談攝像頭在初中化學實驗教學中的運用

羅 嘉 嚴西平 郭 君

（蘇州市立達中學 江蘇 蘇州 215003）

談攝像頭在初中化學實驗教學中的運用

羅 嘉 嚴西平 郭 君

（蘇州市立達中學 江蘇 蘇州 215003）

眾所周知，化學是一門以實驗為基礎的自然科學。實驗教學中化學實驗所伴隨著的五彩繽紛的實驗現象，可以極大地激發起初中學生的好奇心，激發他們學習化學的興趣，培養他們的觀察能力和動手能力，幫助他們形成化學概念、獲得化學知識，還有助于培養他們實事求是、嚴肅認真的科學態度和學習方法。由此可見，實驗教學在整個初中化學中發揮著積極重要的作用。

一、在日常教學過程中，實驗教學存在著一些有待解決的問題

首先，由于實驗條件的限制，多數實驗還是以老師演示演示或者學生配合老師完成為主。教師在進行課堂化學實驗演示時通常只能站在講臺前演示，而對于容納小則三十多人，多則四五十人的大教室而言，能夠觀察到明顯實驗現象的學生，恐怕只是少數。特別是在一些微型實驗儀器中（如點滴板）進行的實驗更是如此。如何能放大實驗現象，讓班級所有同學清楚所見呢？利用信息技術，特別是攝像頭與軟件的配合使用為我們解決這類問題提供了可能。

比如在進行滬教版九年級化學第七章第一節《溶液的酸堿性》的教學時，在利用酸堿指示劑判定各種溶液酸堿性的教學過程中，我們經常會使用點滴板這一既節約實驗藥品，現象又“明顯”的實驗儀器。但事實恰好相反，正是由于點滴板的尺寸和造型問題，我們不可能把它傾斜過來為學生展示，也不可能拿著滴有不同藥品的點滴板在教室里隨意走動。在這種情況下，看不清實驗現象，又使迫不及待想要看到實驗現象的同學在班級中產生“騷動”，這對正在進行實驗操作的老師帶來影響，且也影響其它學生的聽課，干擾正常的課堂教學。此時利用攝像頭可以通過USB接口與個人電腦相連，可以把外界的動態影像即我們的化學實驗過程輸入電腦，并通過投影設備把影像投射到屏幕上通過調節焦距可以在屏幕上看到清晰的實驗影像。在百萬級分辨率的支持下，各種實驗現象包括溶液的顏色變化，通過設備放大到屏幕上，仍能達到非常好的觀察效果。這樣就相對于賦予全班的學生一只目光銳利的“眼睛”，使全班即使是最后排的同學都能直觀地看到實驗現象。教師的每一步操作、每一個實驗細節都能使學生印象深刻，滿足了學生的求知欲，對于知識的掌握也有著重要的推動作用，解決了日常化學演示實驗學生觀察度不高、印象不深刻的難題。

其次，有些實驗的現象轉瞬即逝，但該片刻現象又對于理解某些基本概念極為重要。例如對于一些微觀知識的講解以及有些物理變化、化學變化過程中的現象而言，要講解清楚并不是非常輕松，學生經常會對教師講解的內容和自己所觀察的到的實驗現象產生理解偏差。比如說筆者在講述滬教版初中化學第六章第一節《物質的溶解》有關“物質在水中的分散系”的教學過程中，關于懸濁液的定義，我認為這是一個很容易的理解的知識點。物質以固態小顆粒的形式分散在水中形成的分散系我們稱之為懸濁液，但是在日常的教學過程中，我們發現學生對“懸濁液”的認識常出現偏差，他們普遍認為固體物質分散到水中，一段時間后發生了分層，上層澄清的液體屬于懸濁液。所以單純的用語言描述并不達到應有的教學效果，如何能捕捉這些瞬間畫面并使之定格并回放呢？

攝像頭結合攝像頭專業視頻軟件就可以使普通攝像頭如虎添翼。“VP－Eye 4.1”是臺灣最著名的視頻套裝軟件，包括視頻郵件、數碼照片編輯、電子賀卡、視頻監控、視頻游戲等重量級軟件。它將所有PC攝影機相關的應用程序（如攝像、攝影）集中在一個程序之中，這個程序提供給用戶的圖形界面可連接到其中各個應用程序。而且普通的30W攝像頭運用“VP－Eye 4.1”，雖然不能達到硬件130W像素的效果，但是通過軟件加速，也可以使你的攝像頭像素達到130W像素。安裝完攝像頭驅動并使用該軟件，不僅可以將攝像頭拍攝的同步展示實驗圖像最大化為“全屏顯示”清晰呈現，還可以對實驗的整個過程進行拍照或者攝錄，進而保存在電腦硬盤中。教師講述過程中只要打開攝錄的照片或者媒體文件，學生在老師的指導下，經過對振蕩瞬間的圖片影像的觀察，就很容易找出“懸濁液”——物質以肉眼看得見的固體小顆粒形式分散在水中的特征，與溶液的圖像進行對比，就可以容易地將“溶液”和“懸濁液”的概念進行區分，化解了日常教學過程中存在的某些難點。

