鄭亞男
唐山市豐潤區楊官林鎮曹莊子中學 河北唐山 064006
伴隨著計算機技術的飛速發展,計算機在教育教學領域的應用也日趨廣泛。多媒體教學是一種新興的現代化的教學手段,它綜合利用文字、實物、圖形、圖像、聲音、視頻錄像等多種媒體技術向學生傳遞豐富多彩的教學信息。多媒體教學法是指使用各種電教化媒體,如投影、幻燈、計算機、電視、錄像等,而傳統的教學媒體是指黑板、掛圖、實驗、模型等有機結合的教學方法。化學是一門基礎自然科學,它研究物質的組成、結構、性質以及變化規律。教師運用多媒體教學手段可以增強學生學習化學的興趣和加深對知識的理解,運用多媒體進行教學對提高化學課堂教學效率有很大的益處。
多媒體技術極大地擴充了傳統教學的教學手段,使知識能夠以文字、圖形、圖像、聲音、動畫、視頻等多種方式表現出來。教師利用多媒體技術制作成多媒體課件,將教學要求中要求學生把握的知識進行多角度的分析和講授。比如,教師可以將課本上的要點知識言簡意賅地制作成幻燈片上的文字材料,并輔之以一定的圖片說明;對于一些實驗步驟,可以用動畫或視頻加以演示介紹,再輔之以旁白進行講解;學生觀察完實驗之后,要求學生根據實驗過程,分析這個實驗說明的問題,即得出實驗結果,教師進行總結;最后,根據本節課的教學內容要求完成相應的練習。
長期以來,化學教師熟悉應用傳統的教學方法,并注重把大量的教學時間和精力花在教學重點和教學難點上。這種做法的弊端是學生容易產生疲勞感甚至厭煩情緒,不利于學生展開進一步的學習。多媒體技術在教學內容和課堂組織形式上采用大量的色彩鮮明、活潑有趣的圖片和動畫結合的授課模式,讓化學課堂教學真正成為生動活潑的教學活動。
比如,教師在向學生介紹分子、原子及核外電子等微觀粒子運動等抽象知識的時候,用傳統的說教形式的授課方法就不能形象地展示其變化的詳細過程,但是如果采用多媒體技術制成相應的3D動畫課件以展示這些粒子的三維動態圖形以及相應的模擬微觀粒子結合、分離的過程,這種動態形象的畫面就會有助于調動學生感官協同感應,讓學生很快地理解和接受這些抽象的微觀世界,使他們快速地領會教學內容,從而達到快速入門、輕松理解的教學效果。
相對于其他的自然學科而言,化學可以說是一門解釋宏觀現象背面藏著的微觀現象的自然科學。宏觀現象是它的外在特點,微觀抽象性是它的教學難點。傳統的課堂演示實驗是增強化學教學效果的最大障礙,因為這些課堂演示實驗往往難以控制,演示范圍太小,學生無法觀察清楚。伴隨著化學電教教育的進步,化學實驗對解釋化學宏觀現象的強化教學起到很重要的作用。與之相對,化學元素的微觀抽象性的解釋成為教學難點,這些現象學生無法用眼睛直接觀察到,以前也沒有接觸過,沒有形成表象,只是依靠一些靜態的模型展示出來形成一些初步的印象,無法達到對于事物本質的認識。如果化學教師能熟練地做到應用大量微觀現象進行動態模擬演示的教學手段,那將成為一種非常理想的教學設想。而如果能使用計算機輔助教學,正好能實現這種愿望。
在化學教材中,有很多地方包含著非常抽象的理論知識,諸如核外電子的運動狀態、物質的溶解過程、化學平衡等。對于這些部分教師感到難教,學生更感到難于理解,如果僅靠傳統的教學手段,很難達到理想的教學效果,而改用多媒體課件輔助,效果就會有效得多。如原電池工作原理的探究實驗中,如果只是通過實驗的演示,那么也只能讓學生看到實驗的結果,知道實驗是發生了反應,但是其中的離子、電子的變化卻不能看出來。如果教師通過多媒體技術制作離子反應演示實驗,就可以清晰地把任意一個化學反應的實際過程的本質變化展示給學生觀看。
