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[摘要]将信息技术与化学实验教学进行整合,发挥信息技术优势,可以丰富教学内容,激发学生学习兴趣;可以在实验中打破“瓶颈”,利于学生观察;展示化工生产流程,对教学内容深化和补充;复习中再现实验,加大复习容量,提高复习效果。但我们必须明白多媒体教学只是教学的手段而非目的,在实际教学中务必要坚持以实验为基础的教学原则,不能因为使用各种多媒体技术而削弱实验教学。
[关键词] 信息技术 化学实验教学 教学效果
化学是一门以实验为基础的科学,实验是使学生产生感性认识的最佳途径,它可以激发学生的学习兴趣,培养学生观察能力,分析能力和动手能力,也为引发学生思考、讨论、探索、发现提供了必要的条件。然而传统实验教学由于受实验条件的限制存在着诸多的问题,其作用并不能得到有效的发挥。利用信息技术优势,优化传统化学实验教学是提高化学实验教学的必要手段。本人结合教学实践,就如何将信息技术与化学实验教学进行整合,发挥信息技术优势,谈谈自己的一些做法及体会。
一、丰富教学内容,激发学生学习兴趣。
美国教育家布鲁纳说:“学习的最好刺激,乃是对所学材料的兴趣”。利用多媒体计算机的特点,通过创设意境、渲染气氛,将与教学有关的知识运用图像、动画、声音、文字信息等,在课堂上展示出来,以大量的视听信息、高科技手段刺激学生,多种感官参与教学活动,激发学生的学习兴趣,使学生由被动学习变为主动学习。如在讲述“CO2性质”前,将意大利峡谷之谜、动物进入古老山洞出现死亡的现象制作成多媒体展示给学生,学生就会联系生活经验,去思考、分析,产生浓厚的学习兴趣。
二、实验中打破“瓶颈”,利于学生观察。
鲜明的现象能给学生以生动的直观印象,通过感性认识形成形象思维、抽象思维,进而抓住事物变化的本质,才能完成认识上的飞跃,达到教学目的。但有的实验在常规教学中存在不少局限性,我们可以充分利用多媒体的辅助功能加以克服。
1、实验现象扩大化。许多化学演示实验反应规模小,象有气泡产生、有沉淀出现这些实验现象只能让靠近讲台的同学看个“真真切切”,而教室后排的学生就只能“雾里看花”了。这时可把演示实验进行实物投影,作扩大化展示处理或者采用摄像头对教师或学生的实验过程进行捕捉,用专门视频监控软件将实验现象实时通过电脑输出到投影仪或者电视机上,使整个过程纤毫毕现,那么,全班同学都能观察到清晰的实验现象,从而保证了实验的实际效果。
2、特殊实验模拟化,突破实验难点。有的化学反应速率很快,瞬间即逝,学生的注意力难以集中在应当观察的重点上,例如氢、氧爆鸣气的化合,此时我们可借助多媒体动画设计逐步演示点火、分子之间的化合、产生爆炸的全部过程,采用“化快为慢”的方法帮助学生了解其反应历程和现象;有的化学反应则需较长时间才能完成,在课堂上很难做到完整演示,例如钢铁的生锈,此时可采用摄像、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,使学生在有限的时间内认识事物变化的全过程。
另外,通过信息技术还可以把实验中错误操作带来的危害进行模拟再现,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。如用排水法收集氧气时先停止加热,后将导管移出水面, 水倒吸发生试管炸裂,再配上刺耳的试管破裂的声响,这样就通过强烈的感官刺激加深了印象;稀释浓硫酸时将水倒入浓硫酸中, 酸液飞溅,学生自然就知道了错误操作带来的严重后果;一氧化碳的毒性无法让学生感知, 这时可借助计算机设计三维动画片,讓小老鼠中毒死亡,展示中毒现象的原理等等。
3、微观世界可视化。
