對(duì)多媒體輔助化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的反思

■湖北天門(mén)特級(jí)教師馬志超

對(duì)多媒體輔助化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的反思

■湖北天門(mén)特級(jí)教師馬志超

一、傳統(tǒng)的課堂演示實(shí)驗(yàn)存在的缺陷

化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)，是化學(xué)教學(xué)的一個(gè)重要組成部分，也是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的重要途徑。但傳統(tǒng)的課堂演示實(shí)驗(yàn)卻存在著一定的缺陷，主要表現(xiàn)在：反應(yīng)裝置規(guī)模小而教室范圍大，多數(shù)學(xué)生只能到觀(guān)察比較模糊的現(xiàn)象；許多化學(xué)變化瞬間即逝，學(xué)生無(wú)法及時(shí)捕捉和觀(guān)察；一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能完成，而課堂教學(xué)時(shí)間有限，學(xué)生無(wú)法直接觀(guān)察結(jié)果；演示實(shí)驗(yàn)時(shí)教師既要自己動(dòng)手或指導(dǎo)學(xué)生操作，又要調(diào)控整個(gè)教室學(xué)生的注意力，無(wú)法組織學(xué)生同步思考討論，從而導(dǎo)致邊實(shí)驗(yàn)邊探索的氣氛不濃；一些實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)性較強(qiáng)，不宜于在課堂上演示；工業(yè)生產(chǎn)裝置規(guī)模大，根本無(wú)法在課堂內(nèi)演示。

二、適當(dāng)運(yùn)用多媒體輔助化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)

隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展，利用多媒體輔助中學(xué)化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中已逐漸廣泛地應(yīng)用。多媒體教學(xué)，一般包括攝影、實(shí)物投影、攝像、放像、實(shí)物投影、計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等方面。毋庸置疑，這種教育技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是傳統(tǒng)教學(xué)手段所無(wú)法比擬的。它具有傳統(tǒng)教學(xué)手段所沒(méi)有的趣味性、直觀(guān)性。它可以充分調(diào)動(dòng)師生的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性，有利于突破教學(xué)的重難點(diǎn)，從而更容易達(dá)到教學(xué)目的，使學(xué)生在愉快、輕松的環(huán)境中獲得知識(shí)。因此多媒體輔助化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)逐漸成為中學(xué)化學(xué)教學(xué)的重要手段。

1.投影技術(shù)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)演示教學(xué)中的應(yīng)用。采用投影技術(shù)，可以大大提高演示實(shí)驗(yàn)的效果。例如：在做二氧化碳密度比空氣大的實(shí)驗(yàn)和濃H2SO4稀釋實(shí)驗(yàn)時(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)中關(guān)鍵性的觀(guān)察點(diǎn)——天平指針的偏移和溫度計(jì)讀數(shù)的變化，通過(guò)投影技術(shù)進(jìn)行放大，使驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證更具科學(xué)性，用實(shí)物投影儀對(duì)氫氧化鈉固體表面潮解現(xiàn)象進(jìn)行放大，鼓勵(lì)學(xué)生注意多觀(guān)察生活中的化學(xué)現(xiàn)象。上述實(shí)驗(yàn)在教師講課時(shí)感到很流暢，學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解及掌握感到很輕松。投影技術(shù)主要是對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行放大，克服了演示實(shí)驗(yàn)可見(jiàn)度小的缺陷，使學(xué)生能清楚地觀(guān)察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，特別是—些細(xì)小的、不易觀(guān)察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。投影技術(shù)使實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性得到了提高，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，為培養(yǎng)學(xué)生的觀(guān)察能力提供了條件。