教師首先利用多媒體在畫面上展現原電池裝置的示意圖,當合上開關開始反應時,教師分別采用黃色、綠色、紅色和白色等不同顏色的球來表示電子、H+、SO42-和氣泡。當反應進行時,黃顏色的球所示的電子就從負極慢慢地順著導線進入到正極,綠顏色的球所示的H+就不斷地往正極方向跑,而紅顏色的球所示的SO42-不約而同進到負極。與此同時,正極一端出現一個個的小白球往上竄出來,這就說明氣體是從正極出來的。就這樣,學生通過多媒體演示實驗,直觀地認識了原電池的工作原理。
許多化學實驗中會有有毒物質出現,也有些化學實驗由于師生操作方法或步驟不當,有可能發生意外事故。因此,化學實驗具有一定的危險性。而這些化學實驗中的錯誤操作,在以往的教學中教師只是講解其產生錯誤的原因和錯誤操作帶來的危害,而學生并沒有感性認識,因此常常對此印象不深,以致在實際實驗操作中就可能重現這樣的錯誤,引起嚴重的實驗后果。如果教師改用計算機模擬這些錯誤操作,并將步驟明確,動作放慢,這樣就會把產生錯誤的過程和原因演示得非常清楚,同時也做到渲染氣氛,讓學生觀察后產生深刻的印象。
例如,下列錯誤操作都可以用模擬動畫來演示:稀釋濃硫酸時將水倒入濃硫酸中液體飛濺;點燃沒有檢驗純度的氫氣導致氫氣發生裝置爆炸;用排水法收集O2時,先停止加熱,后將導管移出水面,用水倒吸到加熱的試管中而引起試管炸裂;加熱裝有液體體積超過試管容積的實驗液體沖出試管等;有毒氣體的制取應用時,沒有尾氣處理裝置,引起中毒;等等。學生看到錯誤操作的危險性,加深對錯誤原因的理解。
所有這些演示實驗都能通過動畫來模擬,一來不會造成危險后果;二來讓學生的知識視野更為開闊、全面;三則能夠減少不必要的人身或物質損失。學生通過觀察這些演示實驗,其知識系統的構建更為全面,能夠學到常規教學中學不到的東西,從這一教學角度來說,這些演示實驗能夠做到對常規教學的補充。
多媒體教學具備眾多優勢,但卻不是萬能的,如果教師把多媒體教學當成治愈學生厭學化學的靈丹妙藥,就會導入濫用多媒體的誤區。
首先,多媒體演示實驗不能取代學生常規實驗,教師不能因為圖省事、節約成本,就減少常規學生實驗的開出率。有很多實驗需要學生親手操作才能有效地形成感性認識,同時也能培養他們動手實驗的能力,提升實驗技巧,為以后的學習和工作打下良好的基礎。學生動手實驗的過程同時也是消化知識的過程,有助于他們對化學原理和現象的記憶。
其次,通過師生共同動手做實驗,能夠使學生發現課上講授難于發現的問題,通過一個個的錯誤試驗嘗試,學生更能深刻體會到物質變化的本質,也能提升師生間的親和力。在保障學生足夠的親手實驗基礎上,教師適當地增加多媒體演示實驗,以補償常規教學的不足;或者是通過制作將微觀世界放大的模擬動畫讓學生對微觀世界的粒子產生科學的認識,以填補這一領域再現的空白,增強學生的想象能力。
教師只有把常規實驗與多媒體演示實驗有機地結合在一起使用,互為補充,互為促進,才能達到理想的教學效果。任何一方的過多或過少都可能導致教育的偏差。另外,教師要自主研發課件,以滿足自身實際教學的需要。