二、攝像頭的基本屬性互其發展，決定其可以為日常的實驗教學服務

現代社會IT信息化產業是一個發展較快的產業，攝像頭作為一種利用光電技術采集影像的數字視頻輸入設備，其發展更新的速度也同樣迅速。并因其價格便宜（一般都在百元以下）進入尋常百姓家已不是難題，加之現在幾乎所有的學校都在創建教育現代化學校，教室擁有投影、教師擁有筆記本電腦等，利用電子演示文稿ppt上課都已不是難題。因此，只要教師的電腦擁有USB接口，教師具有最基本的計算機操作技術，即可將攝像頭用于日常教學。買回來攝像頭后，在電腦上安裝驅動程序。上課前教師只要常規地將個人電腦與投影儀通過VGA接口相連，再將攝像頭的USB接口與個人電腦連接即可（見示意圖）。打開攝像的應用程序，在教師的電腦和大屏幕上就可以見到攝像頭所拍攝下來的畫面，通過調節相關按鈕就可以調節焦距，達到清晰的視覺效果（這時保持程序處于運行狀態）。上課時，教師可以全屏打開精心準備的電子演示文稿（PPT）進行日常教學（此時，攝像頭應用程序處于后臺運行狀態）。當教師需要對某些化學實驗進行視頻同步直播時，無需關閉正在運行PPT課件，只需在電腦上按下“CTRL+TAB”鍵，選擇課前已打開的攝像頭應用程序，就可以馬上轉入實驗演示內容。實驗過程中，由于攝像頭的小巧精致，它可以固定在桌面上，也完全可以根據教師的需要，變化各種角度，以實現最佳的實驗觀察效果。當要對重要內容進行攝錄時，也只需點擊攝像頭應用程序的對應按鈕即可，攝像頭將會把所拍攝的內容保存在電腦的對應位置，需要調用時進行點擊即可。實驗演示完畢，要轉回演示文稿（PPT），同樣按下“CTRL+TAB”鍵，選擇演示文稿（PPT）即可，一切操作都是“手到擒來”。相信經過熟悉了解之后，所有的老師都能輕松掌握，加之攝像頭體積小，裝在電腦包中不會增加太大負擔，克服了原先實物投影笨重、投影質量較差等問題，所以攝像頭的使用和推廣將不是問題。

三、攝像頭的研究和使用已經真實地走入了我們的日常教學活動中

近兩年來，我校化學組已多次將這項多媒體技術運用到某些公開課上，取得了不錯的效果。例如，去年12月，我組的羅嘉老師在市十六中學校級交流研討會上開設了《溶液的酸堿性》公開課，將不同酸堿性溶液滴在石蕊試紙以及pH試紙上顯示的顏色清晰逼真地展現在全體學生和聽課老師面前；今年，我組的郭君老師在參加校“現代化教學能手”評比時，開設了《酸、堿、鹽的應用》公開課，將硫酸銅晶體的失水過程和水的檢驗等一系列實驗的過程，完整的呈現給學生和評委，取得了不錯的效果；另外，我組的嚴西平老師在常熟外國語學校開設的蘇州大市示范課上開設《酸堿鹽復習》公開課，將試紙顏色的變化、試管中沉淀及氣泡的產生與消失等細微現象利用攝像頭和軟件充分放大，使每一項現象都清晰可見，達到了預期的效果。

綜上所述，隨著科學技術的發展，多媒體攝像頭的出現，使我們在日常實驗教學中，不斷研究如何加強實驗教學、如何培養學生能觀察、會觀察、善總結能力開辟了一條新的途徑。攝像頭小巧、輕便、投影效果清晰、功能強大的特點與化學實驗相結合，必將極大豐富實驗的內涵，增強實驗教學在化學教學中的作用，為學生掌握化學實驗、學好化學知識保駕護航。

1008-0546（2011）08-0093-02

G632.41

B

10.3969/j.issn.1008－0546.2011.08.046