鄧昌愛 劉慧君 陳仲清 夏良樹 王曉娟

南華大學(xué) 湖南衡陽 421001

多媒體技術(shù)在基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

鄧昌愛 劉慧君 陳仲清 夏良樹 王曉娟

南華大學(xué) 湖南衡陽 421001

本文探討了多媒體技術(shù)在基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，利用錄像、電子幻燈、計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)等手段豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，活躍課堂氣氛，增強(qiáng)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的理解和領(lǐng)悟能力，提高學(xué)生的動手能力。

基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)；多媒體技術(shù)；教學(xué)方式

大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)主要由無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)和物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)構(gòu)成，其開設(shè)實(shí)驗(yàn)課的目的主要有兩點(diǎn)：(1)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)所得的事實(shí)來證明化學(xué)基本理論，加深學(xué)生的理解記憶；(2)著重于培養(yǎng)學(xué)生的操作技能，通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生掌握一些基本技能。多年來對基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，幾乎只有一種固定模式即教師講原理、目的，學(xué)生按照書本操作就行了。如今這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式已存在多處不足：大多數(shù)教師在上實(shí)驗(yàn)課時感覺墨守成規(guī)，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)更是感覺“機(jī)械化”，這種近乎于模式化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，既不利于活躍學(xué)生思維、培養(yǎng)動手能力，又不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力；對于理論知識不扎實(shí)和動手能力較差的學(xué)生，這種教學(xué)方式不可能讓他們理解和領(lǐng)悟?qū)嶒?yàn)要領(lǐng)，以至于在實(shí)驗(yàn)過程中糊里糊涂馬虎完成任務(wù)；對于操作技術(shù)要求嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)(如分析化學(xué)實(shí)驗(yàn))和儀器操作實(shí)驗(yàn)(如物理化學(xué)實(shí)驗(yàn))，學(xué)生僅聽一遍不可能完全記住其操作規(guī)程和要領(lǐng)。針對目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式存在的不足，我們將多媒體技術(shù)應(yīng)用到基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通過錄像、電子幻燈、計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)等手段對基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足，豐富了實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)內(nèi)容，同時還有助于實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)構(gòu)的改革，教學(xué)方法的創(chuàng)新。現(xiàn)就以下幾個方面談一下多媒體技術(shù)在基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用：

一、在預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)是決定實(shí)驗(yàn)效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié),但傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式是學(xué)生通過看課本進(jìn)行預(yù)習(xí),由于對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較生疏,預(yù)習(xí)效果很不理想。因此我們將做好的多媒體課件和錄像掛在校園網(wǎng)上,學(xué)生可以在網(wǎng)上查看實(shí)驗(yàn)多媒體課件,對實(shí)驗(yàn)的目的、原理、習(xí)題及討論部分進(jìn)行閱讀和練習(xí),通過查看儀器照片或示意圖能對儀器有直觀認(rèn)識,觀看實(shí)驗(yàn)錄像能對整個實(shí)驗(yàn)的操作步驟有較深刻的感性認(rèn)識,并對實(shí)驗(yàn)重要環(huán)節(jié)印象深刻,好像已經(jīng)做了一次實(shí)驗(yàn)一樣。這樣的預(yù)習(xí)可以避免實(shí)驗(yàn)過程中常見的“照單抓藥”和對儀器雖好奇但卻不敢動手局面的出現(xiàn),提高了實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)效率并且極大地降低了實(shí)驗(yàn)的錯誤返工率和儀器損壞率。

二、在實(shí)驗(yàn)講解中的應(yīng)用

1.利用錄像進(jìn)行基本常識教育，有利于樹立良好的常規(guī)意識

開課之初，我們都安排了1次基本常識的介紹課，一般需要2～3學(xué)時，其主要內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)室規(guī)則、安全規(guī)則、物質(zhì)的取用、儀器的洗滌、干燥以及常規(guī)儀器的正確使用方法等。在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，雖然教師在認(rèn)真地講解，但沒進(jìn)行必要的演示，學(xué)生則不當(dāng)回事，教師講后不久學(xué)生就忘了，一些陋習(xí)就會出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)過程中。而我們將這部分內(nèi)容以錄像形式進(jìn)行介紹，并插播一些錯誤的操作：比如稀釋濃硫酸時，將水倒入濃硫酸中，造成溶液四處飛濺，不規(guī)范的使用有毒有害物質(zhì)而導(dǎo)致昏厥等，從而促使學(xué)生意識到規(guī)范操作的重要性，在以后的實(shí)驗(yàn)中不會犯相似的錯誤；又如實(shí)驗(yàn)室事故具有危險(xiǎn)性與破壞力，無法在教室中完成，無法在實(shí)驗(yàn)中嘗試，影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，而通過錄像模擬演示，學(xué)生便能真切地看到危險(xiǎn)發(fā)生的全過程。

