在化学教学中如何应用多媒体技术

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  化学实验是中学化学教学最常用和最重要的教学手段,对帮助学生理解和掌握化学知识有着举足轻重的作用。随着科学技术的发展,把现代教学技术与化学实验相结合必将丰富实验的内涵,增强实验功能。
  化学实验是中学化学教学中最普遍采用的媒体。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,现有的实验不能完全地发挥其教学作用。因此,把现代信息教学技术应用于化学实验教学中,能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,创造学生进行实验设计的条件,丰富学生实验知识等,从而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。学生课堂学习时间是有限的,要让学生在有限的时间内尽可能多地获得信息,我们给予学生的信息要有选择,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,既能为学生提供实验全过程,又能突出重要的实验现象,而且不失实验的真实性。
  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,既可保证学生的安全,又可保护环境,能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进行真实再现,引起学生的重视,帮助学生掌握正确的实验操作步骤和操作技能。例如:在浓H2SO4实验中,我们课堂上一般演示正确的操作,对不正确的操作进行讲解,通过录像对浓H2SO4滴入水中放出大量热量使H2SO4液飞溅现象进行演示,学生能够加深对这一知识点的理解。这样的教学可以使学生正确掌握实验操作规则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,通过录像对学生进行正确、规范的指导,可避免因教师实时演示需较长时间的缺陷。例如:高中化学实验氯气的制取的教学,可采用录像技术进行演示,同时对操作注意点进行局部放大,加上旁白介绍,学生不仅能理解“为什么这样操作”,而且能体验正确的操作,并避免氯气中毒性的可能,从而最终掌握氯气的性质和正确的实验操作。
  利用录像技术中的功能效应,促使演示实验的真实性,如:高速或缓慢的摄像技术和放像的快、慢、倒等功能不仅能使学生缓慢地看到高速成反应的变化,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,增加演示实验的时效性,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,便于学生对这类知识的理解和掌握。对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,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,并可为引出课题、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,传统的方法一般是放大实验仪器,抬高实验装置,增加实验药品的用量,巡回展示实验结果,然而实验仪器的放置是有限的,巡回展示实验结果浪费时间,且有些现象是在实验中瞬间产生的而无法观察到,以致影响教学效果。采用投影技术,可克服上述缺陷,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了提高,能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,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。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,让学生在计算机前先进行模拟操作,掌握正确的操作和对不正确的操作的理解,再进行实验,将大大提高学生实验的有效性。例如: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,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的软件,对这一操作做了一些特别的处理,在课堂上,让学生进行反复模拟实验,操作正确,计算机给予奖励提示,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。我们还通过多媒体技术对一些装置和操作较复杂的实验进行了演示,为学生提供了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,然后进行真正的实验。
  多媒体技术在化学实验中,能起到实验设计教学的辅助作用,对学生进行化学知识和实验操作技能的演示教学,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。
  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,有利于学生主动参与,激发学习兴趣,更符合现代学生的思维学习习惯。
  当今是网络化时代,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,同时培养学生获取信息,分析、归纳、整理信息,运用信息解决问题的能力。
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