胡宗華 程建云

俗語云：“百看不如一做?！薄白觥?，成為有效學(xué)習(xí)的重要手段，越來越為人們所重視，新課程強(qiáng)調(diào)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，是最直接的體現(xiàn)。

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中的作用是不可代替的，因?yàn)榛瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)生動(dòng)、直觀、真實(shí)、有趣的特點(diǎn)，對學(xué)生在形成概念、探求規(guī)律、提高能力等方面有極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。世界發(fā)達(dá)國家都特別重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，如德國化學(xué)教育界盛傳：“沒有實(shí)驗(yàn)的課，不算是一堂成功的課?！倍绹刻没瘜W(xué)課至少做一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)；日本有半數(shù)以上化學(xué)課在實(shí)驗(yàn)室度過。有鑒于此，中國的化學(xué)教育也開始重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，新課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出：“突出化學(xué)學(xué)科特征，更好發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的教育功能。”這是中國學(xué)生的福音。

一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)，當(dāng)前農(nóng)村初中的痛

當(dāng)前初中尤其是農(nóng)村初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀還遠(yuǎn)沒有達(dá)到令人滿意的程度，與課程標(biāo)準(zhǔn)還有相當(dāng)差距，主要表現(xiàn)為以講解或圖片代替演示實(shí)驗(yàn)，以演示實(shí)驗(yàn)代替學(xué)生實(shí)驗(yàn)等。這其中當(dāng)然有教師怕麻煩、追求教學(xué)“效率”趕進(jìn)度以及學(xué)校缺少管理力度等主觀因素，但也有許多客觀因素的制約，主要表現(xiàn)為：

1.硬件欠缺。目前農(nóng)村初中實(shí)驗(yàn)室裝備多數(shù)達(dá)不到二類標(biāo)準(zhǔn)，藥品器材沒有配齊，有的僅能勉強(qiáng)維持演示實(shí)驗(yàn)。玻璃儀器等易損件數(shù)量不足，化學(xué)藥品定量配發(fā)，囿于經(jīng)費(fèi)等因素，學(xué)校難以及時(shí)補(bǔ)充，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)難以維系。

2.師資薄弱。不少學(xué)校沒有專職實(shí)驗(yàn)員，由任課老師兼任。多數(shù)學(xué)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)員數(shù)量不足，往往只達(dá)到教育行政規(guī)定數(shù)量的半數(shù)或更低，而化學(xué)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作多半很復(fù)雜，準(zhǔn)備一節(jié)分組實(shí)驗(yàn)課，可能需要兩至三節(jié)課，因此，導(dǎo)致工作量大，心有余而力不足，不能保障實(shí)驗(yàn)教學(xué)順利開展。

3.效益制約。有些演示實(shí)驗(yàn)可見度小，坐在后面的學(xué)生很難觀察清楚，有些實(shí)驗(yàn)反應(yīng)時(shí)間過長，師生都“耗不起”，有些實(shí)驗(yàn)還有一定危險(xiǎn)性。以上種種因素迫使教師放棄實(shí)驗(yàn)。

二、多媒體輔助，緩解矛盾的過渡性選擇

上述客觀因素在短時(shí)期內(nèi)無法完全克服，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求又是實(shí)實(shí)在在的。那么我們?nèi)绾卧谶@一對矛盾中做出理性選擇呢？我認(rèn)為，充分利用人類文明的新成果——多媒體技術(shù)，來輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)是緩解此矛盾的一個(gè)過渡性辦法。

首先，從認(rèn)知規(guī)律來看，這是可行的。研究表明，人類接受外界信息主要來自視覺、聽覺等，其中80%來自視覺，15%來自聽覺。以視聽為主要方式的多媒體教學(xué)手段，對于學(xué)生認(rèn)知可產(chǎn)生巨大的促進(jìn)作用。而運(yùn)用多媒體技術(shù)來輔助化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可成為我們的一個(gè)新嘗試。