2.利用課件和錄像進(jìn)行輔助教學(xué)，有利于營造生動活躍的課堂氣氛，變抽象為形象

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師在黑板上板書實(shí)驗(yàn)原理、方法和步驟，邊講邊演示，學(xué)生邊聽邊記，而對許多原理性較強(qiáng)、操作步驟復(fù)雜和儀器實(shí)驗(yàn)，教師講解的時候費(fèi)時、費(fèi)力，學(xué)生聽起來也枯燥乏味，甚至講完以后學(xué)生根本沒聽懂。因此我們在近幾年制作和收錄了大量的彩色圖片、動畫、視頻、音頻等素材，在此基礎(chǔ)上制作了多媒體PowerPoint課件，用于教師輔助教學(xué)，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，顯著提高了化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。例如，做“紙層析”這一實(shí)驗(yàn)時，我們將層析的原理、層析后顯色、定色等用PowerPoint軟件制成幻燈片，插入動畫，再配上清晰的色彩，這樣制成的電子幻燈，讓學(xué)生看到形象生動的畫面，強(qiáng)化了感性知識，很容易就理解了層析的原理，增強(qiáng)了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)興趣，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果；另外我們將復(fù)雜儀器實(shí)驗(yàn)的操作方法和要領(lǐng)利用數(shù)碼相機(jī)或攝像機(jī)錄制下來，如：物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)，在講解實(shí)驗(yàn)步驟的時候，通過錄像來進(jìn)行演示。這樣既清楚又形象，學(xué)生也容易聽懂和記住。

三、在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

1.利用錄像或多媒體示教幫助學(xué)生熟練掌握實(shí)驗(yàn)操作方法和步驟

在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式中，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)報(bào)告或書上的操作步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，但大部分對實(shí)驗(yàn)操作未能掌握，實(shí)驗(yàn)過程中會出現(xiàn)各種問題并不斷提問。教師只能作巡回的個別指導(dǎo)，既費(fèi)時又費(fèi)力，達(dá)不到全面指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的目的。為了解決上述問題并提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效果，使學(xué)生更好地掌握儀器使用和操作技術(shù)，運(yùn)用錄像或多媒體示教與教師示教相結(jié)合是一種有效的途徑。為此，我們利用Authorware、Photoshop、Flash等軟件制作了相關(guān)的模擬實(shí)驗(yàn)，如我們制作了《分析天平的使用》《蒸餾演示實(shí)驗(yàn)》《酸堿滴定實(shí)驗(yàn)》等，另外還錄制了《燃燒熱的測定》《飽和蒸汽壓的測定》《表面張力的測定》等實(shí)驗(yàn)操作的全程錄像，學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)的時候，可以一邊做，一邊觀看課件或錄像，遇到不懂的地方也就可以迎刃而解了，同時也可減輕教師巡回指導(dǎo)的負(fù)擔(dān)。

2.利用示范錄像提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能

我們錄制了一些教學(xué)操作示范錄像，如《常用試劑的配制方法》和《常用儀器的正確操作》，我們把這些操作示范錄像很好地運(yùn)用在實(shí)驗(yàn)課堂上。錄像的內(nèi)容有：試劑的正確配制，樣品準(zhǔn)備和預(yù)處理，所需儀器的安裝調(diào)試及部分儀器的簡單維修，正確的實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的一些問題，我們通過播放錄像對學(xué)生的不正確操作加以糾正，使學(xué)生正確掌握基本的操作技術(shù)。例如：“酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定”實(shí)驗(yàn)，錄像片中吸量管、滴定管的洗滌，用吸量管正確移取液體、錐形瓶的搖動、滴定管的正確讀數(shù)方法以及注意事項(xiàng)等規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的操作都對學(xué)生起到良好的示范作用。錄像片中某些操作鏡頭的特殊處理也更好地突出和強(qiáng)調(diào)了實(shí)驗(yàn)操作方法的要領(lǐng)，如滴定終點(diǎn)前的半滴操作，滴定管的氣泡排放，終點(diǎn)時溶液顏色的變化等這些關(guān)鍵的動作，在錄像或多媒體中可以放慢、放大，將操作清晰地展示在學(xué)生面前，加深了學(xué)生的印象。學(xué)生通過觀看電視錄像，對實(shí)驗(yàn)過程有了感性認(rèn)識，然后再操作，提高了學(xué)生操作的規(guī)范性和準(zhǔn)確性。這樣，學(xué)生實(shí)驗(yàn)動手操作能力大大提高，學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作起來也比以前規(guī)范了，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果誤差也明顯減少了。

