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利用信息技术优化中学化学实验教学

利志文

广东省广州市花都区新华街金华初级中学510800

【摘要】现代信息技术的迅猛发展和网络技术的广泛应用,为化学课程提供了丰富的课程资源.将信息技术与化学课程整合,既有利于学生学习化学知识和技能,又有利于培养学生收集信息、处理信息、传递信息的能力.

信息技术的发展为中学生学实验教学提供了新的方法与可能.本文就信息技术与实验教学的整合问题提出几点看法.

化学（chemistry）是研究物质的组成、结构、性质、以及变化规律的一门科学.它是重要的基础科学之一,在与物理学、生物学、地理学等学科的相互渗透中,得到了迅速的发展,也推动了其他学科和技术的发展.现在,化学教学过程中,怎样使学生正确有效地观察理解实验,并运用抽象思维方法把握化学规律的本质是化学教学成功的关键.但是在实际化学教学过程中,有许多化学实验的完成是瞬时的,现象是单一的,学生很难观察清楚,又有的实验受时空的限制,现象不够清晰或者现阶段就不可能做,而这些实验现象中往往蕴含着丰富的信息和深刻的化学规律.在传统教学过程中,学生对这一切的把握依赖于直观的实验观察和教师在黑板上的讲解.近几年来,从我校的理化教研组开展的现代信息技术与化学课程的整合实验中,使我们清晰地认识到,把计算机多媒体技术用于中学化学教学,有着传统教学不可比拟的优势,如果充分发挥信息技术与课程整合的优势,能够实现化学实验教学的最优化.

1信息技术实现瞬间定格化学实验,优化探究

信息技术可以将瞬时性的学生很难观察清楚的实验过程进行动态再现,可以随时定格讲解,可以分段演示,使学生便于观察.例如,模拟错误实验造成的后果：在试管加热时,试管口向上倾斜,加热后生成的水倒流回试管,使试管炸裂；启谱发生器被堵塞引起的爆炸；氢气点燃爆炸等等.通过演示模拟实验,使学生对所学知识有了进一步的了解,达到了教育教学的目的,同时也培养了学生严谨的工作作风和一丝不苟的科学精神.需要注意的是模拟实验是绝对不能代替实验操作的,还是应该尽量创造条件让学生动手,在操作过程中获得直接的感性认识,培养学生的动手能力和创新精神.利用多媒体模拟实验则可以动态地展示氢气还原氧化铜时,先加热后通入氢气引起爆炸,组合装置中实验结束时先熄灭酒精灯,后从溶液中撤导气管引起倒吸等一些错误操作引起的后果,通过声音、图像的结合,给学生留下生动、深刻的印象,这是直接观察演示实验根本无法做到的.

2信息技术实现动态模拟化学实验,优化理解

同时,对现象不清晰的实验,需要用计算机科学动态模拟补充.当然,在“补充”之前还是要先做实验的.例如浓硫酸稀释时,错误的将水倒入浓硫酸中会带来什么样的后果就不能用实验演示来观察,我们就可以制作动画来模拟解决问题.中学化学中还涉及到不少工业生产流程,如果我们只是用讲解或者挂图来探究知识,效率低下,不太直观,学生对工业的生产过程的整体把握不好.我们也可以把这些流程制作成动画效果,将静态的生产流程变为动态的生产过程,将各个环节进行局部的放大和反复演示,使学生既能看清楚又能理解各个设备的工作原理和整个生产的流程.避免了书本上冗长文字造成的呆板、枯燥.

3信息技术实现随机补充化学实验,优化拓展

对受时空的限制或现阶段不可能做的实验,可以完全用计算机科学模拟和视频来支持实验教学.利用多媒体计算机可展示传统课堂上无法演示的宏观的、微观的、很快或很慢的化学进程；各种分子的空间结构、金属的电化腐蚀等.所有这些在常规的教学过程中由于受时间、空间和实验条件的限制,难以通过实验向学生直观展示,学生缺乏感性认识,印象不深.但是,运用计算机多媒体可以突破时间和空间的束缚,进行模拟实验,可灵活地放大和缩小,加快和减慢化学情景,从而将这些化学过程形象、生动的展示给学生,不仅可以提高学生的学习兴趣,增强主动参与学习的意识,同时又能使学生加深认识,深化理解,提高学习能力.

例如,证明分子不停地做无规则运动的扩散实验中,清水和硫酸铜溶液的扩散需要大约一个月才能完成,铅和金的扩散需要几年才能有较明显的现象,这在课堂四十分钟内是无法实验的,而应用计算机模拟或者视频几分钟内即可完成这些实验,并且现象明显,使学生在短时间内感知很长时间才能观察到的实验现象.

4如何更好地将信息技术与化学实验教学进行整合

4.1要树立现代教育理念.

一个好教师一定是拥有科学、先进教育理念的教师,一堂好课应该是以现代教育理念来指导教学.因此课堂整合要着眼于转变教师观念.从重视知识的传授、智力的培养向重视能力、情感的培养转变；从以学习知识为主的“知识目标观”向以学习方法为主的“能力目标观”转变；从“培养知识型人才观”向“培养创新型人才观”转变.

4.2建立科学完备的资源库.

要求教师事先搜集素材,以网页的形式放在局域网上,上课让学生在局域网上搜索；事先搜集有效网址,上课时提供给学生,减少学生搜索的盲目性.

化学是一门实验科学,将多媒体引入实验教学,用好了能提高教学质量,用不好,效果会适得其反.在化学实验教学过程中,绝不能放弃化学的学科特点,将最直观最有说服力的化学实验放下不管而简单地去搞多媒体教学,只有将先进的教学手段同化学实验、教学工作实际合理整合,才能取得最佳的教学效果.

【参考文献】

[1]信息技术与化学教学. 涿州实验中学.李丽莉.

[2]应用现代信息技术优化化学教学的教学模式的建构. 郭永升.

[3]如何创建数化教学资源库.中学化学教学参考.沈兆刚[2010.10]

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