2.攝像技術(shù)在化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用。采用攝像、剪輯技術(shù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)全過(guò)程進(jìn)行加工，既為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)全過(guò)程，又突出了重要的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，同時(shí)也不失實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性。例如氯水見(jiàn)光分解、硫酸銅晶體的形成等實(shí)驗(yàn)可采用此技術(shù)在課堂上播放，大大增強(qiáng)了演示實(shí)驗(yàn)的時(shí)效性。當(dāng)學(xué)生在很短的時(shí)間內(nèi)看到硫酸銅晶體形成的全過(guò)程時(shí)，不僅對(duì)晶體的形成有很直觀(guān)的刺激感受，而且對(duì)晶體概念理解更深刻。當(dāng)學(xué)生看到氯水在幾小時(shí)的光照后才開(kāi)始慢慢地冒小氣泡，24小時(shí)才有明顯氣體產(chǎn)生時(shí)，不僅會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論信服，更能體會(huì)到有些化學(xué)反應(yīng)是很緩慢發(fā)生的，這樣就增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)觀(guān)察的有效性。利用錄像技術(shù)中的功能效應(yīng)，促使演示實(shí)驗(yàn)更具真實(shí)性。如：高速成或緩慢的攝像技術(shù)和放像的快、慢、倒等功能不僅使學(xué)生清楚地看到快速化學(xué)反應(yīng)的變化，還能使學(xué)生快速地觀(guān)察到緩慢的反應(yīng)變化，讓學(xué)生迅速感知易觀(guān)察到的細(xì)節(jié)，提高學(xué)生觀(guān)察的敏捷性，同時(shí)還縮短了教學(xué)時(shí)間，增加了演示實(shí)驗(yàn)的時(shí)效性，提高了教學(xué)效益。攝像、錄像技術(shù)還可以顯示較復(fù)雜的化工生產(chǎn)過(guò)程，使抽象的教學(xué)內(nèi)容直觀(guān)化，便于學(xué)生對(duì)這類(lèi)知識(shí)的理解和掌握，對(duì)一些價(jià)格昂貴、危險(xiǎn)性大、定性的實(shí)驗(yàn)，則要求較多的操作技術(shù)，裝置復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)也可以借助教學(xué)錄像來(lái)完成，以保障演示實(shí)驗(yàn)的安全性、正確性、有效性、規(guī)范性。

3.CAl課件在化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用。CAI課件在化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)中，起到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)的作用。對(duì)學(xué)生進(jìn)行化學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作技能的演示教學(xué)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的遷移能力、解決問(wèn)題的能力、相互協(xié)作能力和創(chuàng)新能力。在計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)上，我們可以通過(guò)聲音、畫(huà)面、文字于一體模擬特殊化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)，打破學(xué)生認(rèn)識(shí)中的時(shí)空限制，用各種感官來(lái)感知信息，有利于學(xué)生的主動(dòng)參與，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，更符合現(xiàn)代學(xué)生的學(xué)習(xí)思維習(xí)慣。通過(guò)交互功能和模擬技術(shù)，對(duì)一些危險(xiǎn)性、危害性的實(shí)驗(yàn)，可以放心地讓學(xué)生大膽操作，為學(xué)生的探索和創(chuàng)造提供條件。

（1）中學(xué)化學(xué)中有一部分實(shí)驗(yàn)，在課堂上不能直接演示。包括污染嚴(yán)重或有危險(xiǎn)性但學(xué)生又必須知道的一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)如CO的毒性演示；較難完成的實(shí)驗(yàn)如工業(yè)制氨、石油的形成過(guò)程等；不易觀(guān)察的實(shí)驗(yàn)，如壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響；化學(xué)實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤操作的后果，如將水倒入濃硫酸中、點(diǎn)燃不純氣體引起爆炸等，都可通過(guò)CAI課件來(lái)模擬反應(yīng)過(guò)程。

（2）可以動(dòng)態(tài)地、對(duì)比地演示一些化學(xué)現(xiàn)象，可以有效地控制變化的速度，調(diào)節(jié)快慢，從而便于學(xué)習(xí)者的觀(guān)察和思考，培養(yǎng)學(xué)生的能力。如沉淀的結(jié)晶析出過(guò)程，在實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作中，只能觀(guān)察到結(jié)晶的析出現(xiàn)象和結(jié)果，而通過(guò)CAI課件的教學(xué)展示，還可以完全了解結(jié)晶的形成過(guò)程，包括晶核的形成、成長(zhǎng)、乃至陳化過(guò)程。實(shí)踐與理論的緊密結(jié)合，更有利于知識(shí)的學(xué)習(xí)、理解和掌握。又如某些實(shí)驗(yàn)，需要較長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間才能完成，無(wú)法直接觀(guān)察到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)組織學(xué)生同步進(jìn)行思考和討論造成困難。此時(shí)，若用CAI來(lái)模擬，則可以人為控制實(shí)驗(yàn)展示的時(shí)間，按需要選擇某一片段或某一畫(huà)面，進(jìn)行“快放”或“慢放”，同時(shí)穿插對(duì)實(shí)驗(yàn)的探索性設(shè)問(wèn)，則可以取得較好的教學(xué)效果。又如鐵的吸氧腐蝕和析氫腐蝕問(wèn)題，由于反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，直接在課堂演示是無(wú)法辦到的。可設(shè)計(jì)模擬實(shí)驗(yàn)，將二根鐵釘放在盛有水的水槽內(nèi)，鐵釘上罩有試管，打出字幕“一段時(shí)間后”，通過(guò)電腦模擬兩者在腐蝕過(guò)程中現(xiàn)象的不同（水面的變化、有無(wú)氣體產(chǎn)生），啟發(fā)學(xué)生思考原因。這樣的模擬使學(xué)生如臨其境，更易發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的本質(zhì)，提高了解題的能力：對(duì)于三池（原電池、電解池、電鍍池）的電子轉(zhuǎn)移問(wèn)題，利用電腦模擬實(shí)驗(yàn)，展示電子的運(yùn)動(dòng)軌跡，讓學(xué)生直觀(guān)地了解到電子得失的情況，再啟發(fā)學(xué)生總結(jié)規(guī)律，教學(xué)效果會(huì)明顯好一些。

