■宋佐龍
多媒體技術在高中化學實驗課堂的運用
■宋佐龍
10.3969/j.issn.1671-489X.2013.14.106
要想克服實驗條件不完善的問題,在化學實驗的教學過程中要應用一些新技術,如多媒體技術。對多媒體技術的應用目的在于保障實驗的安全性、增加實驗的時效性、提高實驗演示的可見度、加強學生實驗過程的規范性、豐富學生的實驗知識以及為學生創造實驗設計的條件等,使得化學實驗能最大限度地發揮其作用。
在學生對化學知識的學習過程中,化學實驗能幫助學生更好地掌握和理解化學知識,也是高中化學教學中常用的手段。因為實驗條件還不夠完善,實驗的科學性、操作性、直觀性以及探索性都受到了影響。因此,要想客服實驗條件不完善的問題,在化學實驗的教學過程中就要應用一些新技術,如多媒體技術。對多媒體技術的應用目的在于從以下幾方面加以突破:保障實驗的安全性、增加實驗的時效性、實驗演示的可見度得到提高、加強學生實驗過程的規范性、豐富學生的實驗知識以及為學生創造實驗設計的條件等,使得化學實驗能最大限度地發揮其作用。多媒體技術主要包括攝影攝像、放映、實物投影、網絡技術以及計算機多媒體技術等。
為了更好地驗證演示實驗的真實性,錄像技術的功能效應可以提供幫助。
投影技術能讓學生觀察到實驗的一些不易察覺的細節和現象。投影技術通過對實驗現象放大來克服演示實驗可見度小的缺點。使用投影技術的優點:大幅提高實驗的科學性,使學生的積極性以及參與程度得到提高,提供有利的條件來培養學生的觀察力。
在教學過程中,為了能讓學生觀察到實驗過程中物質變化的全程,使學生從理性上得到認識,進而提出疑問并得出結論,教師在教學過程中通常會借助于演示實驗。演示實驗的優點:提高學生的學習熱情和參與度、展現實驗過程的真實性并得到學生的信服、培養學生的觀察力、能科學合理地為學生引出問題等。演示實驗要想取得預想的效果,就要借助于放大實驗儀器,不能演而不示。在過去的教學過程中通常會通過放大實驗儀器、加大藥品的用量以便于做巡回展示、加高實驗裝置等,這些傳統的方法有很多缺點:放大有限、造成藥品和時間的浪費、對有些持續時間很短的現象無法捕捉。這樣就會影響教學效果。如果采用投影技術就會克服這些缺點,對增強教學效果有很大幫助。
如某校的高一學生正在上化學實驗課,內容是金屬鈉和水的反應。傳統的教學模式會使用大號的燒杯來進行以方便學生觀察,而現在有了投影儀的幫忙,實驗就可在試管中進行:把金屬鈉加入滴有酚酞的水中,通過投影屏幕,學生可以清楚地看到“浮、游、熔、響、紅”等實驗現象,實驗的效果有了顯著的增強。再如在進行濃硫酸的稀釋實驗時,采用投影技術可以對實驗的關鍵點——溫度計的讀數變化進行擴大,驗證性實驗的驗證就更有科學性。
學校在教學過程中為了幫學生學會實驗技能,經常會進行演示實驗。演示實驗最為注重的是過程,現在可以采用攝像和剪輯技術來對演示實驗的全程進行加工,好處是:可以為學生進行實驗的全程回放、著重突出一些重要的實驗現象、實驗的真實性也可以得到保障。如進行氯氣的提取演示實驗,對此可以使用錄像技術來演示,在過程中可以對實驗的注意點進行局部的放大,還可以加入旁白介紹,這樣學生就能學會正確操作,還能理解為什么要這么操作。因為氯氣具有毒性,這種方式還可以避免毒氣。采用此項新技術可以讓學生更好地學會實驗的規范操作并能掌握氯氣的特性。
