論利用信息技術(shù)優(yōu)化中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)

郭睿

【摘 要】本文主要論述了如何利用信息技術(shù)整合優(yōu)化中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)的實踐，研究和探討了信息技術(shù)在中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用。近幾年來，從我校的理化教研組開展的現(xiàn)代信息技術(shù)與化學(xué)課程的整合實驗中，我們清晰地認(rèn)識到，把計算機多媒體技術(shù)用于中學(xué)化學(xué)教學(xué)，有著傳統(tǒng)教學(xué)不可比擬的優(yōu)勢，如果充分發(fā)揮信息技術(shù)與課程整合的優(yōu)勢，能夠?qū)崿F(xiàn)化學(xué)實驗教學(xué)的最優(yōu)化。

【關(guān)鍵詞】信息技術(shù) ? ? ?化學(xué) ? ? 實驗教學(xué)

素質(zhì)教育要求教師是課程開發(fā)和教學(xué)研究的主體，要求教師能主動投身課程教學(xué)思想和教學(xué)方法的理論研究與實踐探索中，教師轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)者。身份的變化要求技能提高，計算機和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展為教學(xué)提供了必要的幫助。應(yīng)用計算機在教學(xué)中為學(xué)生創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，開拓多媒體教學(xué)空間。如何利用信息技術(shù)整合優(yōu)化中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)的實踐，研究和探討信息技術(shù)在中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用，這是每個化學(xué)教師所關(guān)注的問題。

化學(xué)教學(xué)過程中，怎樣使學(xué)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(xué)規(guī)律的本質(zhì)，是化學(xué)教學(xué)成功的關(guān)鍵。但是在實際化學(xué)教學(xué)過程中，有許多化學(xué)實驗的完成是瞬時的，現(xiàn)象是單一的，學(xué)生很難觀察清楚;又有的實驗受時空的限制，現(xiàn)象不夠清晰或者現(xiàn)階段就不可能做，而這些實驗現(xiàn)象中往往蘊含著豐富的信息和深刻的化學(xué)規(guī)律。在傳統(tǒng)教學(xué)過程中，學(xué)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(xiàn)代信息技術(shù)與化學(xué)課程的整合實驗中，我們清晰地認(rèn)識到，把計算機多媒體技術(shù)用于中學(xué)化學(xué)教學(xué)，有著傳統(tǒng)教學(xué)不可比擬的優(yōu)勢，如果充分發(fā)揮信息技術(shù)與課程整合的優(yōu)勢，能夠?qū)崿F(xiàn)化學(xué)實驗教學(xué)的最優(yōu)化。

一、信息技術(shù)實現(xiàn)瞬間定格化學(xué)實驗，優(yōu)化探究

信息技術(shù)可以將瞬時性的學(xué)生很難觀察清楚的實驗過程進行動態(tài)再現(xiàn)，可以隨時定格講解，可以分段演示，使學(xué)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(fā)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(xué)生對所學(xué)知識有了進一步的了解，達(dá)到了教育教學(xué)的目的，同時也培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和一絲不茍的科學(xué)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(yīng)該盡量創(chuàng)造條件讓學(xué)生動手，在操作過程中獲得直接的感性認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新精神。利用多媒體模擬實驗則可以動態(tài)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(jié)束時先熄滅酒精燈，后從溶液中撤導(dǎo)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(jié)合，給學(xué)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(shù)實現(xiàn)動態(tài)模擬化學(xué)實驗，優(yōu)化理解

對現(xiàn)象不清晰的實驗，需要用計算機科學(xué)動態(tài)模擬補充。當(dāng)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(xué)化學(xué)中還涉及不少工業(yè)生產(chǎn)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(xué)生對工業(yè)生產(chǎn)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(tài)的生產(chǎn)流程變?yōu)閯討B(tài)的生產(chǎn)過程，將各個環(huán)節(jié)進行局部的放大和反復(fù)演示，使學(xué)生既能看清楚，又能理解各個設(shè)備的工作原理和整個生產(chǎn)流程，避免了書本上冗長文字造成的呆板、枯燥。

三、信息技術(shù)實現(xiàn)隨機補充化學(xué)實驗，優(yōu)化拓展

對受時空限制或現(xiàn)階段不可能做的實驗，可以完全用計算機科學(xué)模擬和視頻來支持實驗教學(xué)。例如，證明分子不停地做無規(guī)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(xiàn)象，這在課堂四十分鐘內(nèi)是無法實驗的，而應(yīng)用計算機模擬或者視頻幾分鐘內(nèi)即可完成這些實驗，并且現(xiàn)象明顯，使學(xué)生在短時間內(nèi)感知很長時間才能觀察到的實驗現(xiàn)象。

四、信息技術(shù)實現(xiàn)適時反饋化學(xué)實驗，優(yōu)化應(yīng)用

對于一些違反操作規(guī)則，可能給實驗或?qū)嶒炂鞑脑斐刹涣己蠊牟僮鳎部梢酝耆糜嬎銠C科學(xué)模擬這樣做的后果。很多實驗不允許學(xué)生自己操作，這些規(guī)定無形中扼殺了學(xué)生的創(chuàng)造性思維，而有些學(xué)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(xué)生實際上也是動手能力、創(chuàng)造能力強的學(xué)生。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，倡導(dǎo)學(xué)生自主探討性實驗，既可以保護儀器，又能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，并能把很多傳統(tǒng)實驗做不到的效果一一再現(xiàn)出來。

另外，不能用模擬實驗來代替真實實驗。化學(xué)實驗是真實的，是學(xué)生最可信賴的事實。計算機模擬化學(xué)實驗是虛擬的，是以化學(xué)實驗為基礎(chǔ)的，是化學(xué)實驗的補充。因此，不能用信息技術(shù)完全取代化學(xué)實驗，而不做化學(xué)實驗。例如，實驗室制取CO2是信息技術(shù)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(xué)生在實驗室中親自試驗。

總之，在化學(xué)實驗教學(xué)過程中使用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)是一種先進的實驗教學(xué)手段，傳統(tǒng)的黑板、粉筆教學(xué)被逼真、形象的動畫、錄像、課件所代替，優(yōu)化了教學(xué)環(huán)境，增強了學(xué)生的興趣，提高了實驗教學(xué)效率。那么，在化學(xué)實驗教學(xué)中應(yīng)該怎樣應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，哪些實驗內(nèi)容適合網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，適合采用哪些信息技術(shù)，這都是我們教育工作者們應(yīng)該進一步探討的問題。