李敏婭
摘 要:利用多媒體技術在高中化學實驗教學中滲透學科核心素養(yǎng)可以提高實驗教學的效率,豐富學生的實驗知識,培養(yǎng)學生的綜合素質。本文主要介紹了投影技術,攝像、放像技術,網(wǎng)絡模擬技術,動畫模擬技術,數(shù)字傳感技術在優(yōu)化高中化學實驗教學中的應用。
關鍵詞:學科核心素養(yǎng);多媒體技術;優(yōu)化高中化學實驗教學
一.利用投影技術優(yōu)化實驗教學
投影技術對化學實驗教學中具有重要的作用,尤其是在演示實驗的教學,學生通過觀察教師的演示實驗,可以學到正確的操作技能及實驗中的一些細節(jié)。有的實驗對條件,操作水平要求較高,有時會因失誤或周圍環(huán)境的變化使實驗失敗;有的實驗藥品價格高,不能重復進行;還有些實驗現(xiàn)象不太明顯,這些都有可能影響演示實驗的順利實施。利用投影技術輔助實驗教學克服傳統(tǒng)演示實驗的缺陷,提高演示實驗的教學效果。使用投影技術可以放大實驗現(xiàn)象,使現(xiàn)象更加明顯,如Cu-Zn-H2SO4原電池,演示實驗中正極Cu片上產生的氣泡不易觀察到,采用實物投影,學生可以清晰地觀察到小氣泡。使用投影技術可以使學生從多個角度觀察實驗現(xiàn)象,如在進行Na與H2O反應的演示實驗時,鈉球浮在水面上,到處游動并且熔化成閃亮的小球,有嘶嘶的響聲,由于條件的限制,學生不能從各個角度全面觀察,如果在此實驗中借助投影儀水平投影,學生可以清晰地觀察到現(xiàn)象,也可以調整投影儀使學生俯視水面,能從更好地角度觀察。使用投影技術可以節(jié)約藥品,如觀察溴單質的物理性質時,溴揮發(fā)性大且有毒,如果溴的使用量太少,不易觀察清楚各項特征,但是若用量大,會浪費藥品,并且引起危害。如果使用投影儀,則只需少量的溴就清晰觀察到現(xiàn)象,提高實驗教學的質量。投影技術可以提高實驗的科學性和學生的觀察能力,激發(fā)學生參與實驗的積極性。
二.利用攝像、放像技術優(yōu)化實驗教學
有些實驗由于缺乏條件、所需時間較長、能帶來危險或不利于環(huán)保等,不易或不能在課堂上進行,我們可以把這些實驗利用相機或希沃白板的攝像功能拍成錄像播放,這樣既可以為學生創(chuàng)造安全的實驗環(huán)境,又可以突出體現(xiàn)重要的實驗現(xiàn)象,還可以真實再現(xiàn)因操作錯誤引起的危害,讓學生重視實驗操作的規(guī)范正確性。如制備有污染有毒性的氣體,如Cl2的制備實驗,操作過程較復雜,可以用拍攝的錄像演示,給予學生規(guī)范而正確的指導,同時局部放大操作要點,且用旁白介紹,使學生體驗正確操作的同時明白如此操作的理由,避免了Cl2毒性。又如CH4和Cl2的取代反應實驗,需要光照,且不能是日光直射的地方,以防爆炸,條件不好掌握,教師可以提前錄好實驗,然后給學生播放觀看,將液面上升,實驗現(xiàn)象,強光照射引起的爆炸等展示給學生,學生不但能全面清晰地觀察實驗情況,而且能夠重復觀察實驗的關鍵,進而有效提高實驗教學效率。
三.利用網(wǎng)絡模擬技術優(yōu)化實驗教學
化學實驗要按一定的步驟和規(guī)范進行,實驗中學生難免會有失誤,有可能會使實驗失敗甚至引起事故,也使學生對實驗產生恐懼心理,使用多媒體網(wǎng)絡中典型的軟件資源進行模擬容易出錯的操作,讓學生先在電腦上模擬操作,在掌握了正確的操作之后進行實驗,這樣可以拓寬學生的化學實驗視野,提高學生的創(chuàng)新能力和實驗技能。對于有污染,有危險的實驗,如與苯相關的實驗,苯與液溴,苯與濃硝酸的反應,與SO2有關實驗,黑面包實驗等,我們可以通過模擬實驗減少實驗過程帶來的污染和不安全等。對于現(xiàn)象不明顯的實驗,如焰色反應,CH4和Cl2的光照實驗,丁達爾現(xiàn)象等,我們可以利用模擬實驗使現(xiàn)象更加清晰。在化學實驗中利用網(wǎng)絡模擬技術,讓學生在電腦上親自模擬實驗操作,可以激發(fā)學生對實驗的探究興趣,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和良好的實驗操作技能。
四.利用動畫模擬技術優(yōu)化實驗教學
有一部分化學實驗復雜繁瑣,且有一定的難度;有的實驗具有危險性;有的實驗材料昂貴難得;有的實驗反應很快,不易觀察;或者是微觀粒子的運動,肉眼無法看到等等,從而使實驗很難實施或順利進行,但是利用flash動畫可以使這些問題迎刃而解,動畫模擬技術可以形象生動地解釋抽象復雜的實驗現(xiàn)象,激發(fā)學生對實驗的興趣,加深學生對實驗原理的理解。如我們可以用動畫模擬MnO2和濃鹽酸的反應,濃鹽酸易揮發(fā),且制得的Cl2有毒,利用flash動畫模擬可以避免危害。又如電解質NaCl的導電實驗,用動畫可以生動直觀地演示NaCl在水分子的作用下電離出自由移動的Na+和Cl-的過程,Na+和Cl-的定向移動形成電流從而使燈泡發(fā)亮,使學生通過生動的畫面理解了電解質在水溶液或熔融狀態(tài)下導電的原因是發(fā)生了電離,產生了自由移動的離子,進而加深了對電解質概念的理解。有機反應的原理抽象難懂,運用flash動畫模擬可以形象的展示舊鍵的斷裂位置和新鍵的形成過程,如CH4和Cl2的光照實驗,用動畫模擬,可以形象地演示CH4的4個氫原子被氯原子取代的過程,學生可以更加容易理解取代反應的原理。再如CH3COOC2H5的制備實驗,利用動畫模擬演示CH3OOH和C2H5OH的反應機理,從而加深學生對酯化反應的實質(酸脫羥基,醇脫氫)的理解。利用flash動畫可以形象生動地解釋微觀的實驗原理,有助于培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和科學探究精神。
五.利用數(shù)字傳感技術優(yōu)化實驗教學
課本中往往會設計一些實驗,讓學生通過實驗現(xiàn)象探究其中的原理,有的原理抽象難懂。數(shù)字傳感技術操作簡便,測量準確,將不同的物理量從多個角度測量出來,如在研究影響化學反應速率的外界因素(濃度、壓強、催化劑等)實驗中,教師用數(shù)字傳感技術讓學生直觀明了地觀察現(xiàn)象,對比得出結論。還有在酸堿中和滴定實驗中,我們可以利用pH記將溶液pH的變化輸出并投屏,有助于學生理解滴定的突躍。
在學科核心素養(yǎng)背景下,采用多媒體技術優(yōu)化高中化學實驗教學即將越來越使用有效,可以豐富實驗內容,突出實驗的教學功能,突破實驗教學的難點,提高化學教學質量,培養(yǎng)學生的化學素養(yǎng)。