媒體課件作為一種動(dòng)態(tài)、高效、大容量的現(xiàn)代化的教學(xué)媒體,傳遞的信息具有生動(dòng)、直觀、富于表現(xiàn)力和感染力、容易再現(xiàn)等特點(diǎn),可以形象、逼真地表示宏觀世界的化學(xué)現(xiàn)象以及微觀世界的原子、分子等物質(zhì)的內(nèi)部變化和發(fā)展過程,能藝術(shù)地表現(xiàn)化學(xué)世界的奧秘,從而有效地激發(fā)學(xué)生的好奇心,幫助學(xué)生理解化學(xué)知識(shí)。現(xiàn)實(shí)中一些難以做到的實(shí)驗(yàn),在多媒體課件中通過動(dòng)畫的形式能很好地模擬做出來。多媒體教學(xué)的大信息、高容量、省時(shí)、省力的優(yōu)勢是傳統(tǒng)教學(xué)無法比擬的,因此對提高課堂時(shí)效大有裨益。通過組織學(xué)生觀察演示實(shí)驗(yàn)、親自動(dòng)手進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn),不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析問題的能力,同時(shí)還培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和創(chuàng)造性思維的能力。因此,筆者認(rèn)為,計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)具有一定的局限性,我們有必要對多媒體課件進(jìn)行選擇制作,以下內(nèi)容適宜于采用多媒體課件進(jìn)行教學(xué)。
1.展示微觀結(jié)構(gòu),模擬微觀粒子的變化過程
化學(xué)中關(guān)于微觀世界的知識(shí)內(nèi)容,人們不能通過肉眼直接觀察,比較抽象,對老師的教、學(xué)生的學(xué)都帶來了一定的困難,如何將微觀內(nèi)容“實(shí)體化”,便成為我們要解決的重要問題。教學(xué)中,我們感到晶體結(jié)構(gòu)(如NaCl、Si02、石墨、金剛石、干冰等)、較復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)、有機(jī)物的同分異構(gòu)等內(nèi)容,有時(shí)通過語言描述比較困難,結(jié)構(gòu)模型的使用又很不方便;而借助于計(jì)算機(jī)特殊的動(dòng)畫功能則可以對它們?nèi)我膺M(jìn)行拆分、組合、旋轉(zhuǎn)、著色等操作,既有利于學(xué)生對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的理解,又有利于學(xué)生空間想象能力的培養(yǎng)。微觀粒子的運(yùn)動(dòng)對學(xué)生來說是較難理解的,又不可能通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)演示,如電子在核外的運(yùn)動(dòng)、將微觀過程加以宏觀模擬,把宏觀場景作微觀處理,對瞬間變化搞定格分析,增強(qiáng)學(xué)生對事物的理性認(rèn)識(shí),使“教”與“學(xué)”變得易于開展。例如,無機(jī)化學(xué)中《共價(jià)鍵》這一節(jié),要闡述微觀原子之間的相互作用,這些內(nèi)容很抽象,看不見,摸不著,描述也很困難。需要學(xué)生具有較強(qiáng)的空間想象能力和抽象思維能力,大多數(shù)學(xué)生理解起來感到很吃力。為了化解這一難點(diǎn),課件具體設(shè)計(jì)時(shí),首先在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示氫原子結(jié)構(gòu)示意圖,這樣可直觀看到它的核外電子排布,同時(shí),展示氫原子的電子云圖形,然后將兩個(gè)氫原子的電子云同時(shí)移動(dòng)接近到某一定距離時(shí),電子云有部分發(fā)生重疊,重疊部分電子云密度增大,負(fù)電性增強(qiáng),對兩核產(chǎn)生吸引力,當(dāng)相互吸引和排斥達(dá)到平衡時(shí),形成穩(wěn)定的氫分子——形成共價(jià)鍵。
2.難以實(shí)現(xiàn)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)的模擬
由于化學(xué)實(shí)驗(yàn)室硬件條件的限制,并考慮到實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)的不足和實(shí)驗(yàn)的時(shí)間、安全等因素,很多實(shí)驗(yàn)難以作為演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)走進(jìn)課堂,這時(shí),可采用計(jì)算機(jī)模擬演示。
(1)模擬有毒、有害的化學(xué)實(shí)驗(yàn)
