計算機多媒體在解決化學教學難點中的獨特作用

計算機多媒體以其獨特的聲音、圖像、動畫功能，生動形象地吸引學生的注意力，在學科課程的教育教學設計與實施過程中，可以解決傳統教育教學手段很難，甚至無法提出或無法解決的問題，解決教學難點，探索規律，啟發思維，達到更高、更新、更好的教育教學效果，從而實現教育教學創新和深層次改革的目標。我結合教育實踐和研究，從以下幾方面進行探究。

一、情境創設方面的難點

遷移理論認為:遷移有賴于情境之間的相同元素或相似的特征(刺激)。當新舊情境具有共同的元素，行為就產生了遷移。只要有學習遷移，就必然存在相同的因素，且兩者基本成正比，即相同因素越多，則遷移量越大。因此，在化學教學中情境創設在化學教學中有舉足輕重的作用。但是，傳統的教學資源難以滿足情境創設的要求，勢必影響教學的正常進行。而計算機多媒體可以在短時間內提供大量生動的信息，促進教學的順利進行。適當運用多媒體課件導入新課，創設情境，因勢利導，能夠提高學生的注意力，激發學習興趣，激活學生思維，引起探索欲望，為學生創造一種愉快、和諧的學習氛圍，讓學生在快樂中接受教育。例如:在教學化學平衡時，首先我放一段黃果樹瀑布的錄像。遠看瀑布的水平面保持不變，但是上游、下游的水在不停地流淌著，讓學生感知自然界中的這種平衡狀態，這樣可激發學生的學習興趣，促進教學的順利進行。

二、實驗教學的難點

化學是以實驗為基礎的學科，化學實驗貫穿于整個化學教學中。但是，由于化學反應本身或者條件的限制，難以到達預期的教學效果，這就給實驗教學帶來了很大難度。計算機可以適時模擬、縮放化學反應，解決實驗教學的難點。

1.反應速度緩慢或者現象不明顯的反應。

義務教育課程標準實驗教科書初中化學在教材中上冊和下冊共設置27個演示實驗。在這些實驗中，有許多現象明顯，效果好的實驗，所有的學生都能清楚地觀察到。但個別的實驗現象不是很明顯，只有極少數人能看得見，這樣對學生學習化學知識造成了不好的影響。例如:在做金屬與鹽酸反應時，鎂和鋅與鹽酸反應很劇烈，銅不能與鹽酸反應，實驗現象很容易觀察到，而鐵與鹽酸反應非常緩慢，不易觀察，這就影響了對四種金屬活動性進行比較。我在實驗的過程中利用計算機將演示實驗錄制下來，并用多媒體演示，這樣便于學生觀察，并且提醒學生認真觀察實驗操作步驟和要點。放完錄像后，我請四位同學重復做這個實驗，這樣使學生既鍛煉了觀察和動手能力，又對知識點掌握比較牢固。又如，“原電池”一節中原電池的原理及形成條件是本節課的重點，為了突出重點內容的講授，我讓學生從微觀本質理解原電池的形成，先讓學生設計原電池，使他們看到利用化學反應產生電流的事實。在學生急切渴求解決疑問——電流究竟是如何產生時，計算機屏幕上以鮮艷的彩色圖像展示出銅鋅兩種金屬的自由電子的濃度的不平衡，又以生動的動畫效果模擬出自由電子在電位差的作用下沿著導線從低電位向高電位的定向移動。畫面中H+得電子成為H原子，兩個H原子結合為分子，H2氣泡在銅板上冉冉升起。逼真的動畫效果、聽覺效果與視覺效果的融洽，學生眼耳手腦的全部調動并聚焦于一點，達到了教學的最優化，從而使復雜的化學反應環境由靜態變為動態，由無聲變有聲，由抽象變具體，不僅能大大增強表現力，而且易于提高學生的學習興趣，對學生學習動機的激發有著極高的價值，從而促使學生更好、更快、更準、更深入地把握教學的難點。