（3）模擬錯(cuò)誤操作的實(shí)驗(yàn)。化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作和基本技能是高考的重要考點(diǎn)內(nèi)容。錯(cuò)誤的操作會(huì)有什么危害，由于學(xué)生并未親自做過(guò)，事實(shí)上老師也不允許做，所以學(xué)生往往記不住。通過(guò)電腦動(dòng)畫(huà)模擬錯(cuò)誤操作，可以培養(yǎng)學(xué)生的糾錯(cuò)能力。例如，濃硫酸的稀釋是將濃硫酸沿?zé)瓋?nèi)壁慢慢倒入水中并不斷攪拌。如果將水倒入濃硫酸中會(huì)怎么樣呢?可制作一個(gè)將水倒入濃硫酸中的動(dòng)畫(huà)，水倒入濃硫酸，分層、在界面上迅速產(chǎn)生大量的熱，使水與硫酸一起濺出，非常危險(xiǎn)，這樣就給學(xué)生留下了極深的印象。

（4）利用電腦來(lái)做虛擬實(shí)驗(yàn)。利用電腦來(lái)模擬實(shí)驗(yàn)裝置的搭配，是傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)課上無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，而利用多媒體計(jì)算機(jī)可以制作一些小程序，讓學(xué)生用鼠標(biāo)選擇儀器，將它移到一定的位置，如果位置正確，則該儀器停留在正確位置不動(dòng)，如果學(xué)生沒(méi)有將儀器移動(dòng)到正確位置，則儀器仍回到原來(lái)的地方。例如，用Authwere5.0中可移動(dòng)對(duì)象響應(yīng)屬性可以達(dá)到這一目的，這樣讓學(xué)生在電腦上模擬實(shí)驗(yàn)，按一定的順序，搭成所需的實(shí)驗(yàn)裝置。這不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ€可以節(jié)約儀器和實(shí)驗(yàn)藥品。

三、多媒體輔助化學(xué)演示也有不足

多媒體輔助中學(xué)化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用是有目共睹的，但在實(shí)際應(yīng)用中存在一些不足，主要表現(xiàn)在以下方面：

1.CAI課件或過(guò)于簡(jiǎn)單，或過(guò)于花哨。一個(gè)好的化學(xué)課件，應(yīng)該內(nèi)容科學(xué)，使用方便，畫(huà)面清晰，圖文并茂。如果過(guò)于簡(jiǎn)單，則課件僅僅起了一個(gè)活動(dòng)黑板或幻燈的作用，達(dá)不到應(yīng)有的效果，久而久之，學(xué)生會(huì)失去興趣。但如果插入大量的圖形、音樂(lè)等元素，則學(xué)生的注意力難以集中到要學(xué)習(xí)的重難點(diǎn)上來(lái)，學(xué)習(xí)的效果也會(huì)大打折扣。

2.以動(dòng)畫(huà)代替實(shí)驗(yàn)，弱化了動(dòng)手能力的培養(yǎng)。化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，要充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的作用。有些教師濫用多媒體，本來(lái)在實(shí)驗(yàn)室里完成而且現(xiàn)象明顯的實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)在一律改用模擬效果代替。這樣下去，學(xué)生都變成紙上談兵，一些簡(jiǎn)單的基本操作都不會(huì)做了，更別說(shuō)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題。利用計(jì)算機(jī)教學(xué)，只是一種輔助手段，千萬(wàn)不能本末倒置，實(shí)驗(yàn)教學(xué)不但不能淡化，而應(yīng)不斷地加強(qiáng)，決不能因計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的開(kāi)展而削弱實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

3.課件千篇一律，針對(duì)性不強(qiáng)。在網(wǎng)上，充斥著各種多媒體課件，這給我們教學(xué)和研究確實(shí)帶來(lái)了極大的方便，但在使用時(shí)，一定要根據(jù)實(shí)際情況，有所選擇和加工，切不可照搬不誤。每個(gè)老師思維方式和教學(xué)風(fēng)格是不一樣的，學(xué)生的知識(shí)水平和接受能力也是不一樣的，在教學(xué)中應(yīng)注意因材施教，所以我們的課件可以學(xué)習(xí)和借鑒別人的，但一定要突出自己的個(gè)性，切勿千篇一律，人云亦云。

