對多媒體輔助化學演示實驗教學的反思

■湖北天門特級教師馬志超

對多媒體輔助化學演示實驗教學的反思

■湖北天門特級教師馬志超

一、傳統的課堂演示實驗存在的缺陷

化學演示實驗，是化學教學的一個重要組成部分，也是學生學習化學的重要途徑。但傳統的課堂演示實驗卻存在著一定的缺陷，主要表現在：反應裝置規模小而教室范圍大，多數學生只能到觀察比較模糊的現象；許多化學變化瞬間即逝，學生無法及時捕捉和觀察；一些化學實驗需要較長的時間才能完成，而課堂教學時間有限，學生無法直接觀察結果；演示實驗時教師既要自己動手或指導學生操作，又要調控整個教室學生的注意力，無法組織學生同步思考討論，從而導致邊實驗邊探索的氣氛不濃；一些實驗危險性較強，不宜于在課堂上演示；工業生產裝置規模大，根本無法在課堂內演示。

二、適當運用多媒體輔助化學演示實驗

隨著現代教育技術的發展，利用多媒體輔助中學化學演示實驗在化學教學中已逐漸廣泛地應用。多媒體教學，一般包括攝影、實物投影、攝像、放像、實物投影、計算機多媒體技術和網絡技術等方面。毋庸置疑，這種教育技術的優勢是傳統教學手段所無法比擬的。它具有傳統教學手段所沒有的趣味性、直觀性。它可以充分調動師生的積極性、主動性和創造性，有利于突破教學的重難點，從而更容易達到教學目的，使學生在愉快、輕松的環境中獲得知識。因此多媒體輔助化學演示實驗逐漸成為中學化學教學的重要手段。

1.投影技術在化學實驗演示教學中的應用。采用投影技術，可以大大提高演示實驗的效果。例如：在做二氧化碳密度比空氣大的實驗和濃H2SO4稀釋實驗時，對實驗中關鍵性的觀察點——天平指針的偏移和溫度計讀數的變化，通過投影技術進行放大，使驗證性實驗的驗證更具科學性，用實物投影儀對氫氧化鈉固體表面潮解現象進行放大，鼓勵學生注意多觀察生活中的化學現象。上述實驗在教師講課時感到很流暢，學生對知識的理解及掌握感到很輕松。投影技術主要是對實驗現象進行放大，克服了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—些細小的、不易觀察到的實驗現象。投影技術使實驗的科學性得到了提高，增強了學生學習的積極性，為培養學生的觀察能力提供了條件。

2.攝像技術在化學演示實驗教學中的應用。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，又突出了重要的實驗現象，同時也不失實驗的真實性。例如氯水見光分解、硫酸銅晶體的形成等實驗可采用此技術在課堂上播放，大大增強了演示實驗的時效性。當學生在很短的時間內看到硫酸銅晶體形成的全過程時，不僅對晶體的形成有很直觀的刺激感受，而且對晶體概念理解更深刻。當學生看到氯水在幾小時的光照后才開始慢慢地冒小氣泡，24小時才有明顯氣體產生時，不僅會對實驗結論信服，更能體會到有些化學反應是很緩慢發生的，這樣就增強了學生對實驗觀察的有效性。利用錄像技術中的功能效應，促使演示實驗更具真實性。如：高速成或緩慢的攝像技術和放像的快、慢、倒等功能不僅使學生清楚地看到快速化學反應的變化，還能使學生快速地觀察到緩慢的反應變化，讓學生迅速感知易觀察到的細節，提高學生觀察的敏捷性，同時還縮短了教學時間，增加了演示實驗的時效性，提高了教學效益。攝像、錄像技術還可以顯示較復雜的化工生產過程，使抽象的教學內容直觀化，便于學生對這類知識的理解和掌握，對一些價格昂貴、危險性大、定性的實驗，則要求較多的操作技術，裝置復雜的實驗也可以借助教學錄像來完成，以保障演示實驗的安全性、正確性、有效性、規范性。

3.CAl課件在化學演示實驗教學中的應用。CAI課件在化學演示實驗中，起到實驗設計教學的作用。對學生進行化學知識和實驗操作技能的演示教學，有利于培養學生的遷移能力、解決問題的能力、相互協作能力和創新能力。在計算機多媒體技術上，我們可以通過聲音、畫面、文字于一體模擬特殊化學演示實驗，打破學生認識中的時空限制，用各種感官來感知信息，有利于學生的主動參與，激發學習興趣，更符合現代學生的學習思維習慣。通過交互功能和模擬技術，對一些危險性、危害性的實驗，可以放心地讓學生大膽操作，為學生的探索和創造提供條件。

