尚松青
實驗是化學教學重要的方法。但有些實驗由于條件的限制,實驗的科學性、直觀性、探究性等特點在教學中不能很好的體現。把多媒體技術應用于化學實驗教學中,克服實驗條件的限制,提高實驗的可視性,增加實驗的時效性,保障實驗的安全性,加強學生實驗操作的規范性,以期最大限度地發揮實驗在化學教學中的作用。
一、投影技術對化學實驗教學中的應用
演示實驗的目的是通過實驗讓全體學生觀察到物質變化的全過程,在理性上有一定的認識后,提出疑問,獲得結論。演示實驗可提高學生對化學的學習積極性和參與程度,體現實驗過程的真實性、科學性,讓學生信服,是培養學生觀察能力的重要途徑,也為引出課題、問題,進行討論、探索,發現創造條件。為了提高演示實驗的可見度,傳統的方法一般采用放大實驗儀器,抬高實驗裝置,增加實驗藥品的用量巡回展示實驗結果,然而實驗儀器的放在是有限的,巡回展示實驗結果又浪費時間,且有些現象是在實驗中瞬間產生的而無法觀察到,以至影響教學效果。采用投影技術,可克服上述缺陷,大大提高演示實驗的效果。例如:濃HSO稀釋實驗時,對實驗中關鍵性的觀察點——溫度計讀數的變化,通過投影技術進行擴大,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,激勵學生注意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、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,特別是一些細小的、不易觀察到的實驗現象。投影技術增強學生學習的積極性和參與程度,為培養學生的觀察能力提供條件,
二、攝像、視頻后期技術在化學實驗教學中的應用
不少演示實驗的全過程需要較長的時間,且伴隨著一些無關緊要的現象,干擾學生正確觀察實驗現象,影響實驗的效果。由于學生課堂學習時間是有限的,要讓學生的有限的時間內盡可能多地獲得信息,給予學生信息要有選擇,使學生觀察到的現象對所學得的知識有價值。因此,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:氯水見光分解實驗可采用此技術在課堂上播放,大大增強演示實驗的時效性。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,不僅對實驗結論信服,更體會到有些化學反應很緩慢發生的,增強了學生對實驗觀察的有效性。
演示實驗教學中,有些實驗具有一定的危害性和危險性,在課堂上無法實施演示,借助于錄相教學,既保證學生的安全,又保護環境,又達到良好的教學效果。通過錄像技術還可以對實驗中的錯誤操作引起的危害進行真實再現,引起學生的重視,幫助學生掌握正確的實驗操作步驟和操作技能。例如:濃HSO稀釋實驗,課堂上一般演示正確的操作,對不正確的操作進行講解,教學中播放錄像,對濃HSO滴入水中放出大量熱量使HSO液飛濺現象進行演示,加深學生對這一知識點的理解。在氯氣的制取實驗教學中,也可采用錄像技術對實驗制成微課進行演示,對操作注意點進行局部放大,通過旁白介紹,使學生不僅能理解“為什么這樣操作”,更能體驗正確的操作,同時避免了氯氣的毒性。對學生最終掌握氯氣的性質和正確的實驗操作提供保證。
利用錄像技術中的功能效應,促使演示實驗真實性,如:高速成像技術和視頻后期的快放、慢放、局部放大,添加字幕等功能,使學生不僅能清楚地觀察到那些一瞬即逝的反應的變化,還能快速地觀察到緩慢的反應變化,增加了演示實驗的時效性,提高了教學效率。
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,對一些價格昂貴的實驗、危險性大的實驗,定性的實驗,裝置復雜的實驗也可以借助教學錄相來完成,保障演示實驗的安全性、正確性和可重復性。
三、仿真軟件在化學實驗教學中的應用
化學實驗的操作步驟和操作規范都有一定的要求,一旦學生操作失誤,導致實驗失敗,還可能引起實驗事故,引起學生的恐懼心理。應用仿真軟件,對操作易出錯的后果在在計算機前先模擬操作,掌握正確的操作和加深不正確的操作的理解。再進行實驗,大大提高了學生實驗的有效性。例如:氯氣的實驗室制法中,加熱結束時,應先將導管移出水面再移去酒精燈,一旦失誤,實驗有一定的危險性。為了解決這一難題,實驗前讓學生進行模擬實驗,操作正確,計算機給予獎勵提示,鼓勵學生。學生操作錯誤,軟件對水倒流試管底部,試管破裂的危險場面進行模擬,加深學生對操作錯誤引起危害的認識,然后再進行實驗。通過仿真軟件的模擬,不僅提高了實驗的成功率,更深刻理解正確操作的重要性。
在計算機多媒體技術上,我們可以通過聲音、畫面、文字、于一體能展示微觀世界,微縮的客觀世界,模擬化學反應,打破了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,更符合現代學生的思維學習習慣,在通過交互功能和虛擬現實技術,對一些危險性、危害性的實驗,放心的讓學生大膽操作,為學生的探索和創造提供條件。
信息時代,科學技術日新月異。把現代化技術與化學實驗更好的結合,必將豐富實驗的內涵,為學生的自主學習提供最豐富的資源。使學生可以不受時間、空間的限制,對實驗問題進行探討、推理,培養學生自主獲取信息,分析、歸納信息,運用信息解決問題,全面培養學生的學習能力。