刁海生

江蘇省吳江市黎里中學(xué) 江蘇吳江 215212

淺析利用多媒體實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的創(chuàng)新

刁海生

江蘇省吳江市黎里中學(xué) 江蘇吳江 215212

如何運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)改造傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)并收到良好效果。這就需要教師對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新—?jiǎng)?chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、創(chuàng)新綜合性實(shí)驗(yàn)探究、創(chuàng)新電腦模擬實(shí)驗(yàn)。

多媒體利用 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新

在多媒體技術(shù)愈來(lái)愈成熟的今天，多媒體教學(xué)已普遍的進(jìn)入課堂，當(dāng)然，在信息的新課程教學(xué)中，如果仍然按照傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式“目的—原理—器材—步驟—操作—記錄處理數(shù)據(jù)”，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前就知道結(jié)論，很少有自己提出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探索規(guī)律獲得成功的機(jī)會(huì)，實(shí)驗(yàn)也會(huì)失去它獨(dú)有的魅力，如果配合多媒體課件、或就用課件來(lái)代替實(shí)驗(yàn)往往效果來(lái)的更好，因此在現(xiàn)有的情況下，不是簡(jiǎn)單地簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)甚至放棄實(shí)驗(yàn)，而是應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行創(chuàng)新：創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、創(chuàng)新綜合性實(shí)驗(yàn)探究、創(chuàng)新實(shí)際和電腦模擬實(shí)驗(yàn)……

一、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

1.利用多媒體輔助挖掘?qū)嶒?yàn)的探究性

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，按照教師的要求按部就班地完成實(shí)驗(yàn)步驟，或教師按正確的操作規(guī)程做一次演示實(shí)驗(yàn)，取得教學(xué)預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這樣的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生缺乏興趣，不善于發(fā)現(xiàn)，提出問(wèn)題，不利于學(xué)生綜合素質(zhì)的全面提高。因此教師應(yīng)該對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法予以創(chuàng)新和改進(jìn)，只要條件允許，盡可能把驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探索性試驗(yàn)，以學(xué)生為主去完成探究活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生探索知識(shí)、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力，從而進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力。如在做“CO2通入紫色的石蕊試液中，石蕊試液變紅色”實(shí)驗(yàn)時(shí)，改變書(shū)本上實(shí)驗(yàn)操作，用幻燈片投影出改造后的探究實(shí)驗(yàn)步驟：（1）向盛有少量石蕊試液的試管中滴入幾滴鹽酸；（2）用大試管簡(jiǎn)易裝置制取CO2并將其通入紫色石蕊試液；（3）再將制取出CO2通入盛少量的固體石蕊于試管中；（4）再將制取出CO2通入盛少量的蒸餾水試管中；（5）將盛5ml蒸餾水的試管中加入1～2粒石蕊固體振蕩，然后再通入CO2；然后讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、討論、回答上述5步實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并用幻燈片投影呈現(xiàn)出學(xué)生回答的正確現(xiàn)象；對(duì)著屏幕實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象再進(jìn)一步探究CO2能使石蕊試液變紅色嗎？問(wèn)題就迎刃而解，從而引出二氧化碳與水能發(fā)生反應(yīng)生成新的物質(zhì)碳酸且呈酸性。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，會(huì)占用一定的時(shí)間，但是，學(xué)生在這個(gè)設(shè)計(jì)、探究、分析、思考的過(guò)程中，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)探究的意識(shí)，變思維的單向性為多向性，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性和發(fā)散性思維能力。

2.利用多媒體仿真實(shí)驗(yàn)輔助演示實(shí)驗(yàn)

現(xiàn)代多媒體技術(shù)作為一種嶄新的電教手段在進(jìn)行模擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)中有獨(dú)特的優(yōu)越性：（1）可以重復(fù)觀看。如：鉀與水反應(yīng)速率快，有些學(xué)生還沒(méi)有觀察清楚，反應(yīng)就已經(jīng)結(jié)束，如果重做實(shí)驗(yàn)將浪費(fèi)藥品，這時(shí)可通過(guò)觀看實(shí)驗(yàn)課件重溫實(shí)驗(yàn)。（2）可以改變觀看時(shí)間。有的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行速度過(guò)快，學(xué)生不易觀察，如氫氣于氧氣混合爆炸實(shí)驗(yàn)的原理?？梢酝ㄟ^(guò)課件的動(dòng)畫(huà)演示爆炸的原理；還有的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行速度過(guò)慢，影響學(xué)生的注意力和教學(xué)進(jìn)度，可將某些次要的過(guò)程壓縮而連接成整體。如：鐵生銹條件的探究實(shí)驗(yàn)，可以拍攝下整個(gè)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，將中間生銹的1～2周時(shí)間略去，并連接成完整的視頻呈現(xiàn)出最后生銹的現(xiàn)象進(jìn)行探究。（3）一些安全性不好的實(shí)驗(yàn)，如有毒、有強(qiáng)烈的刺激性氣味、易爆、易燃、危險(xiǎn)性大等實(shí)驗(yàn)。如：硫的燃燒、CO的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。都可利用CAI進(jìn)行模擬演示。這一切都有利于學(xué)生對(duì)物質(zhì)狀態(tài)、化學(xué)的過(guò)程、化學(xué)的現(xiàn)象的觀察和分析。學(xué)生通過(guò)自己的認(rèn)知沖突,建立正確的化學(xué)世界,有利于扭轉(zhuǎn)教師主宰課堂的局面,充分顯示學(xué)生的主體作用,有利于學(xué)生創(chuàng)造思維的激發(fā)。

