董雨新
摘 要: 化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,其教學(xué)功能是其他任何教學(xué)手段都無(wú)法代替的。多媒體把文字、圖形、圖像、聲音、動(dòng)畫(huà)、視頻等多種信息通過(guò)計(jì)算機(jī)加工處理,能彌補(bǔ)傳統(tǒng)課堂演示實(shí)驗(yàn)的不足,從而優(yōu)化化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
關(guān)鍵詞: 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 多媒體 教學(xué)應(yīng)用
化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)是形成化學(xué)概念、原理及認(rèn)識(shí)化學(xué)規(guī)律的基礎(chǔ),是獲取化學(xué)知識(shí)的一種重要手段。因此,實(shí)驗(yàn)是一種不能被代替的教學(xué)媒體。
新課程改革已經(jīng)成功地實(shí)施了好幾年,新的化學(xué)教材減少了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),融入了化學(xué)學(xué)科的研究方法,引入了真實(shí)的充滿(mǎn)魅力的開(kāi)放性化學(xué)問(wèn)題,將教學(xué)過(guò)程和問(wèn)題解決聯(lián)系起來(lái),注重培養(yǎng)學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)能力。每節(jié)課設(shè)置的探究實(shí)驗(yàn),為教師的教學(xué)提供了很好的平臺(tái),但是如何用好這些探究實(shí)驗(yàn)?zāi)??傳統(tǒng)教學(xué)觀念認(rèn)為教師是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的組織者和管理者,課堂實(shí)驗(yàn)探索最先都從教師的演示實(shí)驗(yàn)開(kāi)始。某些老師受到傳統(tǒng)教學(xué)觀念的影響,認(rèn)為這些探究實(shí)驗(yàn)都是“花架子”,浪費(fèi)時(shí)間,是“不經(jīng)濟(jì)”的學(xué)習(xí),所以在教學(xué)中經(jīng)常不愿意,甚至不做實(shí)驗(yàn)而直接講實(shí)驗(yàn)。
當(dāng)今社會(huì)的信息化速度日趨加快,中學(xué)教育要符合時(shí)代發(fā)展的要求,走信息化之路,利用多媒體進(jìn)行教學(xué)是教育發(fā)展的需要,也是時(shí)代發(fā)展的必然。多媒體能把文字、圖形、圖像、聲音、動(dòng)畫(huà)、視頻等多種信息,通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)字化采集、獲取、壓縮、編輯、存儲(chǔ)等加工處理,再以單獨(dú)或合成形式表現(xiàn)出來(lái)。因此,多媒體能讓學(xué)生聽(tīng)其聲、觀其形、臨其境,激發(fā)學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的濃厚興趣,優(yōu)化化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
一、增強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)效果,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
在課堂教學(xué)中,教師的演示實(shí)驗(yàn)占有重要地位,它可提高學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)興趣和參與程度。從演示實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生觀察到實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程和明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,在感性上直接獲取知識(shí),結(jié)合理性知識(shí),提出疑問(wèn),相互討論,獲取結(jié)論。因此,演示實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生觀察分析能力、提高學(xué)習(xí)積極性的有效途徑,也為實(shí)驗(yàn)探索創(chuàng)造條件。在課堂教學(xué)過(guò)程中,演示實(shí)驗(yàn)存在一些不易克服的難題,利用多媒體能有效彌補(bǔ)。
