化學實驗中應用網絡教學的實踐與體會

化學實驗是中學化學教學中最普遍采用的媒體。化學實驗是人們認識和研究物質的一種科學方法，是人們根據研究的對象和研究的目的，創造性地運用科學知識和實驗手段，有計劃地實施探究性實踐活動的過程。“化學科學的任何一項重大的突破，無一例外地是經過化學實驗而取得的”。中學生化學學習中的化學實驗，雖然絕大多數是對物質及其變化的再認識，但從本質上看，這一過程與科學家進行的科學研究中的化學實驗是一致的。但由于實驗條件的限制，實驗的科學性、直觀性、探索性和操作性的特點在教學中很難真正體現，使現有的實驗不能完全地發揮其教學作用。我們通過網絡把現代信息技術(攝影、實物投影、攝像、放像、計算機多媒體技術和網絡技術等方面)結合起來，應用于化學實驗教學中，可以克服實驗條件的限制，提高實驗的可見度，增加實驗的時效性，保障實驗的安全性，加強學生實驗操作的規范性，為學生提供進行創造實驗設計的條件，同時還可以進行化學實驗考核，豐富學生實驗知識等，最大限度地發揮實驗的作用。由此可見，網絡教學與化學實驗教學的有機整合勢在必行。

在多媒體網絡教室里實現每位學生一臺電腦，每臺電腦都互相聯網，由主機(教師機)控制。教師利用一部分時間通過液晶投影進行適當的講解，其它時間由學生掌握。學生可以在各自的計算機上可由教師組織教學，亦可通過教師提供的素材和積件進行獨立的學習。當遇到問題時，學生可以及時向教師或同學請教。這種學習模式將普通的計算機變成了強有力的學習工具，它徹底改變了傳統的粉筆加黑板的教學模式，將嶄新的教育思想與教學模式引入課堂。它能將投影、錄像、攝像、積件等現代教學手段運用于網絡教學之中，具有屏幕及語音廣播功能、屏幕監看和監聽功能、學生分組交談功能、教師和學生雙向交談功能、學生電子舉手功能等。這樣，不但突出了學生的主體作用，而且基本上達到了學生之間、學生與教師之間的個別信息的傳遞。而教師在控制教師機的過程中仍能保障有效的課堂教學管理，從而提高了課堂教學效率。現就網絡教學中如何將各種教學媒體與化學實驗進行整合談談具體做法。

一、網絡教學中投影技術對化學實驗教學中的應用

化學課的演示實驗，其目的是通過實驗讓全體學生和教師一起探索物質變化的全過程，在理性上有一定的認識，從而提出疑問，進一步探究出結論。演示實驗可提高學生對化學的學習積極性和參與程度，體現實驗過程的真實性、科學性。它是培養學生觀察能力的重要途徑，也為引出課題、問題，進行討論、探究創造條件。因此，演示實驗要真正起到演示作用。演示實驗中為了提高實驗的可見度，傳統的方法一般采用放大實驗儀器、抬高實驗裝置、增加實驗藥品的用量巡回展示實驗結果，然而實驗儀器的放大是有限的，巡回展示實驗結果又浪費時間，且有些現象是在實驗中瞬間產生的而無法觀察到，以至影響教學效果。投影技術主要是對實驗現象進行放大，克服演示實驗可見度小的缺陷，使學生能清楚地觀察到實驗現象，特別是一些細小的、不易觀察到的實驗現象。例如：在做二氧化碳實驗室制法原理探究時將做石灰石與鹽酸、大理石與硫酸、碳酸鈉與鹽酸三個對比實驗，若在試管中進行，部分現象瞬間即逝，改在有孔井穴板中做此對比實驗配合實物投影或視頻展示臺對實驗現象進行放大，學生就很容易選擇實驗室用什么試劑來制取二氧化碳了。上述實驗可以大大縮短探究時間，教師在講課時感到很流暢，學生對知識的理解、掌握感到很輕松。

二、網絡教學中攝像、放像技術在化學實驗教學中的應用

演示實驗的全過程需要較長的時間，且伴隨著一些無關緊要的現象，干擾學生正確觀察實驗現象，影響實驗的效果。由于學生課堂學習時間是有限的，要讓學生的有限的時間內盡可能多地獲得信息，給予學生信息要有選擇，使學生觀察到的現象對所學得的知識有價值。因此，網絡教學中采用攝像、剪輯技術，對實驗全過程進行加工，既為學生提供實驗全過程，又突出重要的實驗現象，同時不失實驗的真實性。例如：硫酸銅晶體從熱飽和溶液中析出等實驗可采用緩慢的攝像技術快速播放的技術在課堂上播放，大大增強演示實驗的時效性。當學生在很短的時間內看到硫酸銅的晶體的析出和形成的全過程，不僅對飽和溶液降溫析出晶體有很直觀的感覺，而且對晶體概念理解更深刻，從而增強了學生對實驗觀察的有效性和敏捷性，提高了教學效益。

演示實驗教學中，有些實驗具有一定的危害性和危險性，在課堂上無法實施演示，借助于錄像教學，既保證學生的安全，又保護環境，達到良好的教學效果。另外，教師通過錄像技術還可以對實驗中的錯誤操作引起的危害進行真實再現，引起學生的重視，幫助學生掌握正確的實驗操作步驟和操作技能。例如：濃H₂SO₄稀釋實驗，課堂上一般演示正確的操作，對不正確的操作進行講解，通過錄像對濃H₂SO₄滴入水中放出大量熱量使H₂SO₄液飛濺的現象進行演示，使學生加深對這一知識點的理解；再如加熱膽礬晶體實驗，如試管口沒有向下傾斜，水流入試管底部，白色的無水硫酸銅又變成藍色，試管破裂，使實驗失敗，然后把這一過程拍成錄像，這樣的教學可以使學生正確掌握實驗操作規則和正確認識實驗裝置，對實驗的成功起到一定的作用。

三、網絡教學中運用積件和配套軟件進行實驗模擬

化學實驗的操作步驟和操作規范都有一定的要求，一旦學生操作失誤，不僅會引起實驗失敗，而且可能引起實驗事故，更會引起學生的恐懼心理，影響學生學習化學的興趣。教師采用多媒體網絡技術，應用現有的積件資料和配套軟件，對操作易錯誤的后果進行模擬。這樣，讓學生在計算機前先進行模擬操作，以掌握正確的操作和對不正確的操作的理解，再進行實驗，將大大提高學生實驗的有效性。例如：氫氣的制取和性質實驗如不按照實驗步驟進行，一旦失誤，就有一定的危險性。為了解決這一難題，我通過多媒體技術，設計、制作了氫氣的制取和性質的軟件，對這一操作做了一些特別的處理。在課堂上，讓學生進行反復模擬實驗，一旦操作正確，軟件就給予獎勵提示，鼓勵學生，而一旦學生操作錯誤，軟件對不正確的實驗給出可能產生后果的模擬，如點燃未檢驗純度的氫氣發生爆炸；還原氧化銅時試管口未向下傾斜，產生的水倒流到試管底部，使試管破裂等。實驗開始時可讓學生探究選擇先通氫氣還是先加熱，對選擇先加熱后通氣的操作給出發生爆炸的模擬。實驗結束后，要求學生探究選擇先停止加熱還是先停止通氫氣，對選擇先停止通氫氣的操作給予出生成紅色的銅又被氧氣氧化成氯化銅，導致實驗失敗的模擬。通過模擬實驗，學生既能掌握原理又能掌握實驗操作方法，從而提高學生實驗技能和實驗的成功率，更深刻理解正確操作的重要性。