■湖北天門特級教師馬志超

對多媒體輔助化學(xué)演示實驗教學(xué)的反思

■湖北天門特級教師馬志超

一、傳統(tǒng)的課堂演示實驗存在的缺陷

化學(xué)演示實驗，是化學(xué)教學(xué)的一個重要組成部分，也是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的重要途徑。但傳統(tǒng)的課堂演示實驗卻存在著一定的缺陷，主要表現(xiàn)在：反應(yīng)裝置規(guī)模小而教室范圍大，多數(shù)學(xué)生只能到觀察比較模糊的現(xiàn)象；許多化學(xué)變化瞬間即逝，學(xué)生無法及時捕捉和觀察；一些化學(xué)實驗需要較長的時間才能完成，而課堂教學(xué)時間有限，學(xué)生無法直接觀察結(jié)果；演示實驗時教師既要自己動手或指導(dǎo)學(xué)生操作，又要調(diào)控整個教室學(xué)生的注意力，無法組織學(xué)生同步思考討論，從而導(dǎo)致邊實驗邊探索的氣氛不濃；一些實驗危險性較強，不宜于在課堂上演示；工業(yè)生產(chǎn)裝置規(guī)模大，根本無法在課堂內(nèi)演示。

二、適當(dāng)運用多媒體輔助化學(xué)演示實驗

隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展，利用多媒體輔助中學(xué)化學(xué)演示實驗在化學(xué)教學(xué)中已逐漸廣泛地應(yīng)用。多媒體教學(xué)，一般包括攝影、實物投影、攝像、放像、實物投影、計算機多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等方面。毋庸置疑，這種教育技術(shù)的優(yōu)勢是傳統(tǒng)教學(xué)手段所無法比擬的。它具有傳統(tǒng)教學(xué)手段所沒有的趣味性、直觀性。它可以充分調(diào)動師生的積極性、主動性和創(chuàng)造性，有利于突破教學(xué)的重難點，從而更容易達到教學(xué)目的，使學(xué)生在愉快、輕松的環(huán)境中獲得知識。因此多媒體輔助化學(xué)演示實驗逐漸成為中學(xué)化學(xué)教學(xué)的重要手段。

1.投影技術(shù)在化學(xué)實驗演示教學(xué)中的應(yīng)用。采用投影技術(shù)，可以大大提高演示實驗的效果。例如：在做二氧化碳密度比空氣大的實驗和濃H2SO4稀釋實驗時，對實驗中關(guān)鍵性的觀察點——天平指針的偏移和溫度計讀數(shù)的變化，通過投影技術(shù)進行放大，使驗證性實驗的驗證更具科學(xué)性，用實物投影儀對氫氧化鈉固體表面潮解現(xiàn)象進行放大，鼓勵學(xué)生注意多觀察生活中的化學(xué)現(xiàn)象。上述實驗在教師講課時感到很流暢，學(xué)生對知識的理解及掌握感到很輕松。投影技術(shù)主要是對實驗現(xiàn)象進行放大，克服了演示實驗可見度小的缺陷，使學(xué)生能清楚地觀察到實驗現(xiàn)象，特別是—些細小的、不易觀察到的實驗現(xiàn)象。投影技術(shù)使實驗的科學(xué)性得到了提高，增強了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，為培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力提供了條件。

