將多媒體技術(shù)引入化學(xué)課堂演示實(shí)驗(yàn)

江蘇省海門市天補(bǔ)鎮(zhèn)初級中學(xué) 周建紅

    在化學(xué)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)的作用勿庸置疑。尤其是課堂演示實(shí)驗(yàn)，操作簡便，現(xiàn)象明顯，具有較強(qiáng)的直觀性與示范性。通過演示實(shí)驗(yàn)，不僅可以使學(xué)生比較容易地接受新知識，還可以使學(xué)生了解正確使用儀器及試劑的方法和操作過程，以便日后獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)能使用或容易學(xué)會使用這些儀器和試劑，并進(jìn)行正確的實(shí)驗(yàn)操作。因此，演示實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)中最常用的直觀手段之一。但是有些實(shí)驗(yàn)具有一定的危險(xiǎn)性。要改革化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),引入多媒體技術(shù)已勢在必行。目前以計(jì)算機(jī)為中心的多媒體技術(shù)具有處理文字,圖像,圖形,音頻和視頻等多種媒體信息的功能,其良好的交互優(yōu)勢和視聽優(yōu)勢,能將許多不能或不易做的實(shí)驗(yàn)通過計(jì)算機(jī)模擬得以完成;也能使許多演示效果差,可見度小的實(shí)驗(yàn)通過視頻“放大”方法得以實(shí)現(xiàn).它們對于提高我們的實(shí)驗(yàn)效果,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手、動(dòng)腦能力有很大的作用。

    一、演示實(shí)驗(yàn)的分類

    1、傳授新知識的演示實(shí)驗(yàn)。這是以讓學(xué)生獲取新知識為目的而進(jìn)行的演示實(shí)驗(yàn)，通常是邊講邊演示。從邏輯上看，這往往是一個(gè)由特殊到一般的學(xué)習(xí)過程。教師在演示時(shí)，先講述實(shí)驗(yàn)原理、條件及注意事項(xiàng),當(dāng)學(xué)生觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后，教師再通過談話啟發(fā)學(xué)生對所觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行解釋，引導(dǎo)其得出正確的結(jié)論。這類實(shí)驗(yàn)在教材中較多，例如電解水的實(shí)驗(yàn)、空氣中氧氣含量的測定等。

    2、驗(yàn)證鞏固所學(xué)知識的演示實(shí)驗(yàn)。這是以驗(yàn)證或鞏固已學(xué)過的知識為目的而進(jìn)行的演示實(shí)驗(yàn)，通常是在講授完新知識以后進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。從邏輯上看，這往往是一個(gè)由一般到特殊的學(xué)習(xí)過程。教師講課時(shí)，先通過新舊知識的聯(lián)系與對比，結(jié)合使用各種直觀教具講授新知識，待學(xué)生初步掌握了這些知識后，再進(jìn)行有關(guān)的演示實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證和鞏固所學(xué)過的知識，如二氧化碳實(shí)驗(yàn)室制法的裝置設(shè)計(jì)，可由氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法的裝置演變而來。

   3、指導(dǎo)性的演示實(shí)驗(yàn)。這是指以指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行正確實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)等實(shí)踐活動(dòng)為目的而進(jìn)行的演示實(shí)驗(yàn)。例如，在學(xué)生上分組實(shí)驗(yàn)課時(shí)，為了使學(xué)生能正確而迅速地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和觀察，避免在實(shí)驗(yàn)方法或使用實(shí)驗(yàn)儀器和試劑方面出現(xiàn)大錯(cuò)誤，教師一般都要先進(jìn)行部分實(shí)驗(yàn)的演示。

    二、根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，處理好演示實(shí)驗(yàn)

    準(zhǔn)確而有效地進(jìn)行課堂演示實(shí)驗(yàn)，不僅在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能中起著示范作用，而且也是啟發(fā)學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、綜合和解決問題能力的重要方法，從而更好地揭示知識的內(nèi)在聯(lián)系，使知識更加系統(tǒng)化、深入化。教材中的演示實(shí)驗(yàn)一般可分兩類，一是實(shí)驗(yàn)難度較大的（如實(shí)驗(yàn)裝置比較復(fù)雜或?qū)嶒?yàn)中使用劇毒藥品和學(xué)生操作有危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)），這是少數(shù)。這類實(shí)驗(yàn)必須由教師演示，力求操作規(guī)范化。二是實(shí)驗(yàn)技能難度較小，這是多數(shù)的實(shí)驗(yàn)。對于這類實(shí)驗(yàn)，有的可改為邊講邊實(shí)驗(yàn)的形式，有的也可以讓學(xué)生到講臺上，在教師指導(dǎo)下去完成實(shí)驗(yàn)操作過程，這比由教師演示更能吸引學(xué)生的注意力，也更能反饋出學(xué)生的問題所在。

