尚松青
實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)重要的方法。但有些實(shí)驗(yàn)由于條件的限制,實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性、直觀性、探究性等特點(diǎn)在教學(xué)中不能很好的體現(xiàn)。把多媒體技術(shù)應(yīng)用于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,克服實(shí)驗(yàn)條件的限制,提高實(shí)驗(yàn)的可視性,增加實(shí)驗(yàn)的時效性,保障實(shí)驗(yàn)的安全性,加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性,以期最大限度地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中的作用。
一、投影技術(shù)對化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用
演示實(shí)驗(yàn)的目的是通過實(shí)驗(yàn)讓全體學(xué)生觀察到物質(zhì)變化的全過程,在理性上有一定的認(rèn)識后,提出疑問,獲得結(jié)論。演示實(shí)驗(yàn)可提高學(xué)生對化學(xué)的學(xué)習(xí)積極性和參與程度,體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程的真實(shí)性、科學(xué)性,讓學(xué)生信服,是培養(yǎng)學(xué)生觀察能力的重要途徑,也為引出課題、問題,進(jìn)行討論、探索,發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造條件。為了提高演示實(shí)驗(yàn)的可見度,傳統(tǒng)的方法一般采用放大實(shí)驗(yàn)儀器,抬高實(shí)驗(yàn)裝置,增加實(shí)驗(yàn)藥品的用量巡回展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果,然而實(shí)驗(yàn)儀器的放在是有限的,巡回展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果又浪費(fèi)時間,且有些現(xiàn)象是在實(shí)驗(yàn)中瞬間產(chǎn)生的而無法觀察到,以至影響教學(xué)效果。采用投影技術(shù),可克服上述缺陷,大大提高演示實(shí)驗(yàn)的效果。例如:濃HSO稀釋實(shí)驗(yàn)時,對實(shí)驗(yàn)中關(guān)鍵性的觀察點(diǎn)——溫度計(jì)讀數(shù)的變化,通過投影技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)大,使驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證更具科學(xué)性;用實(shí)物投影儀對氫氧化鈉固體表面潮解現(xiàn)象進(jìn)行放大,激勵學(xué)生注意觀察生活中的化學(xué)現(xiàn)象。上述實(shí)驗(yàn)在教師講課時感到很流暢,學(xué)生對知識的理解、掌握感到很輕松。
投影技術(shù)主要是對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行放大,克服演示實(shí)驗(yàn)可見度小的缺陷,使學(xué)生能清楚地觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,特別是一些細(xì)小的、不易觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。投影技術(shù)增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和參與程度,為培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力提供條件,
二、攝像、視頻后期技術(shù)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用
不少演示實(shí)驗(yàn)的全過程需要較長的時間,且伴隨著一些無關(guān)緊要的現(xiàn)象,干擾學(xué)生正確觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,影響實(shí)驗(yàn)的效果。由于學(xué)生課堂學(xué)習(xí)時間是有限的,要讓學(xué)生的有限的時間內(nèi)盡可能多地獲得信息,給予學(xué)生信息要有選擇,使學(xué)生觀察到的現(xiàn)象對所學(xué)得的知識有價(jià)值。因此,采用攝像、剪輯技術(shù),對實(shí)驗(yàn)全過程進(jìn)行加工,既為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)全過程,又突出重要的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,同時也不失實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性。例如:氯水見光分解實(shí)驗(yàn)可采用此技術(shù)在課堂上播放,大大增強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)的時效性。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,不僅對實(shí)驗(yàn)結(jié)論信服,更體會到有些化學(xué)反應(yīng)很緩慢發(fā)生的,增強(qiáng)了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)觀察的有效性。
演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,有些實(shí)驗(yàn)具有一定的危害性和危險(xiǎn)性,在課堂上無法實(shí)施演示,借助于錄相教學(xué),既保證學(xué)生的安全,又保護(hù)環(huán)境,又達(dá)到良好的教學(xué)效果。通過錄像技術(shù)還可以對實(shí)驗(yàn)中的錯誤操作引起的危害進(jìn)行真實(shí)再現(xiàn),引起學(xué)生的重視,幫助學(xué)生掌握正確的實(shí)驗(yàn)操作步驟和操作技能。例如:濃HSO稀釋實(shí)驗(yàn),課堂上一般演示正確的操作,對不正確的操作進(jìn)行講解,教學(xué)中播放錄像,對濃HSO滴入水中放出大量熱量使HSO液飛濺現(xiàn)象進(jìn)行演示,加深學(xué)生對這一知識點(diǎn)的理解。在氯氣的制取實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,也可采用錄像技術(shù)對實(shí)驗(yàn)制成微課進(jìn)行演示,對操作注意點(diǎn)進(jìn)行局部放大,通過旁白介紹,使學(xué)生不僅能理解“為什么這樣操作”,更能體驗(yàn)正確的操作,同時避免了氯氣的毒性。對學(xué)生最終掌握氯氣的性質(zhì)和正確的實(shí)驗(yàn)操作提供保證。
利用錄像技術(shù)中的功能效應(yīng),促使演示實(shí)驗(yàn)真實(shí)性,如:高速成像技術(shù)和視頻后期的快放、慢放、局部放大,添加字幕等功能,使學(xué)生不僅能清楚地觀察到那些一瞬即逝的反應(yīng)的變化,還能快速地觀察到緩慢的反應(yīng)變化,增加了演示實(shí)驗(yàn)的時效性,提高了教學(xué)效率。
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(jià)格昂貴的實(shí)驗(yàn)、危險(xiǎn)性大的實(shí)驗(yàn),定性的實(shí)驗(yàn),裝置復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)也可以借助教學(xué)錄相來完成,保障演示實(shí)驗(yàn)的安全性、正確性和可重復(fù)性。
三、仿真軟件在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用
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,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗,還可能引起實(shí)驗(yàn)事故,引起學(xué)生的恐懼心理。應(yīng)用仿真軟件,對操作易出錯的后果在在計(jì)算機(jī)前先模擬操作,掌握正確的操作和加深不正確的操作的理解。再進(jìn)行實(shí)驗(yàn),大大提高了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的有效性。例如:氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法中,加熱結(jié)束時,應(yīng)先將導(dǎo)管移出水面再移去酒精燈,一旦失誤,實(shí)驗(yàn)有一定的危險(xiǎn)性。為了解決這一難題,實(shí)驗(yàn)前讓學(xué)生進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),操作正確,計(jì)算機(jī)給予獎勵提示,鼓勵學(xué)生。學(xué)生操作錯誤,軟件對水倒流試管底部,試管破裂的危險(xiǎn)場面進(jìn)行模擬,加深學(xué)生對操作錯誤引起危害的認(rèn)識,然后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通過仿真軟件的模擬,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。
在計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)上,我們可以通過聲音、畫面、文字、于一體能展示微觀世界,微縮的客觀世界,模擬化學(xué)反應(yīng),打破了學(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)生的思維學(xué)習(xí)習(xí)慣,在通過交互功能和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),對一些危險(xiǎn)性、危害性的實(shí)驗(yàn),放心的讓學(xué)生大膽操作,為學(xué)生的探索和創(chuàng)造提供條件。
信息時代,科學(xué)技術(shù)日新月異。把現(xiàn)代化技術(shù)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)更好的結(jié)合,必將豐富實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵,為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供最豐富的資源。使學(xué)生可以不受時間、空間的限制,對實(shí)驗(yàn)問題進(jìn)行探討、推理,培養(yǎng)學(xué)生自主獲取信息,分析、歸納信息,運(yùn)用信息解決問題,全面培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。