3.利用多媒體輔助學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)

自主實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力?，F(xiàn)在的學(xué)生實(shí)驗(yàn),從器材到實(shí)驗(yàn)步驟及表格設(shè)計(jì)都有教材按一定的模式制定,對(duì)教師來(lái)說(shuō)當(dāng)然省事了,但是不利于學(xué)生創(chuàng)造思維的培養(yǎng)。所以對(duì)于學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn),在幫助學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上,允許學(xué)生自選器材,自定實(shí)驗(yàn)步驟,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中學(xué)生需要各種因素中進(jìn)行取舍,對(duì)所得信息進(jìn)行選擇,這就要求學(xué)生在即定目標(biāo)的過(guò)程中,有全局觀點(diǎn)和善于妥協(xié)。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)體會(huì)到獻(xiàn)身科學(xué)的艱辛與崇高,既磨礪了他們的勇氣、毅力、又有效培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新精神和獨(dú)立的思考品質(zhì)。

但是在進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐的過(guò)程中,會(huì)遇到很多困難,主要表現(xiàn)為：實(shí)驗(yàn)室的傳統(tǒng)管理模式不適應(yīng)這要求?，F(xiàn)在一般學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室人員只承擔(dān)了儀器擺放與整理的工作,每次實(shí)驗(yàn)前在桌上放上一樣的儀器,實(shí)驗(yàn)完畢再收起來(lái),這對(duì)管理人員來(lái)說(shuō)當(dāng)然省事。但是學(xué)生要進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)就要求實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備多種儀器以供不同選擇。但這樣就會(huì)增加實(shí)驗(yàn)員的工作量,同時(shí)會(huì)增加實(shí)驗(yàn)儀器的損耗。所以必須對(duì)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革,以便有效開(kāi)展學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)。

多媒體的介入，利用多媒體技術(shù)設(shè)計(jì)適于學(xué)生進(jìn)行自創(chuàng)實(shí)驗(yàn)的課件。比如在學(xué)了實(shí)驗(yàn)室氧氣的制法后，學(xué)習(xí)CO2的制法時(shí)（如圖1所示），設(shè)計(jì)如下：（1）事先制好課件投影出（包括O2制取所需要的）各儀器及收集裝置的圖片；（2）復(fù)習(xí)O2制取所需要的器材；再討論CO2制取需要哪些器材？還有哪些器材也可行？（3）請(qǐng)各小組調(diào)換，利用自己所設(shè)想的器材組建制取、收集CO2的裝置；（事先準(zhǔn)備好三套不同裝置分給不同的小組）（4）多媒體動(dòng)畫(huà)演示三套裝置的組建，讓不同小組核實(shí)或糾正；（5）開(kāi)始制取和收集。

學(xué)生先利用課件完成器材選擇,自定實(shí)驗(yàn)步驟,預(yù)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并通過(guò)多種方法的比較,選擇最佳方案,然后真刀實(shí)槍的做實(shí)驗(yàn)。這樣可以更好地開(kāi)展學(xué)生自主實(shí)驗(yàn),更能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，多媒體輔助學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)將是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的最佳手段。

圖1

二、利用多媒體創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，一方面要充分挖掘教材中已有實(shí)驗(yàn)的教學(xué)價(jià)值，另一方面還要?jiǎng)?chuàng)新更多的實(shí)驗(yàn)。怎樣創(chuàng)新新的實(shí)驗(yàn)?zāi)?？比如“反證”實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)操作中，我們教師經(jīng)常強(qiáng)調(diào)一些操作規(guī)范，如CO還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)，開(kāi)始和結(jié)束的操作順序等，教師僅僅進(jìn)行講解，應(yīng)該這樣、而不應(yīng)該那樣，學(xué)生往往印象不深，常?！皩医滩桓摹保衾肅AI，將這些錯(cuò)誤的操作及其破壞性的后果一起通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫(huà)展示給學(xué)生，這樣，學(xué)生的不但印象深刻了，同時(shí)也大大激發(fā)了學(xué)習(xí)的興趣。還有我們?cè)谘菔拘聦?shí)驗(yàn)時(shí)，為了和以前所做的相關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，我們亦可將新、舊實(shí)驗(yàn)?zāi)M成電腦動(dòng)畫(huà)在銀幕上同時(shí)演示，指導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)裝置及現(xiàn)象的不同，然后得出科學(xué)的結(jié)論。這樣做：一方面通過(guò)實(shí)物模擬再現(xiàn)，容易喚起學(xué)生可能淡化了的記憶，使記憶進(jìn)一步加深；另一方面通過(guò)對(duì)比模擬實(shí)驗(yàn)，可以深化對(duì)新舊知識(shí)的探究。例如：在補(bǔ)充H2還原CuO的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在使用什么裝置？有什么現(xiàn)象？實(shí)驗(yàn)中要注意哪些事項(xiàng)的探究時(shí)，可以動(dòng)畫(huà)演示復(fù)習(xí)CO還原Fe2O3整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，從而一步步動(dòng)畫(huà)探究引出H2還原CuO的實(shí)驗(yàn)裝置及注意事項(xiàng)（如圖2）。