   實(shí)踐證明，對一些較簡單的實(shí)驗(yàn)，經(jīng)常在老師指導(dǎo)下，讓學(xué)生動(dòng)手去做，除了增加他們的操作機(jī)會以外，還可以起到兩個(gè)作用：①使學(xué)生對一些被認(rèn)為是無所謂或被忽視的常規(guī)操作（如試劑的取用，取量的多少，試管夾持，一般加熱等等）及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，及時(shí)糾正，給學(xué)生以深刻的印象。②在實(shí)驗(yàn)過程中，向“學(xué)生恰當(dāng)?shù)靥岢鰡栴}，讓學(xué)生在解決問題的過程中，使所學(xué)的知識更加系統(tǒng)化和深化，而且也能提高學(xué)生的觀察問題、分析問題和解決問題的能力及實(shí)驗(yàn)操作技能。

   三、多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

    1. 利用多媒體技術(shù),變抽象為形象,培養(yǎng)和提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α＠�用多媒體技術(shù),改革以實(shí)驗(yàn)為主線的概念、規(guī)律教學(xué),加強(qiáng)學(xué)生對概念、規(guī)律的理解。例如：一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)，由于一氧化碳的毒性和制備及儲存有難度等原因，許多教師的處理方法是講實(shí)驗(yàn)。強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的操作步驟、實(shí)驗(yàn)的尾氣處理等，要掌握這一難點(diǎn)和重點(diǎn)，要反復(fù)不斷鞏固，但若通過電腦模擬，演示正確操作和錯(cuò)誤操作的對比，比較容易突破這一教學(xué)難點(diǎn)，并從實(shí)質(zhì)上加深了對可燃性有毒氣體還原金屬氧化物的操作步驟和原理的理解，進(jìn)而可以舉一反三推及氫氣、碳等還原金屬氧化物的裝置、實(shí)驗(yàn)步驟等的改變和異同。

   2.利用多媒體計(jì)算機(jī),制作模擬課件,提高學(xué)生的認(rèn)知能力，增強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)效果。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,有許多實(shí)驗(yàn)的可見度小,難以達(dá)到預(yù)期的目的。如利用視頻投影儀將演示操作過程予以放大,通過多媒體計(jì)算機(jī),將操作過程投影到屏幕上，這樣不僅演示真實(shí),而且學(xué)生興趣高,觀察認(rèn)真,調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性,收到事半功倍的效果。例如：酸(堿)式滴定管、量筒、容量瓶、托盤天平的使用教學(xué)，可將演示過程放大,將關(guān)鍵部位利用特定鏡頭展現(xiàn)給學(xué)生。又如:酸堿鹽之間的反應(yīng)有些現(xiàn)象不明顯的，濃硫酸稀釋實(shí)驗(yàn),均可通過放大展示給學(xué)生。

 化學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作步驟和操作規(guī)范都有一定的要求，一旦學(xué)生操作失誤，不僅會引起實(shí)驗(yàn)失敗，也可能引起實(shí)驗(yàn)事故，更會引起學(xué)生的恐懼心理，影響學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，采用多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，應(yīng)用典型的軟件資料，對操作易出錯(cuò)的后果進(jìn)行模擬。這樣，讓學(xué)生在計(jì)算機(jī)前先進(jìn)行模擬操作，以掌握正確的操作和對不正確的操作的理解，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將大大提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的有效性。例如：氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法中，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)先將導(dǎo)管移出水面再移去酒精燈的操作，一旦失誤，有一定的危險(xiǎn)性。為了解決這一難題，通過多媒體技術(shù)，設(shè)計(jì)、制作了氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法的軟件，對這一操作做了一些特別的處理，在課堂上，讓學(xué)生進(jìn)行反復(fù)模擬實(shí)驗(yàn)，一旦操作正確，計(jì)算機(jī)給予獎(jiǎng)勵(lì)提示，鼓勵(lì)學(xué)生，而一旦學(xué)生操作錯(cuò)誤，計(jì)算機(jī)則對錯(cuò)誤操作引發(fā)的后果場面進(jìn)行模擬。再如：對點(diǎn)燃未檢驗(yàn)純度的氫氣發(fā)生爆炸進(jìn)行模擬，使學(xué)生加深對操作錯(cuò)誤引起危害的認(rèn)識，然后再進(jìn)行正確的實(shí)驗(yàn)，通過多媒體技術(shù)的模擬，不僅提高了實(shí)驗(yàn)的成功率，更深刻理解正確操作的重要性。

    應(yīng)用多媒體技術(shù)對一些裝置和操作較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生提供一個(gè)模塊式實(shí)驗(yàn)環(huán)境，讓學(xué)生先進(jìn)行模擬操作，訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)技能，然后再進(jìn)行真正的實(shí)驗(yàn)。例如：氧氣的制取，在多媒體技術(shù)上，可以通過學(xué)生模擬實(shí)驗(yàn)，既掌握原理又掌握實(shí)驗(yàn)操作方法，不斷促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的提高。

    多媒體技術(shù)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，起到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)，對學(xué)生進(jìn)行化學(xué)知識和實(shí)驗(yàn)操作技能的演示教學(xué)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的遷移能力、解決問題的能力，相互協(xié)作能力和創(chuàng)造能力，在多媒體“實(shí)驗(yàn)室”中讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室中暢游，發(fā)揮自各自的才能，去探索化學(xué)世界的實(shí)驗(yàn) 。