在化学教学中,观察到的化学实验现象是宏观的,但其原理往往是微观的。有很多涉及到微观粒子结构的内容,由于无法观察,学生很难理解。用多媒体技术制作动画模拟,让微观粒子变得可视,从而帮助学生理解概念、掌握知识,真正提高学习效率。如在水通电分解的教学中,学生通过实验,观察到有气体产生,了解到水在通电的条件下反应生成氢气和氧气,但微观的水分子是怎样变成氢分子和氧分子的,学生则无法观察到。传统教学只是靠教师讲述,学生在思维上的跨度大,笔者在教学中使用动画教学,直观显示水分子是如何分成氢原子和氧原子,氢原子又是如何结合成氢分子,氧原子又是如何结合成氧分子的,形象地将无法观察的微观世界直接呈现学生眼前,有效的化解了化学变化中分子原子是如何变化的这一难点。
三、展示化工生产流程,对教学内容深化和补充。
化工生产虽与人类的生产、生活密切相关,中学化学涉及的内容比较多,但由于工业生产规模大根本无法在课堂内演示,此时若用计算机动画模拟化工生产的流程图向学生展示物质的转化情况,就可以使学生对整个化工生产过程及反应原理在头脑中形成一个过程框架。例如:动画制作工业石油的炼制、钢铁冶炼的工艺流程等,既调动学生的学习兴趣、拓展教学时空,又让学生感受到“化学就在我们身边”。
四、复习中再现实验,加大复习容量,提高复习效果。
中考中实验题往往有一定难度,对学生思维要求较高,所以总复习阶段,实验的复习既是重点又是难点,我们不可能也没必要把实验重做一遍实验。复习中我们可以借助信息技术能更快捷、多渠道帮助学生重现实验装置、实验过程和现象,这样大大提高了课堂容量。另一方面利用计算机信息量大、易储存、呈现速度快的特点,将许多实验对比展示,对实验内容归纳整理、综合复习,真正实现课堂教学多信息、大密度、高效率。象仪器组装与连接这样的难点,也可利用电脑将常见仪器装置整合起来制成课件,像搭“积木” 似的,学生可以任意组装、拆卸、灵活便捷,极大地促进了学生手脑并用,有效地发挥了学生的创新思维,也帮助学生提高了实验题的解题能力。
总之,合理运用现代信息技术,可优化化学实验教学,但我们必须明白多媒体教学只是教学的手段而非目的,在实际教学中务必要坚持以实验为基础的教学原则,不能因为使用各种多媒体技术而削弱实验教学,一切能用实验去研究的教学问题就绝不能脱离实验,只有将先进的多媒体教学手段同化学实验、教学工作实际结合起来,才能取得最佳的教学效果。
[关键词] 信息技术 化学实验教学 教学效果
化学是一门以实验为基础的科学,实验是使学生产生感性认识的最佳途径,它可以激发学生的学习兴趣,培养学生观察能力,分析能力和动手能力,也为引发学生思考、讨论、探索、发现提供了必要的条件。然而传统实验教学由于受实验条件的限制存在着诸多的问题,其作用并不能得到有效的发挥。利用信息技术优势,优化传统化学实验教学是提高化学实验教学的必要手段。本人结合教学实践,就如何将信息技术与化学实验教学进行整合,发挥信息技术优势,谈谈自己的一些做法及体会。
一、丰富教学内容,激发学生学习兴趣。
美国教育家布鲁纳说:“学习的最好刺激,乃是对所学材料的兴趣”。利用多媒体计算机的特点,通过创设意境、渲染气氛,将与教学有关的知识运用图像、动画、声音、文字信息等,在课堂上展示出来,以大量的视听信息、高科技手段刺激学生,多种感官参与教学活动,激发学生的学习兴趣,使学生由被动学习变为主动学习。如在讲述“CO2性质”前,将意大利峡谷之谜、动物进入古老山洞出现死亡的现象制作成多媒体展示给学生,学生就会联系生活经验,去思考、分析,产生浓厚的学习兴趣。
二、实验中打破“瓶颈”,利于学生观察。
鲜明的现象能给学生以生动的直观印象,通过感性认识形成形象思维、抽象思维,进而抓住事物变化的本质,才能完成认识上的飞跃,达到教学目的。但有的实验在常规教学中存在不少局限性,我们可以充分利用多媒体的辅助功能加以克服。
