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淺談信息技術(shù)下的中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
淺談信息技術(shù)下的中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)作者/ 薛志煌
摘 要：化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)生獲得科學(xué)知識(shí)、理解科學(xué)本質(zhì)、提高科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑。而信息技術(shù)的運(yùn)用為中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了一個(gè)全新的、廣闊的平臺(tái)，對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能的形成、豐富演示實(shí)驗(yàn)的感知素材、提高實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)的效率具有重要的作用。
關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)；運(yùn)用
化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)生獲得科學(xué)知識(shí)、理解科學(xué)本質(zhì)、提高科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑。而信息技術(shù)的運(yùn)用為中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了一個(gè)全新的、廣闊的平臺(tái)，對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能的形成、豐富演示實(shí)驗(yàn)的感知素材、提高實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)的效率具有重要的作用。本文就此談?wù)剛�(gè)人的實(shí)踐與體會(huì)。
一、信息技術(shù)在演示實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用
在化學(xué)課堂的演示實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用信息技術(shù)對(duì)提高化學(xué)課堂教學(xué)的效率具有十分重要的作用。運(yùn)用信息技術(shù)，通過(guò)生動(dòng)、直觀、有啟迪性的演示實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)生動(dòng)活潑的學(xué)習(xí)情境，學(xué)生通過(guò)感悟、體驗(yàn)，會(huì)逐漸激發(fā)出學(xué)習(xí)的興趣。例如，在講到金屬鈉與水反應(yīng)這一性質(zhì)時(shí)，由于該演示實(shí)驗(yàn)的可見(jiàn)度小，坐在后排的學(xué)生無(wú)法清楚地看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和聽(tīng)到實(shí)驗(yàn)發(fā)出的聲音。為了解決這個(gè)問(wèn)題，本人在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中采用數(shù)碼攝像機(jī)拍攝并同時(shí)在大屏幕上播放，這樣大大提高了演示實(shí)驗(yàn)的效果，使每一個(gè)學(xué)生都能清楚地觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，通過(guò)鈉與水反應(yīng)過(guò)程中“鈉浮在水面上，迅速熔成一個(gè)光亮的小球，四處游動(dòng)，發(fā)出嘶嘶聲，溶液變成紅色”等鮮明的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，刺激了學(xué)生的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等感覺(jué)器官，使課堂氣氛活躍起來(lái)，從而激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。采用數(shù)碼攝像機(jī)拍攝還有一個(gè)好處，就是實(shí)驗(yàn)的視頻會(huì)儲(chǔ)存在電腦上，可以進(jìn)行回放，隨時(shí)可以暫停并進(jìn)行講解。
二、信息技術(shù)在進(jìn)行復(fù)雜實(shí)驗(yàn)或具有一定危險(xiǎn)性（危害性）實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用
有些化學(xué)實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)時(shí)間很長(zhǎng)或危險(xiǎn)性大，演示效果不佳或會(huì)造成教室空氣污染而不宜在課堂上操作。如，鋼鐵的電化腐蝕，需要幾天時(shí)間才能出現(xiàn)明顯的變化及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。再如，甲烷和氯氣的取代反應(yīng)，課堂實(shí)驗(yàn)效果往往不好，學(xué)生觀察不到明顯的現(xiàn)象，直接影響到他們對(duì)知識(shí)信息的吸收。在教學(xué)中，可采用間時(shí)拍攝的方法，攝錄幾個(gè)主要鏡頭，并同時(shí)將不同外界條件下反應(yīng)變化的情況加以對(duì)比，將這些實(shí)驗(yàn)制作成視頻來(lái)彌補(bǔ)這一遺憾。學(xué)生通過(guò)觀看視頻，既滿足了觀察需求，又促進(jìn)了對(duì)知識(shí)的理解。