2.有難度、危險的反應。

有些化學反應進行的速度很快，而且有危險性，這樣就給實驗教學帶來了很大的難度，如銫和水反應，兩者相遇立即爆炸。這些課堂教學中無法實現的實驗，學生如果不能親臨其境，往往形成學習障礙。現在，這些教學難點在多媒技術下，可以得到很好的解決。

3.模擬錯誤實驗后果。

化學實驗中的一些易引起錯誤操作的實驗，學生如果不親自感知錯誤操作的后果，只靠老師講錯誤的原因及其錯誤操作可能帶來的危害，很難形成感性認識。但是又不能為了加深學生印象而用錯誤操作來證明，否則會造成危險。因此，現有的條件使學生對錯誤操作的長時記憶信息較少，很難指導學生的實驗操作。利用多媒體模擬這些錯誤操作，并配以聲音，把錯誤的原因及錯誤操作的后果演示出來。這樣學生記得清楚，印象深刻。如濃硫酸稀釋過程中，如果將冷水倒入濃硫酸中，會使液體沸騰，四處飛濺;點燃沒有檢驗純度的氫氣會導致氫氣發生裝置爆炸，等等。

4.模擬化工生產過程。

化學與技術課程標準指出:“了解化學在資源利用、材料制造、工農業生產中的具體應用，在更加廣闊的視野下，認識化學科學與技術進步和社會發展的關系，培養社會責任感和創新精神。”一些化工生產對學生身心的發展起很多的作用。但是，對于生活中的化工生產過程在實驗室里很難完成，如接觸法制硫酸、氨氧化法制硝酸、石油的分餾等。這些實驗只有在工業上才能實現，學生無法在課堂或實驗室內目睹其生產過程。有了多媒體教學，完全可以通過多媒體來實現。這樣教師在教學過程中就不會再有“紙上談兵”的感覺。如工業制硝酸的教學，先播放硫酸廠的錄像片，再展示硫酸廠生流程的課件，將分散、孤立的設備連接成完整的、系統的設備，將靜態的生產流程變為動態的生產過程，將各個環節進行局部放大和反復演示，使學生看清楚并理解各設備的工作原理和整個生成的流程。這樣通過計算機提供的直觀、形象、生動的教學，體現出傳統教學無法比擬的優勢。

三、理論教學方面的難點

從化學學科的主要特征看:化學是一門從原子、分子水平研究物質的組成、結構、性質及變化規律的科學，具有微觀性和動態特征。但是，常規的教學手段又很難模擬，這就給理論教學帶來了很大的難度。我們可以利用計算機來模擬、放大微觀粒子變化過程。例如:可以通過3D動畫模擬原子核外電子排布，學生可以清晰地看出核外電子的清晰排布，并且還可以感知不同電子層能量及運動速度的不同，形成深刻的理論概念。又如，在學習化學平衡時，平衡概念的建立是難點，我把手持技術和計算機結合起來，在講臺上利用手持技術做示范實驗，并將操作投影到屏幕上，這樣更清晰地展示操作過程和實驗現象，并可以把整個可逆平衡過程，用曲線在計算機上顯示，教學效果有很大的提高。如下是用手持技術描繪的可逆平衡過程:

又如，晶體結構比較復雜，雖然課本提供了大量的圖片，但是學生還是很難理解晶體的空間構型，成為理論教學的又一難點。我們可以根據教學的需要適時用動畫模擬晶體的空間結構，學生被生動的動畫所吸引，主動建構自己的知識。從而，降低了學習的難度。如下是用計算機描摹的晶體中原子的空間排布:

綜上所述，應用多媒體技術在解決化學教學難點上有獨特的作用。只要我們善于將這種現代化教學手段與傳統教學相結合、互相滲透、互相補充和完善，必將大大優化課堂教學，提高教學質量。

參考文獻:

[1]Priscilla Norton，Karin M.Wiburg.Teaching with Technilogy.中國輕工業出版社.

[2]鐘玉琢.多媒體計算機技術及應用[M].高等教育出版社，2002.