（1）中學化學中有一部分實驗，在課堂上不能直接演示。包括污染嚴重或有危險性但學生又必須知道的一些化學實驗如CO的毒性演示；較難完成的實驗如工業制氨、石油的形成過程等；不易觀察的實驗，如壓強對化學平衡的影響；化學實驗錯誤操作的后果，如將水倒入濃硫酸中、點燃不純氣體引起爆炸等，都可通過CAI課件來模擬反應過程。

（2）可以動態地、對比地演示一些化學現象，可以有效地控制變化的速度，調節快慢，從而便于學習者的觀察和思考，培養學生的能力。如沉淀的結晶析出過程，在實際實驗操作中，只能觀察到結晶的析出現象和結果，而通過CAI課件的教學展示，還可以完全了解結晶的形成過程，包括晶核的形成、成長、乃至陳化過程。實踐與理論的緊密結合，更有利于知識的學習、理解和掌握。又如某些實驗，需要較長的反應時間才能完成，無法直接觀察到實驗結果，對組織學生同步進行思考和討論造成困難。此時，若用CAI來模擬，則可以人為控制實驗展示的時間，按需要選擇某一片段或某一畫面，進行“快放”或“慢放”，同時穿插對實驗的探索性設問，則可以取得較好的教學效果。又如鐵的吸氧腐蝕和析氫腐蝕問題，由于反應時間長，直接在課堂演示是無法辦到的?？稍O計模擬實驗，將二根鐵釘放在盛有水的水槽內，鐵釘上罩有試管，打出字幕“一段時間后”，通過電腦模擬兩者在腐蝕過程中現象的不同（水面的變化、有無氣體產生），啟發學生思考原因。這樣的模擬使學生如臨其境，更易發現問題的本質，提高了解題的能力：對于三池（原電池、電解池、電鍍池）的電子轉移問題，利用電腦模擬實驗，展示電子的運動軌跡，讓學生直觀地了解到電子得失的情況，再啟發學生總結規律，教學效果會明顯好一些。

（3）模擬錯誤操作的實驗?；瘜W實驗基本操作和基本技能是高考的重要考點內容。錯誤的操作會有什么危害，由于學生并未親自做過，事實上老師也不允許做，所以學生往往記不住。通過電腦動畫模擬錯誤操作，可以培養學生的糾錯能力。例如，濃硫酸的稀釋是將濃硫酸沿燒杯內壁慢慢倒入水中并不斷攪拌。如果將水倒入濃硫酸中會怎么樣呢?可制作一個將水倒入濃硫酸中的動畫，水倒入濃硫酸，分層、在界面上迅速產生大量的熱，使水與硫酸一起濺出，非常危險，這樣就給學生留下了極深的印象。

（4）利用電腦來做虛擬實驗。利用電腦來模擬實驗裝置的搭配，是傳統化學實驗復習課上無法實現的，而利用多媒體計算機可以制作一些小程序，讓學生用鼠標選擇儀器，將它移到一定的位置，如果位置正確，則該儀器停留在正確位置不動，如果學生沒有將儀器移動到正確位置，則儀器仍回到原來的地方。例如，用Authwere5.0中可移動對象響應屬性可以達到這一目的，這樣讓學生在電腦上模擬實驗，按一定的順序，搭成所需的實驗裝置。這不僅可以激發學生的學習興趣，提高學生的實驗能力，還可以節約儀器和實驗藥品。

三、多媒體輔助化學演示也有不足

多媒體輔助中學化學演示實驗教學的作用是有目共睹的，但在實際應用中存在一些不足，主要表現在以下方面：

1.CAI課件或過于簡單，或過于花哨。一個好的化學課件，應該內容科學，使用方便，畫面清晰，圖文并茂。如果過于簡單，則課件僅僅起了一個活動黑板或幻燈的作用，達不到應有的效果，久而久之，學生會失去興趣。但如果插入大量的圖形、音樂等元素，則學生的注意力難以集中到要學習的重難點上來，學習的效果也會大打折扣。