其次，信息化教學(xué)設(shè)備的普及提供了可能性。在當(dāng)今信息社會(huì)，計(jì)算機(jī)在教育領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，稱之為計(jì)算機(jī)輔助教育（CBE），計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）是其中的一個(gè)方面，以其生動(dòng)、形象、感染力強(qiáng)、信息量大的優(yōu)點(diǎn)受到廣大師生青睞。多媒體課件是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的核心要素，計(jì)算機(jī)模擬型多媒體課件是其中一種類型，主要用于輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)。經(jīng)過電教設(shè)備的升級換代，現(xiàn)在各校大多建設(shè)了多媒體教室，這為輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了物質(zhì)條件。

三、多媒體輔助化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思考與實(shí)踐

下面從提高認(rèn)識、促進(jìn)效益、克服困難等方面談?wù)劧嗝襟w輔助化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的嘗試與思考。

1.提高實(shí)驗(yàn)認(rèn)知，減少風(fēng)險(xiǎn)消耗

化學(xué)實(shí)驗(yàn)有許多危險(xiǎn)因素存在，這是導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)裹足不前的重要原因。這些危險(xiǎn)除一些不可預(yù)知的因素外，基本與實(shí)驗(yàn)操作方式有關(guān)。但這些不當(dāng)?shù)牟僮鞣绞皆谄綍r(shí)教學(xué)中只能靠老師講解其因果，卻不能用實(shí)驗(yàn)證明，這就不易給學(xué)生留下印象。如果運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬這些錯(cuò)誤操作，放慢動(dòng)作，把錯(cuò)誤的因果演示清楚，加深學(xué)生對錯(cuò)誤操作因果的理解，則能有效避免這類危險(xiǎn)的發(fā)生。如，對實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀加熱制取氧氣的操作教學(xué)，可制成Flash課件，對錯(cuò)誤操作產(chǎn)生的后果進(jìn)行模擬，將試管口向上傾斜，導(dǎo)致加熱時(shí)水倒流試管炸裂；試管內(nèi)未塞一團(tuán)棉花，導(dǎo)致水槽內(nèi)水變成紫紅色；用酒精燈焰心加熱，導(dǎo)致試管破裂等，讓學(xué)生認(rèn)識到錯(cuò)誤操作的嚴(yán)重后果，然后組織實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的成功率就大大提高，這也培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度。類似于此的模擬實(shí)驗(yàn)還有濃硫酸的稀釋、鐵絲在氧氣中燃燒等。

藥品器材的消耗缺口難以及時(shí)填補(bǔ)，是制約實(shí)驗(yàn)教學(xué)的又一因素。努力提高實(shí)驗(yàn)成功率，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能，是解決這一困惑的一個(gè)重要手段。義務(wù)教育化學(xué)課程中涉及的化學(xué)基本操作技能有加熱、藥品的取用、稱、量及溶解、過濾、蒸發(fā)、溶液的配制等。這些技能的訓(xùn)練有的是通過專門的實(shí)驗(yàn)課來實(shí)現(xiàn)的，有的是融合在各章節(jié)中，如通過氧氣的制取和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生掌握制氧氣的方法，認(rèn)識氧氣的性質(zhì)，也訓(xùn)練藥品的取用、加熱、氣體制取等技能。傳統(tǒng)的基本實(shí)驗(yàn)操作教學(xué)，一般是課堂上老師示范講解，學(xué)生看、聽，再動(dòng)手練習(xí)。而老師在示范時(shí)，坐在后面的學(xué)生很難看清楚，動(dòng)手練習(xí)時(shí)難免發(fā)生差錯(cuò)，導(dǎo)致物品消耗成倍提高。通過播放基本操作教學(xué)視頻，在短時(shí)間內(nèi)直觀、生動(dòng)地將規(guī)范操作呈現(xiàn)給每位學(xué)生，然后讓學(xué)生再動(dòng)手練習(xí)，可有效提高實(shí)驗(yàn)成功率。又可運(yùn)用媒體技術(shù)，如PPT將各種儀器制成課件，讓學(xué)生選擇合適的儀器進(jìn)行移動(dòng)、拼接、組裝，不僅增強(qiáng)學(xué)生對儀器的認(rèn)識，提高操作能力，同時(shí)也培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)創(chuàng)新的能力。

