應用多媒體技術促進化學實驗教學

龐秀麗

多媒體技術可以變微觀為宏觀,變抽象為具體,變平面為立體,增強實驗效果;提高學生設計實驗的能力。

實驗是化學的靈魂。化學實驗可以提供直觀的實例,激發學生的好奇心,獲得感性認識,培養他們的觀察和分析能力,同時樹立實事求是的科學態度,掌握科學的學習方法。但是,有些實驗卻無法完成或效果不理想,削弱了實驗應有的價值,影響了教學效果。而計算機強大的模擬功能和交互功能,實物投影儀的縮放功能等,可以克服時間和空間的限制,有效地促進實驗教學,提升實驗教學的效果。

1 增強可視性,提高學習興趣

演示實驗要求現象明顯、效果好、視覺清晰。而課堂中演示實驗的現象一般只有坐在前排中間的學生能看清楚,后排和兩翼的大部分學生很難觀察到。久而久之,看不清楚的學生逐漸就會對實驗失去興趣,進而影響化學的學習。于是,有的教師只能拿著儀器在教室里巡回展示,這樣做會花費很多時間,影響教學的進程。而某些瞬間產生的現象也很難觀察到,影響教學效果。實物投影儀就可以很容易地解決這個問題。利用投影儀的放大功能,可以很清晰地把實驗過程展示出來,讓全班學生都能觀察到實驗的每個細節,大大提高演示實驗的效果,學生的興趣也很濃厚。而且這樣做對于每個學生來說,也體現了教育的公平性。但是,現在的投影技術只能呈現無聲的畫面,展示的現象不全面,削弱了實驗的部分功能。如果對投影儀加以改進,增加放音、攝像等功能,不僅可以全方位地展示實驗現象,還能為以后的實驗復習留下素材。

2 化不能為可能,增強感性認識

2.1 變微觀為宏觀,化抽象為具體化學是在原子水平上研究物質的組成、結構和性質的。學生對于微觀世界的認識只能通過教材和教師的描述,缺乏感性認識,理解起來很困難而且會有偏差。利用計算機可以把微觀世界模擬出來,變成可視可感的材料,就會很容易地突破理解上的瓶頸,讓學生獲得具體而深刻的認識。比如利用課件模擬溶液中離子反應的過程,學生就會很容易地理解離子反應的本質。

2.2 變危害為無害,化危險為安全某些有危險的實驗和有毒的物質,對人體和環境會造成危害;有些學校不具備相應的硬件設施,但這些實驗又不得不做。教師可以在有條件的實驗室里把這些實驗錄制下來,制成視頻讓學生觀看。這樣既不影響實驗效果,還消除危害和危險,同時也體現“綠色化學”的理念。

3 呈現反例,加深正面理解

反例對正確認識具有促進作用。教學中注重用各種方式讓學生獲得正確的認識,改錯也是一種,改錯的過程就是發現真理的過程。化學實驗中,某些操作或程序的錯誤,會造成嚴重的后果。雖然教師多次強調實驗的注意事項,但因為沒有感性認識,學生的印象不深,總會出錯。如果實際操作時出現錯誤,后果將不堪設想。比如濃硫酸的稀釋,學生雖然能記住試劑的添加順序和操作要點,但實際操作時卻容易搞混。如果教師在有防護的條件下把水倒入濃硫酸中,同時用攝像機拍下燒瓶炸裂的畫面給學生看,學生肯定會記住。

4 化平面為立體,培養空間意識

物質結構的展示也屬于化學實驗的一部分,以前教師用的是掛圖和模型,雖然起到一定的作用,但學生對于物質內部各組成部分間的空間關系很難準確理解。尤其在學習“物質的結構與性質”模塊時,學生對空間結構的不理解大大影響對物質性質的理解和掌握。現在教師可以用專業的化學軟件的特有功能讓分子或晶體的各部分按照既定的順序“生長”出來,成型后還可以進行轉動和拆裝。這樣學生可以從不同的角度進行觀察,有了空間印象后,從內部把握分子的空間結構就容易得多了。

5 利用交互功能,培養實驗設計能力

《理科綜合能力測試考試說明》要求學生“能夠根據要求靈活運用已學過的自然科學理論、實驗方法和儀器,設計簡單的實驗方案并處理相關的實驗問題”。這類試題很好地考查了學生靈活應用化學知識與技能以及科學研究方法,解決化學問題的能力和創造能力。教學中有關實驗設計的題目不可能都實際操作一遍,對可能出現的現象、情況也只能通過理論推導得出,學生沒有直觀的印象,應用時有一定的難度,得分率較低。如果利用軟件把常見的實驗設計方案制成多媒體“實驗室”,當學生進行實驗設計時,軟件就可以對學生的設計給予及時地評價、效果演示或正確提示,學生就會很容易地掌握正確的實驗原理和設計方法。

多媒體技術具有很多優點,但在應用過程中還存在一些問題,比如用課件完全代替演示實驗,課件過于花哨分散學生注意力,采用“拿來主義”,多媒體技術還不夠完善,等等,這些都影響了化學實驗應有的功能。所以化學教師應該用心地鉆研教學藝術和多媒體技術,使二者有機地糅合在一起,以豐富化學實驗的內涵,增強化學實驗的功能。■

(作者單位:山東省淄博市張店四中)