隨著《新課標》的實施,教學的節奏加快,教學的內容更新,知識的容量增大,化學教學方式和教學方法的改革勢在必行。實踐證明:傳統的教學方法與多媒體輔助教學相結合,不僅能提高實驗教學課堂效率,有效地激發學生的學習興趣和認知主體的能力,而且有助于學生形成新思想、新方法,增強學習的創新意識,培養觀察能力、思維能力和創新能力,提高化學實驗教學的質量。
一、課堂中合理、適時機地利用電教媒體
1.運用模擬投影,讓學生實驗操作準確、規范,增強實驗的安全性。
化學實驗的藥品絕大多數都有一定的危害性,如:某些氣體易燃、易爆,有關強酸、強堿的實驗存在一些不安全因素,因此,對實驗的操作步驟、操作規程要求較高。一旦有誤,不僅不能正常進行實驗,嚴重的還會出現意外事故。如氫氣的制取和可燃性實驗:在點燃氫氣氣體前一定要驗純,否則可能引起爆炸。在實驗前播放動畫顯示點燃不純的混合氣體而使啟普發生器爆炸的情景,真實而形象地表明違反操作規程的嚴重后果,這比老師“紙上談兵”反復強調印象要深刻得多,這樣既能加深學生對點燃可燃性氣體前一定要驗純這一原理的直觀理解,又能使學生在以后做相關實驗時得到啟迪,使實驗操作更具規范性、科學性和安全性。
2.利用投影或CAI課件提高實驗的對比性。
有些實驗需要對現象進行對比才能得出結論。一些現象的差別不大,對比起來比較困難,如利用金屬與稀鹽酸反應研究鎂、鋁、鋅、鐵、銅的活動性實驗,教師采用實物投影的對比,引導學生觀察,可清楚地比較出金屬活性順序,既簡單明了,又印象深刻。又如化學實驗中有關氣泡形成,顏色變化,沉淀產生的對比實驗,借助實物投影來完成就會更加清晰明了。
3.運用綜合投影或計算機輔助課件,強化記憶,培養學生的綜合歸納能力。
在某個實驗完成之后,教師應將各個零散的實驗部分的各種現象發生的條件和過程等制成投影,幫助學生歸納總結,從而形成正確的總體認識。學生做完高錳酸鉀加熱制取氧氣的實驗后,教師將安裝儀器的先后順序、氧氣的收集方法、拆卸儀器的先后順序的投影片給學生放一遍,這樣在學生做實驗的基礎上可起到小結的作用,這不僅可使先后的實驗現象連貫地再現,而且可有效地強化生的記憶,培養學生的綜合歸納能力。
二、運用電教媒體優化化學實驗教學
1.利用電視實驗,增強實驗的直觀性。
“電視實驗”所應用的電教媒體有大屏幕彩色電視機和攝像機。利用攝像機鏡頭的變焦功能,教師可以把化學演示實驗的操作過程和實驗現象真實、清晰地呈現于大屏幕彩色電視上,便于學生細致觀察,從而能激發學習興趣,增強教學效果。
例如,在講授初中化學教材中“質量守恒定律”時,教師運用電教手段可彌補以前的缺陷。由于以往采用的實驗儀器中托盤天平的指針可見度小,很難觀察到清晰的實驗結果,這就給學生的學習和理解造成很大困難,難以讓學生真正地了解到化學反應前后物質是否質量守恒,也很難培養學生實事求是的辯證唯物主義的科學態度。“電視實驗”恰恰彌補了這一不足:在演示實驗前,首先利用調節攝像機鏡頭焦距,通過“特寫鏡頭”把實驗中所要用的儀器依次呈現于大屏幕電視上,同時講解儀器中錐形瓶和托盤天平的正確使用方法和用途,從而可達到初中化學教學大綱規定的對化學實驗儀器會基本操作的教學要求。