2.放大實(shí)驗(yàn)效果，促進(jìn)效益提高

演示實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)不可或缺的一個(gè)重要部分，是學(xué)生對新知識由感知到理解的關(guān)鍵。有些實(shí)驗(yàn)演示的效果明顯，如鐵絲在氧氣中燃燒，點(diǎn)燃鎂條等，燃燒劇烈，前者火星四射，后者發(fā)出耀眼白光。但有些演示實(shí)驗(yàn)可見度小，很難使全體學(xué)生都能觀察到，這會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的效果，難以給學(xué)生留下深刻印象。運(yùn)用實(shí)物投影儀，放大投影，能夠使反應(yīng)現(xiàn)象更加明顯。如紫色石蕊試液滴入氫氧化鈉溶液中變藍(lán)，在實(shí)際實(shí)驗(yàn)時(shí)效果不明顯，用肉眼很難區(qū)分紫色與藍(lán)色，利用投影，則能讓現(xiàn)象明顯許多，比老師牽強(qiáng)強(qiáng)調(diào)其顏色變化能產(chǎn)生更強(qiáng)烈的效果。再如，根據(jù)金屬與酸的反應(yīng)的劇烈程度，來判定金屬活潑性的實(shí)驗(yàn)，用實(shí)物投影放大，看氣泡效果會(huì)明顯許多，讓學(xué)生印象深刻。

3.克服現(xiàn)實(shí)困難，解決“直觀”問題

有些實(shí)驗(yàn)條件要求高，操作復(fù)雜，過程較危險(xiǎn)，時(shí)間長，生成物或藥品本身有毒，不適合課堂演示，這時(shí)可在教學(xué)過程中運(yùn)用視頻文件來教學(xué)。如，面粉爆炸實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)條件要求高，很難成功，可播放成功實(shí)驗(yàn)的DVD。再比如，硫在氧氣中燃燒產(chǎn)生有毒的二氧化硫氣體，該實(shí)驗(yàn)即使在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行，也難免二氧化硫污染；鐵生銹是緩慢氧化過程，耗時(shí)長，不宜課堂演示，也可制成課件課堂播放。類似的還有一氧化碳還原氧化鐵等實(shí)驗(yàn)，利用課用Flash、Authorware等軟件制成課件，既能激發(fā)學(xué)生興趣，又減少了污染等危害。

有許多生產(chǎn)生活方式與化學(xué)有著密切關(guān)系，它們對于學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)能產(chǎn)生巨大促進(jìn)意義，但我們卻無法將它們搬進(jìn)化學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)中，比如，生鐵的錘煉等化工生產(chǎn)，自來水廠凈水過程等工藝流程，精彩紛呈，意義顯著。一般情況下，教學(xué)時(shí)只能枯燥講解，學(xué)生只能死記硬背。運(yùn)用多媒體課件將這些內(nèi)容制成模擬動(dòng)畫，穿插在課堂教學(xué)中，給學(xué)生強(qiáng)烈的感官刺激，如同實(shí)地參觀，能讓學(xué)生體會(huì)到科技服務(wù)生產(chǎn)的實(shí)際意義，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

從學(xué)生認(rèn)識形成的規(guī)律來看，反復(fù)，是一個(gè)不可回避的心理過程。一般教學(xué)中，對一個(gè)實(shí)驗(yàn)，老師只演示一次，或?qū)W生動(dòng)手做一次，以后的學(xué)習(xí)中碰到相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)，重做實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)微乎其微。因此，將平時(shí)用過的媒體課件或師生實(shí)驗(yàn)實(shí)錄收集起來，在需要時(shí)，從庫中調(diào)出來，既方便又快捷，還節(jié)約了藥品和時(shí)間，教學(xué)效果增強(qiáng)，尤其適合于學(xué)科復(fù)習(xí)。

當(dāng)然，以上所述并非希望以多媒體手段取代實(shí)驗(yàn)，而只是從目前農(nóng)村初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀出發(fā)提出的一種應(yīng)對措施。事實(shí)上，這種取代是不可能的，任何一種模擬性的手段都不可能代替實(shí)際操作給學(xué)生帶來的現(xiàn)場感、探究感與成功感，它們在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中永遠(yuǎn)只能居于輔助地位。

此文系江蘇省現(xiàn)代教育技術(shù)研究“十一五”規(guī)劃2013年度重點(diǎn)課題《計(jì)算機(jī)技術(shù)下的化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新》的研究成果。