市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)的化學(xué)課件很多是不能直接用于課堂教學(xué)的，因?yàn)檫@些課件很多只重形式而不重視內(nèi)容，有些雖然畫(huà)面很美，卻分散了學(xué)生注意力，不能完全符合教師的教學(xué)設(shè)計(jì)。

4.重觀(guān)摩評(píng)比輕推廣運(yùn)用。制作多媒體課件的目的是為了應(yīng)用于教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量和效益。時(shí)下有些學(xué)校多媒體制作的目的卻不在于此，而是為教學(xué)改革裝潢門(mén)面，制造表面效果。于是評(píng)比頻頻舉行，各種證書(shū)比比皆是，事后將課件“打入冷宮”。這種做法是脫離實(shí)際的形式主義，是“勞民傷財(cái)”式的折騰。

四、多媒體輔助化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)注意事項(xiàng)

由于國(guó)內(nèi)的多媒體輔助化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)還處于實(shí)驗(yàn)階段，存在不少認(rèn)識(shí)上的誤區(qū)。有的不能正確處理與傳統(tǒng)教學(xué)模式之間的關(guān)系；有的不能正確處理課堂四要素之間的關(guān)系；有的在多媒體課件的選題和設(shè)計(jì)上存在科學(xué)性和必要性問(wèn)題；有的不能正確定位多媒體教學(xué)的作用。這些都是阻礙多媒體輔助演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)健康發(fā)展的重要因素。

1.正確處理教學(xué)過(guò)程中四要素之間的關(guān)系。重演示操作輕推理分析，手忙腳亂使教師成了放映員，使學(xué)生覺(jué)得“只見(jiàn)器不見(jiàn)人”“只見(jiàn)畫(huà)不見(jiàn)文”“只有播音員音響而不聞老師之聲音”，也就是說(shuō)老師的言傳身教等于零。多媒體是創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、協(xié)作、探索和完成知識(shí)意義建構(gòu)的認(rèn)知工具，而不是教師向?qū)W生灌輸所使用的手段和方法。多媒體輔助課堂教學(xué)不能用多媒體簡(jiǎn)單地代替教師的傳授，仍然要充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用，同時(shí)突出多媒體教學(xué)的輔助功能。

2.多媒體輔助化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)手段不能排斥傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式。如果一味追求課堂上的教學(xué)過(guò)程的“奢華”，講究聲音、錄像、動(dòng)畫(huà)和投影，追求知識(shí)傳授上的“大容量”，最終不是分散了學(xué)生的注意力，就是把學(xué)生搞得顧此失彼，反而降低了課堂效率。每一個(gè)教師特定的教學(xué)語(yǔ)言、教態(tài)、板書(shū)和應(yīng)變能力是最大的財(cái)富，只有把傳統(tǒng)教學(xué)手段、教師個(gè)人特色和多媒體輔助教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，才能真正發(fā)揮多媒體課堂教學(xué)的作用。

3.多媒體輔助化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)必須有助于突破教學(xué)重難點(diǎn)。重形式，輕內(nèi)容，多媒體運(yùn)用過(guò)濫或演示不當(dāng)，弄得學(xué)生眼花繚亂，成為“電灌”課，其效果可想而知。因此切入點(diǎn)（突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)；創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)興趣；化難為易，化靜為動(dòng)；設(shè)疑置難，引起思辨等）很重要。如通過(guò)多媒體技術(shù)把課堂演示實(shí)驗(yàn)中有毒的、有危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)通過(guò)播放錄像的形式演示出來(lái)，多媒體課堂教學(xué)決不能只停留于表面，用電腦屏幕代替板書(shū)、用錄像代替所有課堂演示實(shí)驗(yàn)等，這些做法都是不可取的。

4.多媒體積件的制作必須具有科學(xué)性。科學(xué)性是自然科學(xué)首先必須具備的，它是最重要的性質(zhì)。離開(kāi)了科學(xué)性，也就失去了自然科學(xué)立足的根本。因此，我們?cè)谠O(shè)計(jì)課件時(shí)一定要注意不能犯科學(xué)性錯(cuò)誤，否則不但不能起到輔助教學(xué)的作用，反而會(huì)給學(xué)生帶來(lái)更大的負(fù)面影響。課件（或積件）的制作不可違背知識(shí)和認(rèn)知的科學(xué)性，不能杜撰一些不合事實(shí)的媒體軟件，也不能為了生動(dòng)形象或提高效率濫用媒體和軟件，以免違背化學(xué)科學(xué)和教育科學(xué)的規(guī)律。

（作者單位：湖北省天門(mén)實(shí)驗(yàn)高中）

責(zé)任編輯 王愛(ài)民