圖2

像這些實(shí)驗(yàn)有利于激發(fā)學(xué)生的求知欲，有利于培養(yǎng)學(xué)生觀察、思考、創(chuàng)新的能力，也為進(jìn)入社會(huì)儲(chǔ)存“能量”。

三、綜合性實(shí)驗(yàn)探究創(chuàng)新及復(fù)習(xí)

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，節(jié)奏慢，課堂容量小，教學(xué)方式比較單調(diào)呆板。利用多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)呈現(xiàn)信息量大，速度快，圖文并茂的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行所學(xué)知識(shí)的鞏固和復(fù)習(xí)，會(huì)使學(xué)生更好更快更多地接受知識(shí)。尤其在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室制取實(shí)驗(yàn)裝置及相關(guān)練習(xí)的復(fù)習(xí)中，用傳統(tǒng)的方法若把裝置圖畫(huà)在黑板上很浪費(fèi)時(shí)間，用一些掛圖，又沒(méi)有動(dòng)態(tài)效果，如果制成多媒體課件，只需一按鍵即呈現(xiàn)出來(lái)，運(yùn)行極為方便，且有更好的教學(xué)效果。這樣在總復(fù)習(xí)時(shí)，教師就可以在課堂上充分以導(dǎo)為主，啟發(fā)學(xué)生思維，增加課堂練習(xí)容量，提高教學(xué)效果；特別在復(fù)習(xí)階段，有些規(guī)模較大的實(shí)驗(yàn)，主要是教師根據(jù)需要添加的一些輔助性的綜合實(shí)驗(yàn)。如某一氣體的制取、除雜（往往不止一種）、檢驗(yàn)、收集、性質(zhì)分析、尾氣處理等，這種實(shí)驗(yàn)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、成功率低；如果制成多媒體課件動(dòng)畫(huà)探究，那效果就更是不一般。

四、創(chuàng)新電腦模擬實(shí)驗(yàn)

多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)可將抽象復(fù)雜的理論，形象地表現(xiàn)出來(lái)，減少了教師的重復(fù)工作，使教師的活動(dòng)不象以前：一張嘴、一支粉筆、一塊黑板加簡(jiǎn)單電教手段組成，而是綜合運(yùn)用多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)，增加課堂容量和知識(shí)密度，提高了教學(xué)效率。如剛學(xué)習(xí)化學(xué)時(shí)，學(xué)生不易理解排空氣集氣法的收集原理，也不易講述明白，若制成多媒體課件，設(shè)計(jì)為一種氣體將另一種氣體從集氣瓶中排擠出來(lái)，展示給學(xué)生，學(xué)生一看就懂，大大節(jié)省課堂教學(xué)時(shí)間。

再比如微觀領(lǐng)域中缺少直觀實(shí)驗(yàn)，看不見(jiàn)，又摸不著的物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)。單靠語(yǔ)言和文字描述，學(xué)生較難理解。通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行動(dòng)畫(huà)模擬，能形象生動(dòng)地表現(xiàn)分子、原子等微觀粒子的運(yùn)動(dòng)特征，變抽象為形象，讓學(xué)生直觀形象地認(rèn)識(shí)微觀世界，更容易了解化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)，理解化學(xué)原理。如解釋化學(xué)反應(yīng)時(shí)，動(dòng)畫(huà)模擬“水分子”分解為原子，最后重新組合為“氫氣分子”和“氧氣分子”的過(guò)程。這樣，既幫助學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，理解化學(xué)變化的原理，也大大提高課堂教學(xué)質(zhì)量，吸引學(xué)生的興趣，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)教學(xué)最常用和最重要的教學(xué)手段，對(duì)幫助學(xué)生理解和掌握化學(xué)知識(shí)，有著舉足輕重的作用，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，把現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合必將豐富實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)功能。這就需要我們教師應(yīng)該有創(chuàng)新的思維和創(chuàng)新的精神，只要這樣，實(shí)驗(yàn)教學(xué)這棵老樹(shù)上定會(huì)再開(kāi)出瑰麗的花朵。

[1]安寶生.教育信息技術(shù)的掌握與運(yùn)用[M].北京:中國(guó)和平出版社，2000

[2]孫杰遠(yuǎn).信息技術(shù)與課程整合[M].北京：北京大學(xué)出版社，2003

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2009-11-03

刁海生，本科，中教一級(jí)。