第一組演示實驗是:用托盤天平稱量密閉于錐形瓶中白磷的燃燒前后,物質總質量是否保持不變。在這個演示實驗中,教師首先縮小攝像機焦距,拉遠鏡頭,使天平完全呈現于電視屏幕上,使學生便于觀察演示實驗時的操作過程。然后,教師把課前已裝有白磷的密閉錐形瓶置于托盤天平左側托盤上,調節天平指針于平衡位置,調節攝像機鏡頭焦距,引導學生在電視屏幕上依次觀察錐形瓶中白磷的色、態和天平指針平衡的“特寫鏡頭”。這樣,既能讓學生觀察教師實驗操作的全過程,又能讓學生清晰地觀察到實驗儀器與實驗過程。
接下來,教師取下左側托盤上的錐形瓶,在酒精燈火焰上引燃密閉錐形瓶中的白磷,然后迅速把錐形瓶置于天平左側托盤上,攝像機鏡頭焦距,給錐形瓶中正在燃燒的白磷一個“特寫鏡頭”,這時,學生會清晰地觀察到密閉錐形瓶中燃燒的白磷冒出濃濃的白煙。待白磷燃燒終止時,再調節攝像機鏡頭于天平指針,學生會清晰地觀察到天平指針仍處于平衡位置。這樣,在第一組演示實驗結束的同時,學生會馬上得到一個實驗結論:在化學反應前后,參加反應備物質質量總和保持不變。為了驗證這一結論,接著用同樣的操作方法進行第二組實驗:氫氧化鈉溶液和硫酸銅溶液反應。這樣,學生能清晰地看到兩組演示實驗的結果后,進一步加深對“質量守恒定律”的理解,并且在大腦中留有深刻的印象。
2.利用CAI課件演示現象豐富學生思維,培養學生的創新意識。
利用多媒體技術進行動態模擬,是CAI的一大優點,它能使學生獲得在課堂上難以見到的、接近真實直觀的實驗和體會,對掌握所學知識具有非常巨大的作用。物質發生化學變化的時間有長有短,長的像石油和煤的形成、鋼鐵生銹等,短的如氫氣的爆鳴等,用計算機虛擬實驗,可以跨越時空,即可直接將實驗過程用圖像顯示出來。又如分子和原子的知識部分,實驗雖簡單,但原理卻不易理解,用傳統的方法很難將分子和原子的質量、體積、分子和原子間作用力,原子排列方式,以及物理變化和化學變化的微觀解釋講清楚,利用計算機對這一過程進行模擬,使之形象化,學生一看就明白。
傳統的化學實驗教學方式是老師設計實驗,學生“照方抓藥”,使學生的主動性和積極性受到遏制;利用CAI教師可以事先進行模擬、分析、處理,讓學生自己找出實驗的最佳方案,再予以實施。有些學生因為好奇而喜歡將實驗藥品隨意混合或任意改變反應條件來觀察發生的變化,老師也會因考慮安全因素而加以制止,這樣雖然不利于培養學生的探索與創新精神,但實屬無奈。利用CAI課件,教師可以根據不同的反應,創造不同的實驗條件,讓學生在計算機中的“實驗室”里充分發揮各自的才能,進行設計、探索、實驗。人機交換可以顯示不同的實驗過程和結果,使學生得出不同的結論,從而為學生創造更為廣闊、更具自主性的探索空間,培養學生的動手能力和創新能力。
總之,教師利用電教多媒體這一現代化教學工具作為輔助教學手段,一方面,有利于發揮教師在實驗教學中引導、啟迪、設疑、歸納等方面的主導作用,實現實驗教學目標,提高實驗教學效率。另一方面,可以將抽象的現象和概念具體化、直觀化、實驗化。事實說明,電教多媒體輔助教學進入化學實驗教學,給學生學習帶來了勃勃生機,它打破了傳統的單一的實驗教學模式,確保學生形象思維和抽象思維的同步進行,大大提高了課堂實驗教學的效率。