通過模擬演示實(shí)驗(yàn),模擬有毒、有害的化學(xué)實(shí)驗(yàn),減少環(huán)境污染。目前一般學(xué)校教室里都還不配備通風(fēng)櫥,有些污染大的演示實(shí)驗(yàn)如:苯的溴化反應(yīng),銅與硝酸的反應(yīng)對環(huán)境都造成污染;液溴和二氧化氮毒性較大,不適宜在教室里演示,這時(shí),可借助計(jì)算機(jī)多媒體課件來完成。
(2)難度較大,成功率較低或反應(yīng)較慢的實(shí)驗(yàn)
有一些實(shí)驗(yàn)由于受到各種因素的影響,往往不易成功或現(xiàn)象不明顯,影響教學(xué)效果。例如,氫氣和氯氣混合點(diǎn)燃爆炸、焰色反應(yīng)、氫氣燃燒時(shí)的火焰顏色等。也有一些實(shí)驗(yàn)反應(yīng)太慢,課堂上完不成的反應(yīng)速率過慢的實(shí)驗(yàn)(如鐵的生銹過程)、變化極快無法在課堂上直接演示的實(shí)驗(yàn)。對于這些實(shí)驗(yàn)操作或生產(chǎn)過程,學(xué)生既要理解課本中的文字內(nèi)容,又要發(fā)揮想象力。采用動(dòng)畫模擬,可以直接將實(shí)驗(yàn)過程顯示出來,真實(shí)感極強(qiáng),既能減輕教師的負(fù)擔(dān),又能提高教學(xué)效果。
(3)裝置復(fù)雜、藥品稀貴的實(shí)驗(yàn)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,一些大型的實(shí)驗(yàn)設(shè)備(如核磁共振儀)價(jià)格昂貴,很多學(xué)校都沒有條件配備,將其制作成圖片,用動(dòng)畫模擬操作過程,再帶學(xué)生到機(jī)房參觀,可以收到事半功倍的效果;黃金溶于王水的實(shí)驗(yàn),黃金較為昂貴,這類實(shí)驗(yàn)可以用模擬實(shí)驗(yàn)來代替。
(4)錯(cuò)誤實(shí)驗(yàn)操作
模擬一些錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)操作,使學(xué)生親身感受到錯(cuò)誤操作的危險(xiǎn),從而避免錯(cuò)誤操作的發(fā)生。例如:稀釋濃硫酸時(shí),將水倒入濃硫酸,液體沸騰飛濺出來;用排水法收集氧氣,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)先停止加熱,后將導(dǎo)管移出水面,從而引起水的倒吸使試管炸裂等。
(5)化工生產(chǎn)過程
對于一些化工生產(chǎn)過程,我們不可能將學(xué)生帶到現(xiàn)場,帶到反應(yīng)裝置中去參觀,如接觸法制硫酸、氨氧化法制硝酸、石油的煉制、鋼鐵冶煉等,學(xué)生大多數(shù)未見過,缺乏感性認(rèn)識(shí),用多媒體技術(shù)在計(jì)算機(jī)屏幕上進(jìn)行宏觀縮小、動(dòng)靜結(jié)合、形象逼真地表現(xiàn)出一步步生產(chǎn)過程,對各個(gè)環(huán)節(jié)也可重復(fù)演示或局部放縮,耗時(shí)少,效果佳。使知識(shí)由抽象變?yōu)樾蜗螅档土藢W(xué)生對知識(shí)理解的難度,讓學(xué)生在一種輕松愉快的氣氛中掌握知識(shí)。
值得注意的是:化學(xué)多媒體實(shí)驗(yàn)仿真軟件演示容易操作容易成功,省時(shí)省力,很受我們教師歡迎,也很容易產(chǎn)生 “做真實(shí)性實(shí)驗(yàn)麻煩,不易把握,有實(shí)驗(yàn)失敗的風(fēng)險(xiǎn)”等想法,導(dǎo)致有的年青老師多采用多媒體實(shí)驗(yàn)仿真,不愿做真實(shí)性演示實(shí)驗(yàn)。但“仿真”畢竟不是“真”,它是人為預(yù)設(shè)的,不能替代化學(xué)實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性。有條件的話,還是盡量多做真實(shí)性實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
總之,運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助教學(xué)是教育現(xiàn)代化工程的需要,我們一定要更新觀念,堅(jiān)持以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主,計(jì)算機(jī)模擬教學(xué)為輔的原則,揚(yáng)長避短,以最優(yōu)化的化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)促進(jìn)化學(xué)教育教學(xué)工作,為教育現(xiàn)代化工程的早日實(shí)現(xiàn)作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
(作者單位:河南省太康縣第二高級中學(xué))