孔劍峰
(江蘇省蘇州中學(xué) 215007)
高中化學(xué)是一門深?yuàn)W復(fù)雜的學(xué)科,其中的化學(xué)原理和現(xiàn)象都需要以化學(xué)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行學(xué)習(xí),又由于學(xué)校實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器材的缺少以及課時(shí)安排等因素,高中生只能從書本上學(xué)習(xí)抽象固定的知識(shí)和定理.而在高中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引用先進(jìn)的信息技術(shù)可以很好的解決學(xué)生實(shí)驗(yàn)少、動(dòng)手少的問題,生動(dòng)形象地幫助學(xué)生深刻理解化學(xué)反應(yīng)的原理以及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,因此將信息技術(shù)與高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合能夠極大地提高高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效率.
化學(xué)作為一門傳統(tǒng)的理工類學(xué)科,其實(shí)驗(yàn)復(fù)雜繁多,在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也很容易產(chǎn)生許多問題,導(dǎo)致教學(xué)效率緩慢.但是在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用信息化技術(shù)可以極大地避免一些問題的發(fā)生,從而提高課堂的教學(xué)效率.在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂中引入信息化技術(shù)的必要性具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面.
高中的化學(xué)學(xué)習(xí)已經(jīng)進(jìn)行到了一定的深度,其中實(shí)驗(yàn)過程較為繁瑣,反應(yīng)材料的配比、反應(yīng)時(shí)間以及實(shí)驗(yàn)器材都有著嚴(yán)格的要求,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)的過程中都需要學(xué)生進(jìn)行大量的操作,一旦有一步出錯(cuò)還得重新再來.而在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中利用信息化的相關(guān)技術(shù)可以直接讓學(xué)生觀察到進(jìn)行正確實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)步驟,能夠大幅度減少實(shí)際操作中的繁瑣性,還能讓學(xué)生學(xué)習(xí)的更加生動(dòng)、直觀,縮短了在教學(xué)中浪費(fèi)在失誤上的時(shí)間,提高了化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率.
高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程復(fù)雜,伴隨化學(xué)主反應(yīng)的進(jìn)行也會(huì)有著相應(yīng)的副反應(yīng)生成物的出現(xiàn),而有一些反應(yīng)物、反應(yīng)生產(chǎn)物具有腐蝕性、毒性等,盡管在實(shí)驗(yàn)時(shí),教師會(huì)著重強(qiáng)調(diào)使用前后的洗手消毒等,但是總不可避免的生成出一些不需要的反應(yīng)生產(chǎn)物,從而造成環(huán)境的污染.
而在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中加入信息化的技術(shù),把既能夠減少化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的環(huán)境污染,又能夠滿足學(xué)生的教學(xué)要求,讓學(xué)生深刻理解化學(xué)反應(yīng)過程的進(jìn)行.
高中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)通常都需要一些外在的反應(yīng)條件,這些反應(yīng)條件絕大多數(shù)跟溫度有關(guān),有些溫度甚至要求達(dá)到上千度,因此在進(jìn)行高中化學(xué)反應(yīng)時(shí),很容易發(fā)生安全事故.而一旦發(fā)生火災(zāi)這樣的事故,再加上化學(xué)實(shí)驗(yàn)室有許多的助燃?xì)怏w,會(huì)讓安全事故進(jìn)一步擴(kuò)大.但是利用信息化技術(shù)能夠把實(shí)驗(yàn)過程通過視頻、投影等播放出來,沒有任何的安全隱患,能夠讓人放心地進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué).
由于高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程條件的不允許以及潛在的安全隱患,導(dǎo)致學(xué)生通常只能夠在課堂中聽教師進(jìn)行枯燥的講授,而化學(xué)課程又是一門多以實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為主的學(xué)科,直接進(jìn)行抽象的知識(shí)的講授,難免會(huì)讓學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)的過程中產(chǎn)生枯燥感.而信息化技術(shù)中生動(dòng)形象的畫面以及清晰的實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)讓學(xué)生從枯燥的聽課講課中脫離出來,引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,刺激學(xué)生能夠主動(dòng)地、高效地進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí).
為了讓學(xué)生更快更容易地理解并學(xué)懂高中化學(xué)基本原理,要在化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂中引入多樣化的信息化技術(shù),這樣既能夠保證學(xué)生在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)時(shí)的新鮮感,又能夠縮短化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)時(shí)間,提升教學(xué)效果.而信息化技術(shù)包含的方面比較廣泛,在其中對(duì)于高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)起到促進(jìn)作用的有下述的具體幾種.
高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)有很多都需要很長(zhǎng)的時(shí)間來進(jìn)行充分的反應(yīng),由于學(xué)時(shí)緊,教學(xué)內(nèi)容量大的因素不能在課堂教學(xué)中展現(xiàn)這些反應(yīng)過程.但在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用視頻技術(shù)可以將長(zhǎng)時(shí)間過程的化學(xué)反應(yīng)快速展示在學(xué)生眼前,讓其體會(huì)到化學(xué)反應(yīng)有時(shí)候會(huì)發(fā)生的非常緩慢的事實(shí),從而更深入了了解化學(xué)反應(yīng)的原理.