為了更好地驗證演示實驗的真實性,錄像技術的功能效應可以提供幫助。如攝像放映技術具有快速和緩慢的攝像功能以及快、慢、倒的放映功能,這些功能可以幫助學生清晰地看到一些快速反應的變化,也可以讓學生以正常速度來觀察一些比較緩慢的反應變化,保障了演示實驗的時效性,節約了教學時間。如為學生演示氯水見光分解,此實驗可以利用攝影放映技術在課堂上播放,學生可以在較短時間內看到氯水經過幾小時的光照開始冒小氣泡,24小時才有明顯氣體產生這一現象也可以讓學生在短時間內看到。實驗的時效性增強了,實驗結論也可以讓學生信服,更能理解有些化學變化是非常緩慢地發生的。
有些實驗具有相當的危險性,在進行演示實驗時就不可以在課堂上進行。對于這類實驗可以借助于錄像教學,不但可以保證教學效果,還可以保障學生的安全,對環境又可以保護。通過錄像技術,可以對實驗過程中一些不合規范的操作進行演示,以引起學生的重視,幫助學生掌握規范的操作步驟和技能。如在課堂上進行濃硫酸的稀釋實驗時,教師只能演示規范的步驟,對于那些不合規范的操作只能講解和提醒。對此實驗要運用錄像教學,學生可以觀察到濃硫酸滴入水中釋放出大量的熱能,這些熱能使濃硫酸液亂濺的場面,從而更好地掌握這一知識點。
基于計算機多媒體技術,可以通過文字、聲音、畫面等來展現微觀世界,進行模擬化學反應,從而打破學生在認知中的空間限制,利用各種感知來獲得知識。這樣更便于學生參與,激發學生的學習興趣。對一些具有危害性的或者危險性的實驗可以通過交互功能以及模擬技術來讓學生操作,為學生的學習創造更好的條件。
如進行氯氣的實驗室制法,實驗結束后正確的操作應該是先把導管移出水面再移開酒精燈,如果操作違規就會有危險。利用多媒體技術就可以解決這一難題。利用多媒體技術模擬出實驗室,設計出相應的軟件,就可以讓學生在課堂上反復操作從而加深印象。對于學生的正確操作,計算機要及時給出獎勵提示;對于一些錯誤的操作,計算機能及時呈現導致的結果。利用多媒體技術,不但能提高實驗的成功率,更能讓學生認識到規范操作的重要性,有利于學生對相關知識的掌握,培養學生的想象力和創造力。
再如“原電池原理”實驗,傳統的教學方式,教師只能進行普通的演示實驗:用導線、電極、電流表等裝置向學生展示化學能轉化成電能的原理。對于電子是怎樣進行定性移動形成電流的,學生就無法理解。在實驗的操作過程中,如電極不合格,實驗現象就不明顯。總的來說,因材料的局限,教師的演示角度就會受到局限,只能從宏觀角度進行演示,讓學生通過這些現象去感悟就很難,也很難了解原電池的微觀世界。可以運用多媒體技術的動畫效果,把微觀世界宏觀化,讓學生清晰地觀察到電子是怎么樣從原電池的正極流向負極的,并且掌握知識的重點。
綜上,在對學生的教學過程中,進行一些演示實驗可以增強學生的操作能力,對于學生解決問題的能力以及遷移能力的培養有很大幫助,也有助于學生提高協作能力、創造能力。在高中化學實驗課堂上,多媒體技術的廣泛應用給課堂增添了活力。隨著科學技術的不斷發展,實驗和多媒體的結合會越來越廣泛,實驗的內涵必將越來越豐富,其教學的成功也會得以加強。
[1]朱樹長.運用多媒體優化思想品德課教學效果[J].中國教育技術裝備,2011(19):152.
[2]鄒科華.運用多媒體教學,提高體育課堂教學效率[J].中國信息技術教育,2009(22):45.
[3]劉煥偉.如何利用多媒體技術優化初中語文教學[J].學周刊,2011(2):161.
山東省濰坊科技學院汽車工程系)