3.利用多媒體課件，擴(kuò)大學(xué)生的知識面

我們可以利用學(xué)生實(shí)驗(yàn)間隙插播與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的教學(xué)片。比如，在做“燃燒熱的測定”實(shí)驗(yàn)時，初期到末期時間比較長，在此過程中，都是計(jì)算機(jī)自動記錄數(shù)據(jù)，學(xué)生往往四處走動，或是做與實(shí)驗(yàn)無關(guān)的事，在此期間，可插播“熔解熱的測定”的原理和方法，使學(xué)生對熱力學(xué)分析的方法和原理具有一個更全面的了解。再如，在做“蒸餾實(shí)驗(yàn)”時，播放水蒸氣蒸餾裝置的安裝和用途，可以使學(xué)生對蒸餾裝置有一個系統(tǒng)的認(rèn)識。這樣不僅擴(kuò)大了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的廣度，也拓寬了學(xué)生的知識面，同時還有效地維持了教學(xué)秩序。

四、在數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用

部分基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)除了要求學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)基本原理、基本操作技術(shù)及儀器使用方法外，還要求掌握實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理技術(shù)。如物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)，其數(shù)據(jù)處理主要是繪圖、數(shù)據(jù)的線性擬合和非線性曲線擬合等方面，而且都應(yīng)用Excel和Origin等軟件在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行。對于這類軟件的熟悉程度每個學(xué)生是不同的，而鑒于實(shí)驗(yàn)課時的原因，教師只能在實(shí)驗(yàn)操作結(jié)束后對數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行簡單介紹，由于沒有親自操作，學(xué)生感到容易遺忘,等自己真正動手時還是不會。在多媒體課件中加入數(shù)據(jù)處理步驟的介紹,這個問題便很容易解決了。即使實(shí)驗(yàn)課后,學(xué)生也可以通過查看多媒體課件中的數(shù)據(jù)處理方法向?qū)?在向?qū)У膸椭乱徊揭徊降睦密浖M(jìn)行數(shù)據(jù)處理和作圖,不但效率高而且結(jié)果準(zhǔn)確,也為以后從事科學(xué)研究打下了良好基礎(chǔ)。

五、結(jié)束語

綜上所述，我們將多媒體技術(shù)與傳統(tǒng)的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式有機(jī)結(jié)合起來，優(yōu)化和完善了基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，將錄像、電子幻燈、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)等多媒體技術(shù)靈活而恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各個環(huán)節(jié)中，豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，活躍了課堂氣氛，加深了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的理解和領(lǐng)悟能力，提高了學(xué)生的動手能力。但如何建立和完善多媒體課件，保證多媒體課件制作質(zhì)量，提高多媒體課件教學(xué)水平，仍是今后教學(xué)工作不斷追求的目標(biāo)。

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Application of multimedia technology in the teaching of basic chemistry experiments

Deng Chang’ai, Liu Huijun, Chen Zhongqing, Xia Liangshu, Wang Xiaojuan
University of south China, Hengyang, 421001, China

This paper discusses the application of multimedia technology in the teaching of basic chemistry experiments. With using of video, electronic slides, computer simulation experiment, teaching content was enriched, lively classroom atmosphere was changed, the students’ abilities of understanding and appreciating the experiments were enhanced and their practical abilities were improved.

teaching of basic chemistry experiment; multimedia technology; teaching methods

book=65,ebook=238

2010-02-26

鄧昌愛,碩士,實(shí)驗(yàn)師。劉慧君,碩士,教授。