化学实验及多媒体在教学中的应用

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  化学是一门以实验为基础的自然科学,多年的教学实践证明:化学实验不仅是使学生获取化学知识、认识化学规律、形成化学概念、提高各种能力的重要途径,而且此过程对学生的创新精神和创新能力的培养,是其它学科所不能替代的。因此,我们必须立足化学实验这个基础,努力构建培养学生创新能力的“大厦”。
  化学实验是中学化学教学中最普遍采用的。由于实验条件的限制,实验的科学性、直观性、探索性和操作性的特点在教学中未能真正体现,使现有的实验不能完全地发挥其教学作用。因此,要把现代信息教学技术应用于化学实验教学中,克服实验条件的限制,提高演示实验的可见度性,增加演示实验的时效性,保障演示实验的安全性,加强学生实验操作的规范性,为创造学生进行实验设计的条件,丰富学生实验知识等,以期最大限度地发挥实验的作用。多媒体教学技术,一般包括摄像、放像、投影、摄影、实物计算机多媒体技术和网络技术等方面。
  
  一、摄像、放像技术在化学实验教学中的应用
  
  演示实验的全过程需要较长的时间,且伴随着一些无关紧要的现象,干扰学生正确观察实验现象,影响实验的效果。由于学生课堂学习的时间是有限的,因此,我们要让学生在有限的时间内尽可能多地获得信息,给予学生的信息就要有选择,使学生观察到的现象对所学得的知识有价值。因此,采用摄像、剪辑技术,对实验全过程进行加工,既为学生提供实验全过程,又突出重要的实验现象,同时也不失实验的真实性。
  演示实验教学中,有些实验具有一定的危害性和危险性,在课堂上无法实施演示,借助于录像教学,既能保证学生的安全,又能保护环境,从而收到良好的教学效果。我们通过录像技术还可以对实验中的错误操作引起的危害和正确认识实验装置,对实验的成功起到一定的作用。
  演示实验是帮助学生学会实验基本技能的最有效途径。对一些操作较复杂的实验,我们通过录像对学生进行正确、规范的指导,避免了因教师实时演示花费较长时间。例如:高中化学实验氯气的制取的教学,我采用录像技术进行演示,同时对操作注意点进行局部放大,加于旁白介绍,使学生不仅能理解“为什么这样操作”,而且能体验正确的操作,更能避免氯气的毒性,为学生最终掌握氯气的性质和正确的实验操作提供保证。
  我们要利用录像技术中的功能效应,促使演示实验真实性,如:高速成或缓慢的摄像技术和放像的快、慢、倒等功能不仅使学生缓慢地看到快速成反应的变化,还能使学生快速地观察到缓慢的反应变化,让学生迅速感知易观察到的细节,提高学生观察的敏捷性,同时缩短教学时间,增强演示实验的时效性,提高教学效益。
  摄像、录像技术还可以显示较复杂的化工生产过程,使抽象的教学内容直观化,有利于学生理解和掌握这类知识。一些价格昂贵的实验、危险性大的实验,定性的实验,要求较多的操作技术,或装置复杂的实验,也可以借助教学录像来完成,但一定要保障演示实验的安全性、正确性、有效性、规范性。
  
  二、投影技术对化学实验教学中的应用
  
  化学课的演示实验,其目的是通过实验让全体学生观察到物质变化的全过程,在理性上有一定的认识,从而提出疑问,获得结论。演示实验可提高学生对化学的学习积极性和参与程度,体现实验过程的真实性、科学性,让学生信服,是培养学生观察能力的重要途径,也为引出课题、问题,进行讨论、探索、发现创造条件。因此,演示实验要真正起到演示作用,不能演而不示,使演示实验变成讲实验,观察实验现象变成讲实验现象。为了提高演示实验的可见度,传统的方法一般采用放大实验仪器,抬高实验装置,增加实验药品的用量巡回展示实验结果,然而实验仪器的放大是有限的,巡回展示实验结果又浪费时间,且有些现象是在实验中瞬间产生的而无法观察到,以至影响教学效果。我们采用投影技术,可克服上述缺陷,从而大大提高演示实验的效果。
  投影技术主要是对实验现象进行放大,克服演示实验可见度小的缺陷,使学生能清楚地观察到实验现象,特别是一些细小的、不易观察到的实验现象。投影技术使实验的科学性得到提高,增强学生学习的积极性和参与程度,
  为培养学生的观察能力提供条件。
  
  三、多媒体网络技术在化学实验教学中的应用
  
  化学实验的操作步骤和操作规范都有一定的要求,一旦学生操作失误,就不仅会引起实验失败,而且可能引起实验事故,更会引起学生的恐惧心理,影响学生学习化学的兴趣,我们就要采用多媒体网络技术,应用典型的软件资料,对操作易出错的后果进行模拟。我们要求学生在计算机前先进行模拟操作,以加深对正确的操作和对不正确的操作的理解,再进行实验,从而大大提高学生实验的有效性。例如:在氯气的实验室制法中,实验结束后我们应先将导管移出水面再移去酒精灯的操作,一旦失误,就有一定的危险性。为了解决这一难题,我们通过多媒体技术,设计、制作了氯气的实验室制法的软件,对这一操作做了一些特别的处理。在课堂上,学生进行反复模拟实验,一旦操作正确,计算机就给予奖励提示,鼓励学生,而一旦学生操作错误,计算机则对水倒流试管底部,试管破裂的危险场面进行模拟。我们应用多媒体技术进行一些装置和操作较复杂的实验,为学生提供一个模块式实验环境,让学生先进行模拟操作,训练实验技能,然后再进行真正的实验。
  多媒体技术在化学实验中,对学生进行化学知识和实验操作技能的演示教学起到重要作用,有利于培养学生的迁移能力、解决问题的能力、相互协作能力和创造能力。在多媒体“实验室”中让学生在实验室中畅游,发挥自各自的才能,去探索化学世界的实验。
  在计算机多媒体技术上,我们可以通过声音、画面、文字展示微观世界,微缩的客观世界,模拟化学反应,打破了学生认识中的时空限制,用各种感官来感知信息有利于学生的主动参与,激发学习兴趣,更符合现代学生的思维学习习惯。通过交互功能和模拟技术应用于一些危险性、危害性的实验,我们应让学生大胆操作,为学生的探索和创造提供条件。
  网络技术的发展,将为学生的自主学习提供最丰富的信息资源,使学生的知识来源更广泛、更丰富,使学生可以不受时间、空间的限制,对有关实验问题进行探讨、推理,同时培养学生获取分析信息、归纳信息、整理信息、运用信息解决问题的能力。
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