信息技術與初中化學實驗教學的融合初探

王君

摘 要：近年來隨著信息技術的高速發展以及新課程改革的不斷推行，包括化學在內的傳統教學與信息技術的深度融合已經成為常態化的模式。特別是在化學實驗教學方面，運用信息技術，把化學實驗全方位、多角度的展示給學生，能夠起到新穎直觀、激發興趣、師生互動、加深印象的效果，同時也能有效避免因客觀原因造成的爆炸、強光、有害氣體等對教師和學生產生危害，從而提高化學實驗的教學質量，但也要看到信息技術只是輔助教學的手段，不能完全替代化學實驗的實際操作，只有做到兩方面的深度融合才能取得好的效果。

關鍵詞：信息技術;實驗教學;輔助教學;深度融合

近年來，國家不斷推進教學改革和教學創新，化學作為一門基礎自然科學學科也同樣對任課教師提出了新的更高的要求。本文擬就信息技術與初中化學實驗教學的融合、彌補傳統化學實驗的不足、體現信息技術教學手段的優越性等方面作一些初步的探討。

一、利用信息技術創設情境激發學生的學習興趣

在課堂教學中，作為指導者、引導者的教師，如何激發起學生對本節課的學習興趣，對一節課能否成功達到預期效果至關重要。有些時候，如果單憑教師通過語言描述，往往很難使學生提起興趣，但是如果添加一些影像資料，可能就會得到事半功倍的效果。例如，在《我們周圍的空氣》（第1課時）的教學中，在講到空氣污染與防治的問題時，教師可以播放一些過去發生的空氣污染嚴重的事件的視頻，如美國洛杉磯光化學煙霧事件、英國倫敦煙霧事件、西德森林枯死病事件及近幾年我國一些省市某些時段持續的霧霾天氣事件等，選擇的視頻最好是帶有講解的，這樣可以讓學生深刻直觀地意識到空氣污染造成的危害有多么嚴重。在課前還可以布置預習作業，讓學生拍攝身邊的空氣污染的照片或視頻，從而激發學生學習造成空氣污染的原因及如何防治的興趣，活躍課堂氣氛，大大提高學習效率。更重要的是，我們的課堂教學要讓學生能夠學以致用，能夠運用所學的知識解決實際問題，所以在課堂上可以通過視頻創設一些情境，讓學生通過本節課學到的知識找到解決情境中涉及的問題的途徑。

二、利用信息技術，擴大演示實驗效果

化學是一門以實驗為基礎的自然科學，在傳統的初中化學實驗教學中，由于化學實驗室、實驗條件、實驗授課時間和化學實驗自身特性等各種因素的制約，實驗教學不能完全發揮其效果，而信息技術在實驗教學中的應用給化學實驗教學帶來了新的途徑和方法。在初中化學教學中，運用傳統的教學手段很難突破教學的重難點，比如，在傳統的課堂中，一些演示實驗的現象不能確保每個學生都能觀察到，如果想要讓每個學生都觀察到就需要繞著教室走一圈，這樣一來不僅浪費了時間，而且有的實驗反應發生得太快，往往學生還沒觀察到實驗現象，反應已經結束了，然而信息技術的應用就讓這一問題迎刃而解了。我們可以將這些重要的實驗演示在大屏幕上，使演示裝置得到放大，提高細微現象的可見度，從而達到用常規教學手段演示達不到的效果。

三、利用信息技術模擬演示，突破實驗難點

有些化學實驗，由于受到反應條件、反應物和生成物的性質等各方面因素的限制，按常規演示難以完成或實現，但借助多媒體課件進行模擬演示或者把在特定環境中錄制好的實驗視頻在多媒體中播放出來，就能取得良好的效果。

一是模擬有毒、有害物質參加或者生成的實驗。涉及有毒、有害物質參加或生成的實驗，容易造成污染并且可能會對身體造成一定的傷害，這樣的反應不適合在課堂上演示。如一氧化碳的毒性是無法讓學生直接感知的，這時可借助三維動畫——小白鼠中毒死亡，告知學生在日常生活中要謹防煤氣中毒。也可以通過CO使小白鼠中毒的視頻，讓學生更深刻地知道CO的毒性。同時，還可以模擬血紅蛋白與CO結合的過程，使學生形象地理解CO使人中毒的原因。最后，可以通過視頻或者Flash動畫為學生播放CO中毒的搶救方法，并講解其中的原理。在介紹一氧化碳毒性的同時，也要讓學生知道，CO雖然有毒，但是它在工農業生產中還是有著廣泛的應用的，例如CO作為還原劑可以用來冶煉金屬、利用CO的可燃性可以作燃料等。

二是模擬化工生產過程，對一些化工生產過程，如高爐煉鐵等，學生大多數未見過而缺乏感性認識，用多媒體課件制成動畫可形象逼真地表現每一步生產過程，對各個環節也可以反復演示或局部放大。也可以將工廠生產環節的一些視頻播放給學生觀看，讓學生更直觀地感知實際生產的過程，使我們的教學不再是紙上談兵，讓學生認識到學習化學的重要性。

三是模擬化學反應過程，如在酸、堿、鹽一章的教學中，在學習復分解反應發生的條件時，學生只能死記硬背，對為什么生成水、生成沉淀、生成氣體，反應就能發生，否則就不能發生反應不理解，而這部分知識恰恰是教學的難點。為解決這一難題，我們可以借助Flash動畫模擬這一過程，用不同顏色的小球表示不同的離子，當兩種溶液混合時，一些不同的顏色的小球相互結合，生成水或不溶于水的沉淀或生成氣體離開溶液，另一些不同顏色的小球處于自由運動狀態。將微觀的東西宏觀化，這樣就會更形象更直觀，可以深入淺出地讓學生接受理解知識。