2.攝像技術(shù)在化學(xué)演示實驗教學(xué)中的應(yīng)用。采用攝像、剪輯技術(shù)，對實驗全過程進行加工，既為學(xué)生提供實驗全過程，又突出了重要的實驗現(xiàn)象，同時也不失實驗的真實性。例如氯水見光分解、硫酸銅晶體的形成等實驗可采用此技術(shù)在課堂上播放，大大增強了演示實驗的時效性。當(dāng)學(xué)生在很短的時間內(nèi)看到硫酸銅晶體形成的全過程時，不僅對晶體的形成有很直觀的刺激感受，而且對晶體概念理解更深刻。當(dāng)學(xué)生看到氯水在幾小時的光照后才開始慢慢地冒小氣泡，24小時才有明顯氣體產(chǎn)生時，不僅會對實驗結(jié)論信服，更能體會到有些化學(xué)反應(yīng)是很緩慢發(fā)生的，這樣就增強了學(xué)生對實驗觀察的有效性。利用錄像技術(shù)中的功能效應(yīng)，促使演示實驗更具真實性。如：高速成或緩慢的攝像技術(shù)和放像的快、慢、倒等功能不僅使學(xué)生清楚地看到快速化學(xué)反應(yīng)的變化，還能使學(xué)生快速地觀察到緩慢的反應(yīng)變化，讓學(xué)生迅速感知易觀察到的細節(jié)，提高學(xué)生觀察的敏捷性，同時還縮短了教學(xué)時間，增加了演示實驗的時效性，提高了教學(xué)效益。攝像、錄像技術(shù)還可以顯示較復(fù)雜的化工生產(chǎn)過程，使抽象的教學(xué)內(nèi)容直觀化，便于學(xué)生對這類知識的理解和掌握，對一些價格昂貴、危險性大、定性的實驗，則要求較多的操作技術(shù)，裝置復(fù)雜的實驗也可以借助教學(xué)錄像來完成，以保障演示實驗的安全性、正確性、有效性、規(guī)范性。

3.CAl課件在化學(xué)演示實驗教學(xué)中的應(yīng)用。CAI課件在化學(xué)演示實驗中，起到實驗設(shè)計教學(xué)的作用。對學(xué)生進行化學(xué)知識和實驗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)新能力。在計算機多媒體技術(shù)上，我們可以通過聲音、畫面、文字于一體模擬特殊化學(xué)演示實驗，打破學(xué)生認(rèn)識中的時空限制，用各種感官來感知信息，有利于學(xué)生的主動參與，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，更符合現(xiàn)代學(xué)生的學(xué)習(xí)思維習(xí)慣。通過交互功能和模擬技術(shù)，對一些危險性、危害性的實驗，可以放心地讓學(xué)生大膽操作，為學(xué)生的探索和創(chuàng)造提供條件。

（1）中學(xué)化學(xué)中有一部分實驗，在課堂上不能直接演示。包括污染嚴(yán)重或有危險性但學(xué)生又必須知道的一些化學(xué)實驗如CO的毒性演示；較難完成的實驗如工業(yè)制氨、石油的形成過程等；不易觀察的實驗，如壓強對化學(xué)平衡的影響；化學(xué)實驗錯誤操作的后果，如將水倒入濃硫酸中、點燃不純氣體引起爆炸等，都可通過CAI課件來模擬反應(yīng)過程。

（2）可以動態(tài)地、對比地演示一些化學(xué)現(xiàn)象，可以有效地控制變化的速度，調(diào)節(jié)快慢，從而便于學(xué)習(xí)者的觀察和思考，培養(yǎng)學(xué)生的能力。如沉淀的結(jié)晶析出過程，在實際實驗操作中，只能觀察到結(jié)晶的析出現(xiàn)象和結(jié)果，而通過CAI課件的教學(xué)展示，還可以完全了解結(jié)晶的形成過程，包括晶核的形成、成長、乃至陳化過程。實踐與理論的緊密結(jié)合，更有利于知識的學(xué)習(xí)、理解和掌握。又如某些實驗，需要較長的反應(yīng)時間才能完成，無法直接觀察到實驗結(jié)果，對組織學(xué)生同步進行思考和討論造成困難。此時，若用CAI來模擬，則可以人為控制實驗展示的時間，按需要選擇某一片段或某一畫面，進行“快放”或“慢放”，同時穿插對實驗的探索性設(shè)問，則可以取得較好的教學(xué)效果。又如鐵的吸氧腐蝕和析氫腐蝕問題，由于反應(yīng)時間長，直接在課堂演示是無法辦到的?？稍O(shè)計模擬實驗，將二根鐵釘放在盛有水的水槽內(nèi)，鐵釘上罩有試管，打出字幕“一段時間后”，通過電腦模擬兩者在腐蝕過程中現(xiàn)象的不同（水面的變化、有無氣體產(chǎn)生），啟發(fā)學(xué)生思考原因。這樣的模擬使學(xué)生如臨其境，更易發(fā)現(xiàn)問題的本質(zhì)，提高了解題的能力：對于三池（原電池、電解池、電鍍池）的電子轉(zhuǎn)移問題，利用電腦模擬實驗，展示電子的運動軌跡，讓學(xué)生直觀地了解到電子得失的情況，再啟發(fā)學(xué)生總結(jié)規(guī)律，教學(xué)效果會明顯好一些。