2.以動畫代替實驗，弱化了動手能力的培養?；瘜W是以實驗為基礎的學科，要充分發揮實驗的作用。有些教師濫用多媒體，本來在實驗室里完成而且現象明顯的實驗，現在一律改用模擬效果代替。這樣下去，學生都變成紙上談兵，一些簡單的基本操作都不會做了，更別說在實驗過程中發現問題，解決問題。利用計算機教學，只是一種輔助手段，千萬不能本末倒置，實驗教學不但不能淡化，而應不斷地加強，決不能因計算機輔助教學的開展而削弱實驗教學。

3.課件千篇一律，針對性不強。在網上，充斥著各種多媒體課件，這給我們教學和研究確實帶來了極大的方便，但在使用時，一定要根據實際情況，有所選擇和加工，切不可照搬不誤。每個老師思維方式和教學風格是不一樣的，學生的知識水平和接受能力也是不一樣的，在教學中應注意因材施教，所以我們的課件可以學習和借鑒別人的，但一定要突出自己的個性，切勿千篇一律，人云亦云。

市場購買的化學課件很多是不能直接用于課堂教學的，因為這些課件很多只重形式而不重視內容，有些雖然畫面很美，卻分散了學生注意力，不能完全符合教師的教學設計。

4.重觀摩評比輕推廣運用。制作多媒體課件的目的是為了應用于教學，提高教學質量和效益。時下有些學校多媒體制作的目的卻不在于此，而是為教學改革裝潢門面，制造表面效果。于是評比頻頻舉行，各種證書比比皆是，事后將課件“打入冷宮”。這種做法是脫離實際的形式主義，是“勞民傷財”式的折騰。

四、多媒體輔助化學演示實驗教學注意事項

由于國內的多媒體輔助化學演示實驗教學還處于實驗階段，存在不少認識上的誤區。有的不能正確處理與傳統教學模式之間的關系；有的不能正確處理課堂四要素之間的關系；有的在多媒體課件的選題和設計上存在科學性和必要性問題；有的不能正確定位多媒體教學的作用。這些都是阻礙多媒體輔助演示實驗教學健康發展的重要因素。

1.正確處理教學過程中四要素之間的關系。重演示操作輕推理分析，手忙腳亂使教師成了放映員，使學生覺得“只見器不見人”“只見畫不見文”“只有播音員音響而不聞老師之聲音”，也就是說老師的言傳身教等于零。多媒體是創設學習情境，學生主動學習、協作、探索和完成知識意義建構的認知工具，而不是教師向學生灌輸所使用的手段和方法。多媒體輔助課堂教學不能用多媒體簡單地代替教師的傳授，仍然要充分發揮教師的主導作用和學生的主體作用，同時突出多媒體教學的輔助功能。

2.多媒體輔助化學演示實驗手段不能排斥傳統的課堂教學模式。如果一味追求課堂上的教學過程的“奢華”，講究聲音、錄像、動畫和投影，追求知識傳授上的“大容量”，最終不是分散了學生的注意力，就是把學生搞得顧此失彼，反而降低了課堂效率。每一個教師特定的教學語言、教態、板書和應變能力是最大的財富，只有把傳統教學手段、教師個人特色和多媒體輔助教學有機地結合起來，才能真正發揮多媒體課堂教學的作用。

3.多媒體輔助化學演示實驗必須有助于突破教學重難點。重形式，輕內容，多媒體運用過濫或演示不當，弄得學生眼花繚亂，成為“電灌”課，其效果可想而知。因此切入點（突出重點，突破難點；創設情境，激發興趣；化難為易，化靜為動；設疑置難，引起思辨等）很重要。如通過多媒體技術把課堂演示實驗中有毒的、有危險性的實驗通過播放錄像的形式演示出來，多媒體課堂教學決不能只停留于表面，用電腦屏幕代替板書、用錄像代替所有課堂演示實驗等，這些做法都是不可取的。

4.多媒體積件的制作必須具有科學性?？茖W性是自然科學首先必須具備的，它是最重要的性質。離開了科學性，也就失去了自然科學立足的根本。因此，我們在設計課件時一定要注意不能犯科學性錯誤，否則不但不能起到輔助教學的作用，反而會給學生帶來更大的負面影響。課件（或積件）的制作不可違背知識和認知的科學性，不能杜撰一些不合事實的媒體軟件，也不能為了生動形象或提高效率濫用媒體和軟件，以免違背化學科學和教育科學的規律。

（作者單位：湖北省天門實驗高中）

責任編輯 王愛民