1、实验现象扩大化。许多化学演示实验反应规模小,象有气泡产生、有沉淀出现这些实验现象只能让靠近讲台的同学看个“真真切切”,而教室后排的学生就只能“雾里看花”了。这时可把演示实验进行实物投影,作扩大化展示处理或者采用摄像头对教师或学生的实验过程进行捕捉,用专门视频监控软件将实验现象实时通过电脑输出到投影仪或者电视机上,使整个过程纤毫毕现,那么,全班同学都能观察到清晰的实验现象,从而保证了实验的实际效果。
2、特殊实验模拟化,突破实验难点。有的化学反应速率很快,瞬间即逝,学生的注意力难以集中在应当观察的重点上,例如氢、氧爆鸣气的化合,此时我们可借助多媒体动画设计逐步演示点火、分子之间的化合、产生爆炸的全部过程,采用“化快为慢”的方法帮助学生了解其反应历程和现象;有的化学反应则需较长时间才能完成,在课堂上很难做到完整演示,例如钢铁的生锈,此时可采用摄像、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,使学生在有限的时间内认识事物变化的全过程。
另外,通过信息技术还可以把实验中错误操作带来的危害进行模拟再现,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。如用排水法收集氧气时先停止加热,后将导管移出水面, 水倒吸发生试管炸裂,再配上刺耳的试管破裂的声响,这样就通过强烈的感官刺激加深了印象;稀释浓硫酸时将水倒入浓硫酸中, 酸液飞溅,学生自然就知道了错误操作带来的严重后果;一氧化碳的毒性无法让学生感知, 这时可借助计算机设计三维动画片,讓小老鼠中毒死亡,展示中毒现象的原理等等。
3、微观世界可视化。
在化学教学中,观察到的化学实验现象是宏观的,但其原理往往是微观的。有很多涉及到微观粒子结构的内容,由于无法观察,学生很难理解。用多媒体技术制作动画模拟,让微观粒子变得可视,从而帮助学生理解概念、掌握知识,真正提高学习效率。如在水通电分解的教学中,学生通过实验,观察到有气体产生,了解到水在通电的条件下反应生成氢气和氧气,但微观的水分子是怎样变成氢分子和氧分子的,学生则无法观察到。传统教学只是靠教师讲述,学生在思维上的跨度大,笔者在教学中使用动画教学,直观显示水分子是如何分成氢原子和氧原子,氢原子又是如何结合成氢分子,氧原子又是如何结合成氧分子的,形象地将无法观察的微观世界直接呈现学生眼前,有效的化解了化学变化中分子原子是如何变化的这一难点。
三、展示化工生产流程,对教学内容深化和补充。
化工生产虽与人类的生产、生活密切相关,中学化学涉及的内容比较多,但由于工业生产规模大根本无法在课堂内演示,此时若用计算机动画模拟化工生产的流程图向学生展示物质的转化情况,就可以使学生对整个化工生产过程及反应原理在头脑中形成一个过程框架。例如:动画制作工业石油的炼制、钢铁冶炼的工艺流程等,既调动学生的学习兴趣、拓展教学时空,又让学生感受到“化学就在我们身边”。
四、复习中再现实验,加大复习容量,提高复习效果。
中考中实验题往往有一定难度,对学生思维要求较高,所以总复习阶段,实验的复习既是重点又是难点,我们不可能也没必要把实验重做一遍实验。复习中我们可以借助信息技术能更快捷、多渠道帮助学生重现实验装置、实验过程和现象,这样大大提高了课堂容量。另一方面利用计算机信息量大、易储存、呈现速度快的特点,将许多实验对比展示,对实验内容归纳整理、综合复习,真正实现课堂教学多信息、大密度、高效率。象仪器组装与连接这样的难点,也可利用电脑将常见仪器装置整合起来制成课件,像搭“积木” 似的,学生可以任意组装、拆卸、灵活便捷,极大地促进了学生手脑并用,有效地发挥了学生的创新思维,也帮助学生提高了实验题的解题能力。
总之,合理运用现代信息技术,可优化化学实验教学,但我们必须明白多媒体教学只是教学的手段而非目的,在实际教学中务必要坚持以实验为基础的教学原则,不能因为使用各种多媒体技术而削弱实验教学,一切能用实验去研究的教学问题就绝不能脱离实验,只有将先进的多媒体教学手段同化学实验、教学工作实际结合起来,才能取得最佳的教学效果。