1.實(shí)驗(yàn)裝置小而教室范圍大,許多化學(xué)變化瞬間即逝,學(xué)生注意力難以集中,多數(shù)學(xué)生觀察的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象模糊,總是要求教師多做幾遍演示實(shí)驗(yàn)。如氫氣與氯氣混合光照反應(yīng),氫氣的爆鳴剎那間就完成,而利用多媒體視屏則可以反復(fù)播放這樣的實(shí)驗(yàn),從而給學(xué)生充分的感官刺激,加深記憶。
2.有些化學(xué)實(shí)驗(yàn)需要較長(zhǎng)時(shí)間才能完成,而課堂教學(xué)時(shí)間有限,無(wú)法直接觀察結(jié)果。例如氯水光照分解,石蠟裂化所需時(shí)間長(zhǎng),裂化的產(chǎn)物檢驗(yàn)現(xiàn)象不明顯,石油和煤的形成,鋼鐵生銹等,用多媒體虛擬這樣的實(shí)驗(yàn),可以跨越時(shí)空,直接將實(shí)驗(yàn)過(guò)程用圖像顯示出來(lái)。
3.有些實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)性較強(qiáng),污染嚴(yán)重,對(duì)教師、學(xué)生及環(huán)境都會(huì)造成一定的危害,不宜在課堂上演示。例如氯氣制取、性質(zhì)實(shí)驗(yàn),SO2性質(zhì)實(shí)驗(yàn),溴水、碘水的萃取實(shí)驗(yàn)等。
4.高中化學(xué)教材涉及較多的化工生產(chǎn)過(guò)程,如高爐煉鐵、工業(yè)上生產(chǎn)硫酸、硝酸等,工業(yè)生產(chǎn)裝置規(guī)模大,根本無(wú)法在課堂內(nèi)演示。運(yùn)用多媒體模擬化工生產(chǎn)過(guò)程,可真實(shí)地表現(xiàn)每一步的生產(chǎn)過(guò)程,對(duì)于各環(huán)節(jié)也可以重復(fù)演示或局部放大。或?qū)⒐S的實(shí)際生產(chǎn)流程錄像給學(xué)生看,讓學(xué)生有身臨其境的感覺(jué)。
5.化學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作步驟、操作規(guī)范有一定的要求,一旦操作失誤,不僅導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗,還會(huì)引發(fā)安全事故。并且多數(shù)實(shí)驗(yàn)中所使用的藥品都有一定的毒性,會(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生恐懼心理,可以利用多媒體模擬接觸某些有毒化學(xué)藥品產(chǎn)生的后果和一些錯(cuò)誤實(shí)驗(yàn)操作。例如氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法中,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后先將導(dǎo)管移出水面再撤酒精燈;酒精灑落著火;水倒流試管底部,試管出現(xiàn)破裂;點(diǎn)燃可燃性氣體前未進(jìn)行驗(yàn)純,出現(xiàn)爆炸;將水加入濃硫酸以配制稀硫酸;濃硫酸濺到皮膚上產(chǎn)生腐蝕等。把錯(cuò)誤操作和危險(xiǎn)凸顯,讓學(xué)生結(jié)合正確演示一同感受,印象一定很深刻。又如氯氣毒性的教學(xué)中,利用多媒體播放2004年重慶天原化工廠氯氣泄漏,2005年淮安液氯車(chē)撞車(chē)事故,京滬高速公路氯氣泄漏事件,導(dǎo)致多人死亡,數(shù)人中毒,附近數(shù)萬(wàn)名居民疏散的新聞?dòng)跋褓Y料,從而讓學(xué)生對(duì)氯氣毒性、實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性認(rèn)識(shí)銘記于心,對(duì)學(xué)生以后的實(shí)驗(yàn)成功起到事半功倍的作用。
6.高中化學(xué)教材中涉及較多的元素性質(zhì)遞變性的內(nèi)容,教學(xué)過(guò)程中,教師可以利用多媒體設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)。例如堿金屬性質(zhì)遞變性教學(xué)中,教師分別利用多媒體演示鋰、鈉、鉀、銣、銫與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,學(xué)生通過(guò)對(duì)比得出規(guī)律,使零散的知識(shí)結(jié)構(gòu)化和條理化,進(jìn)而加深理解和記憶。
二、模擬微觀運(yùn)動(dòng)世界,揭示微觀實(shí)驗(yàn)原理