四是模擬一些具有一定危險性的容易造成傷害的實驗，如在濃硫酸稀釋方法的實驗中，為了讓學生直觀地看到把水加到濃硫酸中稀釋造成的嚴重后果，可以通過Flash動畫為學生演示出來，或者教師在實驗室親自操作，制作成微課，在課堂上展示出來，這樣不但避免了課堂上演示實驗可能帶來的危險，更重要的是還可以讓學生直觀地感受到為什么我們稀釋濃硫酸時，必須把濃硫酸緩慢地加到水中，并不斷用玻璃棒攪拌，這樣就可以加深學生的印象，無論在考試還是實際操作中，都不會犯類似的錯誤。

四、利用多媒體歸納整理，提高課堂效率

多媒體教學能把知識更多、更快地傳授給學生，教師可以把知識梳理后通過PPT課件展示在大屏幕上，這樣就無須在黑板上板書了，從而大大節省了時間，增加了課堂的容量，有效地提高課堂教學效率。多媒體輔助教學具有信息容量大、檢索快、傳播效率高的功能，可以讓學生充分利用多種感官進行學習，加快教學進度、溫故知新，從而提高教學效率。例如，在人教版九年級化學第八單元復習中，就可以通過PPT課件把本單元的知識點以知識樹的形式展示給學生，這樣簡潔、直觀，和學生一起歸納，便于學生識記;在練習的環節中，可以把習題直接通過課件展示在大屏幕上，大大節省了不必要的時間;同時可以把一些實驗題的模擬實驗通過Flash動畫展示給學生，讓學生不再紙上談兵，更好地用所學知識解決實際問題。

五、信息技術不能完全替代實際操作

化學是以實驗為基礎的科學，其理論大多是通過實驗來確立的。因此，在化學教學中，實驗是學生學習化學理論、掌握實驗操作技能、培養嚴謹的科學素質和創新精神必不可少的過程。學生通過實驗操作和親自觀察，能獲得直接經驗，并和學習的知識結合起來，形成比較完整的、牢靠的知識體系;通過實驗能培養學生的實際操作能力和獨立從事科學研究的探索精神，能準確、清晰、全面地表述和概括實驗的全部內容及其結果，簡明、扼要和規范地撰寫實驗報告，還能正確快速裝置儀器，迅速排除儀器故障，表現正確的步驟和過程，精確完成實驗;通過實驗，可培養和提高學生的化學觀察能力;通過實驗，可以了解學生的能力差異，及時地糾正錯誤操作，并進行有針對性的輔導，防止形成錯誤的習慣;通過實驗，可以避免學生只會“說”“寫”實驗而不會動手“做”實驗。

教師在課堂上應多為學生創造動手參與、動腦思考的機會，盡可能地將一些演示實驗變為學生的分組實驗，還可以讓學生自己設計實驗探究教師提出的問題，也可以提出一些改進實驗的思路和方法并親自操作看是否可行，變被動為主動，充分調動學生學習的主動性和創造性，激發學生學習化學的興趣。如金屬硬度的演示實驗，若教師在前面演示相互刻畫，告訴學生哪種金屬表面留下劃痕就說明哪種金屬硬度小，但是由于劃痕很細，稍微有點距離就觀察不到，即使教師親自下去拿著帶有劃痕金屬片繞著教室走一圈兒，學生可能也看不到實驗現象。實驗前教師可以要求學生準備他想探究的金屬并引導學生自己設計實驗，通過怎樣的方法能快速判斷哪種金屬的硬度大。學生在實驗室親自操作，每做一個實驗，就填寫一個實驗記錄，通過自己設計實驗并親自操作得出的結論一定會加深學生的印象的。這種方法，增加了學生參與的機會，提高了學生的動手能力，充分調動了學生學習的主動性并培養了學生的創造精神。學生不但理解得既快又深刻，而且能激發學生學習化學的興趣，避免了教師一言堂，學生被動聽的局面。

在化學教學中，教師要指導學生做好實驗設計，引導學生設計出合理的實驗步驟，完成相應的實驗要求，并在實驗結束后進行深刻的反思，思考實驗中可能導致誤差的原因，不僅可使學生創造能力得到充分的鍛煉和提高，而且更容易達到實驗教學的目的。如在做“一定濃度的氯化鈉溶液的配置”的實驗時，可提出如下問題：實驗中有哪些需要注意的問題？如果在食鹽的溶解過程中，用來裝水的燒杯提前潤濕會帶來怎樣的后果？在倒入氯化鈉的操作中，如果少量氯化鈉灑落在試驗臺上，會使配置的氯化鈉溶液的濃度偏大還是偏小？實驗時要注意分析可能導致誤差的原因并盡量避免實驗時產生誤差。由于教學時間的短暫以及還有其他教學任務尚需完成，因而實驗中有些問題只能讓學生通過計算分析來完成。這樣，就要求學生必須明確實驗原理及步驟，最后經過列式分析才能確定導致誤差的結果。對解決這一問題感到有困難的學生，可引導其回憶前面已經練習過的有關溶液濃度計算的習題。

綜上所述，化學是一門實驗科學，化學實驗能最大限度地發揮人的主觀能動性，能加深學生對研究對象的認識，證明和發現客觀物質的內部組成、性質及變化規律。信息技術教學是在傳統教學的基礎上產生和發展起來的，它僅僅是一種教學手段而不是教師追求的終極教學效果。所以在化學教學中，只有將信息技術和實驗操作有效地融合，才能取得最佳的教學效果。

參考文獻：

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編輯 杜元元