例如:在鐵與氧氣發(fā)生生銹的反應(yīng)就需要很長(zhǎng)時(shí)間才能夠觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,教師可以給學(xué)生播放一些鐵生銹反應(yīng)過程的視頻,讓學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)的過程以及實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,在觀看視頻的過程中不僅讓學(xué)生的觀察能力得到了進(jìn)一步的提高,同時(shí)配合上教師的講解,還能鍛煉學(xué)生的分析與思考的能力.而在講解蒸餾、分餾的實(shí)驗(yàn)課程時(shí),由于兩個(gè)實(shí)驗(yàn)過程都較長(zhǎng),學(xué)生不可能因?yàn)檫@種實(shí)驗(yàn)而縮短其他內(nèi)容的學(xué)習(xí),教師可以把石油的煉制過程通過視頻給學(xué)生快速播放出來,在通過將石油一步步提純出來的過程清楚地展現(xiàn)到學(xué)生眼前后,學(xué)生加深了對(duì)于蒸餾、分流、提純過程的思考,才能深刻體會(huì)到化學(xué)學(xué)習(xí)的意義.
化學(xué)實(shí)驗(yàn)中許多化學(xué)反應(yīng)過程的變化十分微小,而且要求的反應(yīng)條件過高,導(dǎo)致只有小部分人能夠做到理論與實(shí)踐結(jié)合,深入理解其原理.因此在進(jìn)行這些微小化學(xué)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí),教師采用投影技術(shù)可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的不足之處.
例如:在進(jìn)行電解飽和食鹽水的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),教師采用實(shí)物投影的技術(shù)可以放大傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中陰陽兩極產(chǎn)生的氣泡現(xiàn)象以及陽極產(chǎn)生的黃綠色氣體.讓學(xué)生可以清晰牢固的記清陽極和陰極分別出現(xiàn)了什么樣的生成物.教師還可以在教學(xué)鈉的性質(zhì)時(shí),把切割鈉的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象放大并投影到課堂上,學(xué)生可以觀察到切割出的鈉從銀白色迅速變?yōu)榘祷疑膶?shí)驗(yàn)現(xiàn)象.這樣的教學(xué)過程讓學(xué)生能夠更加直觀的了解電解飽和食鹽水實(shí)驗(yàn)的本質(zhì),提高學(xué)生將教師講授知識(shí)轉(zhuǎn)換自身知識(shí)的轉(zhuǎn)換率.
動(dòng)畫模擬技術(shù)也是一個(gè)有效提高高中化學(xué)反應(yīng)教學(xué)效率的信息化方式,在高中化學(xué)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,其反應(yīng)的本質(zhì)是參加反應(yīng)元素分子結(jié)構(gòu)的變化,其中斷鍵與鍵的生成都是肉眼無法觀察到過程.而采用動(dòng)畫模擬技術(shù)來模擬化學(xué)反應(yīng)中斷鍵、成的鍵過程,讓學(xué)生對(duì)抽象的反應(yīng)機(jī)制產(chǎn)生更深的了解.
例如:在學(xué)習(xí)乙酸乙酯的制備時(shí),通過動(dòng)畫模擬的技術(shù)可以清晰直觀的把乙酸和乙醇反應(yīng)時(shí)的斷鍵、成鍵部位展示出來,學(xué)生會(huì)對(duì)這類多原子的化合物的反應(yīng)機(jī)理產(chǎn)生更深入的了解,提高了化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)效率
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中還有一些需要定量進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),在進(jìn)行反應(yīng)量的確定時(shí)都比較難以把握.而在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中加入數(shù)字傳感技術(shù)可以準(zhǔn)確的把握反應(yīng)物的用量,并把這些用量以及變化過程數(shù)字化地顯示到表格或坐標(biāo)上,讓學(xué)生能夠清晰的分析整個(gè)化學(xué)反應(yīng)的過程.
例如:在學(xué)習(xí)酸雨的形成時(shí),亞硫酸會(huì)被氧氣逐漸氧化,其酸堿度會(huì)慢慢減小,學(xué)生單單使用pH試紙和pH試液難以準(zhǔn)確把握其變化.而數(shù)字傳感器的應(yīng)用可以定量定性地將酸堿度的變化制成變化曲線,讓學(xué)生更好的把握其變化情況,從而認(rèn)識(shí)到酸雨的危害以及化學(xué)反應(yīng)變化的實(shí)質(zhì).
綜上所述,在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中加入多種形式的信息化技術(shù)可以把抽象的原理與知識(shí)清晰的展現(xiàn)給學(xué)生,并且信息化技術(shù)的應(yīng)用還能夠提高學(xué)生對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí),為其之后的動(dòng)手操作能力有一個(gè)更好的培養(yǎng).但是教師還應(yīng)該在信息化技術(shù)支持的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中不斷探索更好的教學(xué)方式方法,加快學(xué)生掌握知識(shí)的速度,提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效率.