化學(xué)是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化規(guī)律的科學(xué)。化學(xué)概念和原理大多較抽象。可以說(shuō),任何化學(xué)變化都是微觀粒子的破壞和重組或化學(xué)鍵的斷裂和重建,具有微觀性和抽象性的特點(diǎn),這些都是肉眼看不到的。運(yùn)用多媒體模擬微觀,變抽象為形象,展示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的內(nèi)在變化原因,可加深學(xué)生對(duì)概念、規(guī)律的理解,達(dá)到優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。
例如強(qiáng)、弱電解質(zhì)的電離過(guò)程和導(dǎo)電性;原電池、電解池的工作原理(鋼鐵的電化學(xué)腐蝕、電解飽和食鹽水的過(guò)程);離子鍵、共價(jià)鍵的形成;大部分有機(jī)反應(yīng)的機(jī)理(乙醇和乙酸的酯化反應(yīng)、鹵代烴的水解和消去反應(yīng))等。利用多媒體技術(shù)動(dòng)態(tài)演示,將微觀反應(yīng)的本質(zhì)放大,讓學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)對(duì)這些抽象的理論有比較清晰的理解,從而對(duì)化學(xué)變化的本質(zhì)一目了然。
三、加大實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)容量,增強(qiáng)復(fù)習(xí)效果
化學(xué)實(shí)驗(yàn)習(xí)題是高考的熱點(diǎn),主要考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,具有以下特點(diǎn):(1)真實(shí)性:多數(shù)來(lái)源于生產(chǎn)、生活;(2)典型性:內(nèi)容完整,由一個(gè)或幾個(gè)問(wèn)題構(gòu)成,具有一定代表性、典型性;(3)綜合性:不是要求學(xué)生對(duì)某一知識(shí)的簡(jiǎn)單重復(fù),也不是某單一實(shí)驗(yàn)技能的簡(jiǎn)單重復(fù)。因此,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)習(xí)題練習(xí)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要環(huán)節(jié),也是優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要手段。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)尤為重要,如果用常規(guī)手段進(jìn)行復(fù)習(xí),教師難以把課程標(biāo)準(zhǔn)中所有要求掌握的實(shí)驗(yàn)和涉及的儀器、裝置都一一畫(huà)出,也不可能把演示過(guò)的實(shí)驗(yàn)再演示一次。若利用多媒體模擬,再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)過(guò)程和現(xiàn)象,可以提高課堂容量,還可以加深學(xué)生理解和記憶。例如復(fù)習(xí)儀器的使用部分,通過(guò)多媒體,學(xué)生可以任意組裝,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),若不正確可隨時(shí)重裝,其他學(xué)生還可以為其找出錯(cuò)誤的原因,與其進(jìn)行交流、討論,極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和觀察能力,從而增強(qiáng)復(fù)習(xí)效果。
多媒體在教學(xué)中的作用是不容置疑的,但不能完全代替演示實(shí)驗(yàn),比如化學(xué)藥品和化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣味,等等,都是多媒體無(wú)法表現(xiàn)出來(lái)的。在教學(xué)實(shí)踐中,絕不能放棄化學(xué)的學(xué)科特點(diǎn),將最直觀、最有說(shuō)服力的化學(xué)實(shí)驗(yàn)放下不管,而簡(jiǎn)單地搞多媒體教學(xué)。也不能濫用多媒體教學(xué),忽視化學(xué)學(xué)科及學(xué)生自身特點(diǎn),讓學(xué)生對(duì)多媒體產(chǎn)生依賴(lài),放棄動(dòng)手實(shí)驗(yàn),從而犯了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的大忌。多媒體只能作為化學(xué)實(shí)驗(yàn)的輔助教學(xué)手段。因此,在運(yùn)用多媒體技術(shù)的道路中,把握“適時(shí)”和“適度”,不能追求“為用而用”,只有將先進(jìn)的多媒體教學(xué)手段同化學(xué)實(shí)驗(yàn)、教學(xué)工作實(shí)際巧妙地結(jié)合起來(lái),才能取得最佳的教學(xué)效果。