論利用信息技術優化中學化學實驗教學

郭睿

【摘 要】本文主要論述了如何利用信息技術整合優化中學化學實驗教學的實踐，研究和探討了信息技術在中學化學實驗教學中的應用。近幾年來，從我校的理化教研組開展的現代信息技術與化學課程的整合實驗中，我們清晰地認識到，把計算機多媒體技術用于中學化學教學，有著傳統教學不可比擬的優勢，如果充分發揮信息技術與課程整合的優勢，能夠實現化學實驗教學的最優化。

【關鍵詞】信息技術 ? ? ?化學 ? ? 實驗教學

素質教育要求教師是課程開發和教學研究的主體，要求教師能主動投身課程教學思想和教學方法的理論研究與實踐探索中，教師轉變為學習方法的指導者。身份的變化要求技能提高，計算機和網絡的發展為教學提供了必要的幫助。應用計算機在教學中為學生創設學習情境，開拓多媒體教學空間。如何利用信息技術整合優化中學化學實驗教學的實踐，研究和探討信息技術在中學化學實驗教學中的應用，這是每個化學教師所關注的問題。

化學教學過程中，怎樣使學生正確有效地觀察理解實驗，并運用抽象思維方法把握化學規律的本質，是化學教學成功的關鍵。但是在實際化學教學過程中，有許多化學實驗的完成是瞬時的，現象是單一的，學生很難觀察清楚;又有的實驗受時空的限制，現象不夠清晰或者現階段就不可能做，而這些實驗現象中往往蘊含著豐富的信息和深刻的化學規律。在傳統教學過程中，學生對這一切的把握依賴于直觀的實驗觀察和教師在黑板上的講解。近幾年來，從我校的理化教研組開展的現代信息技術與化學課程的整合實驗中，我們清晰地認識到，把計算機多媒體技術用于中學化學教學，有著傳統教學不可比擬的優勢，如果充分發揮信息技術與課程整合的優勢，能夠實現化學實驗教學的最優化。

一、信息技術實現瞬間定格化學實驗，優化探究

信息技術可以將瞬時性的學生很難觀察清楚的實驗過程進行動態再現，可以隨時定格講解，可以分段演示，使學生便于觀察。例如，模擬錯誤實驗造成的后果：在試管加熱時，試管口向上傾斜，加熱后生成的水倒流回試管，使試管炸裂;啟譜發生器被堵塞引起的爆炸;氫氣點燃爆炸等等。通過演示模擬實驗，使學生對所學知識有了進一步的了解，達到了教育教學的目的，同時也培養了學生嚴謹的工作作風和一絲不茍的科學精神。需要注意的是，模擬實驗是絕對不能代替實驗操作的，而是應該盡量創造條件讓學生動手，在操作過程中獲得直接的感性認識，培養學生的動手能力和創新精神。利用多媒體模擬實驗則可以動態地展示氫氣還原氧化銅時，先加熱后通入氫氣引起爆炸，組合裝置中實驗結束時先熄滅酒精燈，后從溶液中撤導氣管引起倒吸等一些錯誤操作引起的后果，通過聲音、圖像的結合，給學生留下生動、深刻的印象，這是直接觀察演示實驗根本無法做到的。

二、信息技術實現動態模擬化學實驗，優化理解

對現象不清晰的實驗，需要用計算機科學動態模擬補充。當然，在補充之前還是要先做實驗的。例如濃硫酸稀釋時，錯誤地將水倒入濃硫酸中會帶來什么樣的后果就不能用實驗演示來觀察，我們就可以制作動畫來模擬解決問題。中學化學中還涉及不少工業生產流程，如果我們只是用講解或者掛圖來探究知識，效率低下，不太直觀，學生對工業生產過程的整體把握也不好。我們也可以把這些流程制作成動畫效果，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的放大和反復演示，使學生既能看清楚，又能理解各個設備的工作原理和整個生產流程，避免了書本上冗長文字造成的呆板、枯燥。

三、信息技術實現隨機補充化學實驗，優化拓展

對受時空限制或現階段不可能做的實驗，可以完全用計算機科學模擬和視頻來支持實驗教學。例如，證明分子不停地做無規則運動的擴散實驗中，清水和硫酸銅溶液的擴散需要大約一個月才能完成，鉛和金的擴散需要幾年才能有較明顯的現象，這在課堂四十分鐘內是無法實驗的，而應用計算機模擬或者視頻幾分鐘內即可完成這些實驗，并且現象明顯，使學生在短時間內感知很長時間才能觀察到的實驗現象。

四、信息技術實現適時反饋化學實驗，優化應用

對于一些違反操作規則，可能給實驗或實驗器材造成不良后果的操作，也可以完全用計算機科學模擬這樣做的后果。很多實驗不允許學生自己操作，這些規定無形中扼殺了學生的創造性思維，而有些學生自主意識很強，常常會進行一些“地下操作”，最終損壞了儀器。然而，須知這些“破壞性”強的學生實際上也是動手能力、創造能力強的學生。在網絡環境下，倡導學生自主探討性實驗，既可以保護儀器，又能培養學生的創新能力，并能把很多傳統實驗做不到的效果一一再現出來。

另外，不能用模擬實驗來代替真實實驗。化學實驗是真實的，是學生最可信賴的事實。計算機模擬化學實驗是虛擬的，是以化學實驗為基礎的，是化學實驗的補充。因此，不能用信息技術完全取代化學實驗，而不做化學實驗。例如，實驗室制取CO2是信息技術和課程整合較多的部分，制作了各種許多不同的課件，但不管課件制作得如何精美，沒有真實實驗的支撐，是不會有很好的效果的，必須讓學生在實驗室中親自試驗。

總之，在化學實驗教學過程中使用網絡信息技術是一種先進的實驗教學手段，傳統的黑板、粉筆教學被逼真、形象的動畫、錄像、課件所代替，優化了教學環境，增強了學生的興趣，提高了實驗教學效率。那么，在化學實驗教學中應該怎樣應用網絡信息技術，哪些實驗內容適合網絡信息技術，適合采用哪些信息技術，這都是我們教育工作者們應該進一步探討的問題。