使用多媒体技术突破化学实验难点研究

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  现代意义上的“多媒体教学”,主要是指运用计算机并借助预先制作的教学课件来开展的教学活动,又称之为“计算机辅助教学”(Computer Assisted Instruction,即CAI)。多媒体教学对于突破化学实验中的难点,意义重大。
  ● 中学化学实验中存在的难点
  实验在化学教学中具有重要的地位。但是有些实验在课堂上操作存在一定困难,针对这种状况,使用多媒体技术,是避免实验危险、呈现大难度实验、强化实验效果的一条有效途径。
  1.有些实验危险系数太大
  有些实验物品具有毒性,在实验中极有可能造成危险。例如,氨、氯、二氧化硫等,属于可导致刺激性中毒的物品;而一氧化碳、硫化氢等,则属于可导致窒息性中毒的物品。
  有些实验物品虽然自身没有危险,但是在化学反应的过程中则会产生危险,如“加热氯酸钾或高锰酸钾制氧气”的实验,如果没有把试管擦拭干净的话,则有可能发生爆炸。
  2.有些实验无法在课堂操作
  某些具有工业生产性质的实验流程,由于反应周期长,反应发生的环境复杂等因素,根本不可能搬到课堂上操作。而要在日常生活中观察这类反应现象,由于反应过程长、变化细微等原因,也不具有可行性。
  3.有些实验无法达到理想的教学效果
  化学反应的根本原因是物质微观粒子的结构发生了改变。但是微观粒子的结构及其变化,在化学实验中是肉眼无法观察到的。一般的实验操作只能训练学生的动手能力,掌握正确的操作步骤,观察能见的化学现象等,却无法观察到物质分子结构的变化。所以就存在学生对这些化学反应的认知不够深刻和全面等问题。
  ● 多媒体的应用及其对实验难点的攻克
  多媒体教学具有直观性、动态性、交互性、可重复性和针对性等特点,这些特点尤其适合模拟化学实验,可以将整个实验过程生动、形象、直观地呈现出来。对于回避危险、再现不可操作流程和呈现微观粒子结构变化等,都是有效的教学手段。
  1.多媒体可以通过模拟实验过程,避免危险
  使用多媒体技术模拟实验,能够避免不必要的危险。例如,在做“高锰酸钾制氧”的实验中,实验结束后应该先将导管移出水面,然后再撤去酒精灯,如果操作失误的话,会存在一定的危险。所以我利用多媒体技术,制作了模拟高锰酸钾制氧的计算机流程,这个流程是针对学生动手操作而设计的,其中附加了一些特殊处理。如果学生操作正确的话,会给予奖励提示;如果操作失误的话,计算机就会模拟水倒流到试管底部导致试管破裂的危险场面。通过计算机模拟实验,不但让学生掌握了实验流程,提高了成功率,而且在没有遭遇危险的情况下,认识到了正确操作的重要性。
  2.多媒体可以展现课堂无法操作的实验过程
  使用多媒体技术,可以使课堂上无法操作的实验,得到生动形象的展示。例如,有些爆炸性试验,具有危险性和反应快的特点,可以使用多媒体技术,将反应过程通过慢镜头的方式播放。相反反应时间长的实验,则可以用快镜头呈现,如钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀实验,就可以设计计算机模拟实验:将两根铁钉放到有水的水槽里,铁钉罩上试管,通过计算机模拟两者的腐蚀过程,观察现象的不同,如水面的变化,有无气体产生等,启发学生思考。
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