（3）模擬錯誤操作的實驗?；瘜W(xué)實驗基本操作和基本技能是高考的重要考點內(nèi)容。錯誤的操作會有什么危害，由于學(xué)生并未親自做過，事實上老師也不允許做，所以學(xué)生往往記不住。通過電腦動畫模擬錯誤操作，可以培養(yǎng)學(xué)生的糾錯能力。例如，濃硫酸的稀釋是將濃硫酸沿?zé)瓋?nèi)壁慢慢倒入水中并不斷攪拌。如果將水倒入濃硫酸中會怎么樣呢?可制作一個將水倒入濃硫酸中的動畫，水倒入濃硫酸，分層、在界面上迅速產(chǎn)生大量的熱，使水與硫酸一起濺出，非常危險，這樣就給學(xué)生留下了極深的印象。

（4）利用電腦來做虛擬實驗。利用電腦來模擬實驗裝置的搭配，是傳統(tǒng)化學(xué)實驗復(fù)習(xí)課上無法實現(xiàn)的，而利用多媒體計算機可以制作一些小程序，讓學(xué)生用鼠標(biāo)選擇儀器，將它移到一定的位置，如果位置正確，則該儀器停留在正確位置不動，如果學(xué)生沒有將儀器移動到正確位置，則儀器仍回到原來的地方。例如，用Authwere5.0中可移動對象響應(yīng)屬性可以達到這一目的，這樣讓學(xué)生在電腦上模擬實驗，按一定的順序，搭成所需的實驗裝置。這不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的實驗?zāi)芰?，還可以節(jié)約儀器和實驗藥品。

三、多媒體輔助化學(xué)演示也有不足

多媒體輔助中學(xué)化學(xué)演示實驗教學(xué)的作用是有目共睹的，但在實際應(yīng)用中存在一些不足，主要表現(xiàn)在以下方面：

1.CAI課件或過于簡單，或過于花哨。一個好的化學(xué)課件，應(yīng)該內(nèi)容科學(xué)，使用方便，畫面清晰，圖文并茂。如果過于簡單，則課件僅僅起了一個活動黑板或幻燈的作用，達不到應(yīng)有的效果，久而久之，學(xué)生會失去興趣。但如果插入大量的圖形、音樂等元素，則學(xué)生的注意力難以集中到要學(xué)習(xí)的重難點上來，學(xué)習(xí)的效果也會大打折扣。

2.以動畫代替實驗，弱化了動手能力的培養(yǎng)。化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，要充分發(fā)揮實驗的作用。有些教師濫用多媒體，本來在實驗室里完成而且現(xiàn)象明顯的實驗，現(xiàn)在一律改用模擬效果代替。這樣下去，學(xué)生都變成紙上談兵，一些簡單的基本操作都不會做了，更別說在實驗過程中發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。利用計算機教學(xué)，只是一種輔助手段，千萬不能本末倒置，實驗教學(xué)不但不能淡化，而應(yīng)不斷地加強，決不能因計算機輔助教學(xué)的開展而削弱實驗教學(xué)。

3.課件千篇一律，針對性不強。在網(wǎng)上，充斥著各種多媒體課件，這給我們教學(xué)和研究確實帶來了極大的方便，但在使用時，一定要根據(jù)實際情況，有所選擇和加工，切不可照搬不誤。每個老師思維方式和教學(xué)風(fēng)格是不一樣的，學(xué)生的知識水平和接受能力也是不一樣的，在教學(xué)中應(yīng)注意因材施教，所以我們的課件可以學(xué)習(xí)和借鑒別人的，但一定要突出自己的個性，切勿千篇一律，人云亦云。

