;通過(guò)實(shí)驗(yàn)，可以避免學(xué)生只會(huì)“說(shuō)”“寫(xiě)”實(shí)驗(yàn)而不會(huì)動(dòng)手“做”實(shí)驗(yàn)。

教師在課堂上應(yīng)多為學(xué)生創(chuàng)造動(dòng)手參與、動(dòng)腦思考的機(jī)會(huì)，盡可能地將一些演示實(shí)驗(yàn)變?yōu)閷W(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)，還可以讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究教師提出的問(wèn)題，也可以提出一些改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的思路和方法并親自操作看是否可行，變被動(dòng)為主動(dòng)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。如金屬硬度的演示實(shí)驗(yàn)，若教師在前面演示相互刻畫(huà)，告訴學(xué)生哪種金屬表面留下劃痕就說(shuō)明哪種金屬硬度小，但是由于劃痕很細(xì)，稍微有點(diǎn)距離就觀察不到，即使教師親自下去拿著帶有劃痕金屬片繞著教室走一圈兒，學(xué)生可能也看不到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)前教師可以要求學(xué)生準(zhǔn)備他想探究的金屬并引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)怎樣的方法能快速判斷哪種金屬的硬度大。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室親自操作，每做一個(gè)實(shí)驗(yàn)，就填寫(xiě)一個(gè)實(shí)驗(yàn)記錄，通過(guò)自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并親自操作得出的結(jié)論一定會(huì)加深學(xué)生的印象的。這種方法，增加了學(xué)生參與的機(jī)會(huì)，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性并培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造精神。學(xué)生不但理解得既快又深刻，而且能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，避免了教師一言堂，學(xué)生被動(dòng)聽(tīng)的局面。

在化學(xué)教學(xué)中，教師要指導(dǎo)學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)步驟，完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)要求，并在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行深刻的反思，思考實(shí)驗(yàn)中可能導(dǎo)致誤差的原因，不僅可使學(xué)生創(chuàng)造能力得到充分的鍛煉和提高，而且更容易達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。如在做“一定濃度的氯化鈉溶液的配置”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，可提出如下問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)中有哪些需要注意的問(wèn)題？如果在食鹽的溶解過(guò)程中，用來(lái)裝水的燒杯提前潤(rùn)濕會(huì)帶來(lái)怎樣的后果？在倒入氯化鈉的操作中，如果少量氯化鈉灑落在試驗(yàn)臺(tái)上，會(huì)使配置的氯化鈉溶液的濃度偏大還是偏??？實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意分析可能導(dǎo)致誤差的原因并盡量避免實(shí)驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生誤差。由于教學(xué)時(shí)間的短暫以及還有其他教學(xué)任務(wù)尚需完成，因而實(shí)驗(yàn)中有些問(wèn)題只能讓學(xué)生通過(guò)計(jì)算分析來(lái)完成。這樣，就要求學(xué)生必須明確實(shí)驗(yàn)原理及步驟，最后經(jīng)過(guò)列式分析才能確定導(dǎo)致誤差的結(jié)果。對(duì)解決這一問(wèn)題感到有困難的學(xué)生，可引導(dǎo)其回憶前面已經(jīng)練習(xí)過(guò)的有關(guān)溶液濃度計(jì)算的習(xí)題。

綜上所述，化學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)茏畲笙薅鹊匕l(fā)揮人的主觀能動(dòng)性，能加深學(xué)生對(duì)研究對(duì)象的認(rèn)識(shí)，證明和發(fā)現(xiàn)客觀物質(zhì)的內(nèi)部組成、性質(zhì)及變化規(guī)律。信息技術(shù)教學(xué)是在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生和發(fā)展起來(lái)的，它僅僅是一種教學(xué)手段而不是教師追求的終極教學(xué)效果。所以在化學(xué)教學(xué)中，只有將信息技術(shù)和實(shí)驗(yàn)操作有效地融合，才能取得最佳的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

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編輯 杜元元