完整地觀察和描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，是學(xué)生鍛煉邏輯思維、形成科學(xué)結(jié)論的基礎(chǔ)，有的實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)速度快，現(xiàn)象又復(fù)雜，學(xué)生常常會(huì)顧此失彼，數(shù)碼視頻既可以生動(dòng)再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，又可以對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分解組合，幫助學(xué)生形成既鮮明又深刻的實(shí)驗(yàn)印象，有利于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S活動(dòng)的開(kāi)展，是培養(yǎng)學(xué)生良好觀察品質(zhì)的有效手段。
三、信息技術(shù)在展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的微觀變化和模擬錯(cuò)誤操作實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用
中學(xué)有很多化學(xué)實(shí)驗(yàn)，需要學(xué)生不僅要觀察掌握實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的變化，而且要學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)發(fā)生的原理，這就需要學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中微觀的變化產(chǎn)生感性的認(rèn)識(shí)，而這是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)無(wú)法辦到的，利用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)則可以很好地解決這個(gè)問(wèn)題。例如，《原電池》一節(jié)的教學(xué)，可利用信息技術(shù)，以鮮艷的彩色圖像展示出銅鋅兩種金屬的自由電子的濃度的不平衡，又以生動(dòng)的動(dòng)畫(huà)效果模擬出自由電子在電位差的作用下沿著導(dǎo)線從低電位向高電位的定向移動(dòng)。畫(huà)面中氫離子得電子成為氫原子，兩個(gè)氫原子結(jié)合為氫分子，氫氣的氣泡在銅板上冉冉升起。逼真的動(dòng)畫(huà)效果、聽(tīng)覺(jué)效果和視覺(jué)效果的融合，使學(xué)生的多種感官全部調(diào)動(dòng)并聚焦于一點(diǎn)，再加上軟件的運(yùn)用穿插在學(xué)生實(shí)驗(yàn)、教師講解之間，教學(xué)效果達(dá)到了最佳狀態(tài)，使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解更透徹、掌握更準(zhǔn)確，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的印象更深刻、記憶更牢固。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的一些錯(cuò)誤操作，只靠教師語(yǔ)言講述，學(xué)生印象不會(huì)很深，因錯(cuò)誤操作帶來(lái)的危害，他們更是很難想象。如果將這些錯(cuò)誤操作（如熱試管沖冷水或?qū)⑺谷霛饬蛩嶂械龋⿲?dǎo)致的后果通過(guò)動(dòng)畫(huà)模擬，直觀生動(dòng)地顯示出來(lái)，以感官刺激來(lái)促進(jìn)學(xué)生理性思考，既能加深學(xué)生的印象又能培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的嚴(yán)謹(jǐn)性、科學(xué)性、規(guī)范性品質(zhì)，為進(jìn)一步從事科學(xué)實(shí)踐、科學(xué)研究活動(dòng)奠定了良好的基礎(chǔ)。
四、信息技術(shù)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中的運(yùn)用
復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們不可能把以前做過(guò)的實(shí)驗(yàn)再重新演示一遍。本人是通過(guò)《仿真化學(xué)實(shí)驗(yàn)室》這個(gè)軟件來(lái)進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)的。該軟件為我們提供了一個(gè)虛擬的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室。學(xué)生在虛擬的實(shí)驗(yàn)室中可以模擬設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、選擇實(shí)驗(yàn)儀器、組裝實(shí)驗(yàn)裝置等，既提高了實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)的效率，又充分培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐、創(chuàng)造能力。
總之，信息技術(shù)在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用不僅能優(yōu)化化
學(xué)課堂教學(xué)的過(guò)程，提高化學(xué)教學(xué)的有效性，而且能增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和信心，讓學(xué)生樂(lè)于學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，成為真正的學(xué)習(xí)主人，從而全面提高教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)：
�。�1］劉知新，梁慧姝，鄭長(zhǎng)龍�；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)論。廣西教育出版社，1999.
�。�2］肖信，汪朝陽(yáng)。信息技術(shù)與化學(xué)教學(xué)�；瘜W(xué)工業(yè)出版社，北京科藝電子出版社，2005-05.
（作者單位 福建省泉州市第一中學(xué)）
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