市場購買的化學(xué)課件很多是不能直接用于課堂教學(xué)的，因為這些課件很多只重形式而不重視內(nèi)容，有些雖然畫面很美，卻分散了學(xué)生注意力，不能完全符合教師的教學(xué)設(shè)計。

4.重觀摩評比輕推廣運用。制作多媒體課件的目的是為了應(yīng)用于教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量和效益。時下有些學(xué)校多媒體制作的目的卻不在于此，而是為教學(xué)改革裝潢門面，制造表面效果。于是評比頻頻舉行，各種證書比比皆是，事后將課件“打入冷宮”。這種做法是脫離實際的形式主義，是“勞民傷財”式的折騰。

四、多媒體輔助化學(xué)演示實驗教學(xué)注意事項

由于國內(nèi)的多媒體輔助化學(xué)演示實驗教學(xué)還處于實驗階段，存在不少認(rèn)識上的誤區(qū)。有的不能正確處理與傳統(tǒng)教學(xué)模式之間的關(guān)系；有的不能正確處理課堂四要素之間的關(guān)系；有的在多媒體課件的選題和設(shè)計上存在科學(xué)性和必要性問題；有的不能正確定位多媒體教學(xué)的作用。這些都是阻礙多媒體輔助演示實驗教學(xué)健康發(fā)展的重要因素。

1.正確處理教學(xué)過程中四要素之間的關(guān)系。重演示操作輕推理分析，手忙腳亂使教師成了放映員，使學(xué)生覺得“只見器不見人”“只見畫不見文”“只有播音員音響而不聞老師之聲音”，也就是說老師的言傳身教等于零。多媒體是創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，學(xué)生主動學(xué)習(xí)、協(xié)作、探索和完成知識意義建構(gòu)的認(rèn)知工具，而不是教師向?qū)W生灌輸所使用的手段和方法。多媒體輔助課堂教學(xué)不能用多媒體簡單地代替教師的傳授，仍然要充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用，同時突出多媒體教學(xué)的輔助功能。

2.多媒體輔助化學(xué)演示實驗手段不能排斥傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式。如果一味追求課堂上的教學(xué)過程的“奢華”，講究聲音、錄像、動畫和投影，追求知識傳授上的“大容量”，最終不是分散了學(xué)生的注意力，就是把學(xué)生搞得顧此失彼，反而降低了課堂效率。每一個教師特定的教學(xué)語言、教態(tài)、板書和應(yīng)變能力是最大的財富，只有把傳統(tǒng)教學(xué)手段、教師個人特色和多媒體輔助教學(xué)有機地結(jié)合起來，才能真正發(fā)揮多媒體課堂教學(xué)的作用。

3.多媒體輔助化學(xué)演示實驗必須有助于突破教學(xué)重難點。重形式，輕內(nèi)容，多媒體運用過濫或演示不當(dāng)，弄得學(xué)生眼花繚亂，成為“電灌”課，其效果可想而知。因此切入點（突出重點，突破難點；創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)興趣；化難為易，化靜為動；設(shè)疑置難，引起思辨等）很重要。如通過多媒體技術(shù)把課堂演示實驗中有毒的、有危險性的實驗通過播放錄像的形式演示出來，多媒體課堂教學(xué)決不能只停留于表面，用電腦屏幕代替板書、用錄像代替所有課堂演示實驗等，這些做法都是不可取的。

4.多媒體積件的制作必須具有科學(xué)性?？茖W(xué)性是自然科學(xué)首先必須具備的，它是最重要的性質(zhì)。離開了科學(xué)性，也就失去了自然科學(xué)立足的根本。因此，我們在設(shè)計課件時一定要注意不能犯科學(xué)性錯誤，否則不但不能起到輔助教學(xué)的作用，反而會給學(xué)生帶來更大的負面影響。課件（或積件）的制作不可違背知識和認(rèn)知的科學(xué)性，不能杜撰一些不合事實的媒體軟件，也不能為了生動形象或提高效率濫用媒體和軟件，以免違背化學(xué)科學(xué)和教育科學(xué)的規(guī)律。

（作者單位：湖北省天門實驗高中）

責(zé)任編輯 王愛民