化學(xué)是一門基礎(chǔ)自然科學(xué),它研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及變化規(guī)律。化學(xué)有三個世界:宏觀世界、微觀世界和符號世界。宏觀世界所包含的物質(zhì)種類繁多,知識零碎,記憶的成分較多;微觀世界和符號世界比較抽象,難以理解,無論是教師還是學(xué)生都會產(chǎn)生枯燥乏味的感覺。當(dāng)然化學(xué)又是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),化學(xué)課堂離不開化學(xué)實(shí)驗(yàn)。在基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中.化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性是顯而易見的。實(shí)驗(yàn)教學(xué)對于幫助學(xué)生形成化學(xué)基本概念,理解和掌握化學(xué)基礎(chǔ)知識,以及培養(yǎng)基本技能具有獨(dú)特的不可替代的功用。此外,它還是化學(xué)學(xué)科實(shí)施素質(zhì)教育和STS 教育的最有效的途徑。因此,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是全面提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的重要途徑。
一、教師演示實(shí)驗(yàn)的重要性
在課堂教學(xué)中,教師演示實(shí)驗(yàn)占有重要位置,它具有兩方面的作用:其一,通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)過程和對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理,得出自然科學(xué)的概念和規(guī)律。其二,教師的演示實(shí)驗(yàn)對學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)操作方法還具有示范作用,演示實(shí)驗(yàn)的這一功能是其他形式的實(shí)驗(yàn)所無法體現(xiàn)的。可見,演示實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)中最生動、最有效的直觀手段,有非常重要的作用。但課堂上的演示實(shí)驗(yàn)必須考慮時間性、安全性、可操作性,所以很多實(shí)驗(yàn)的開設(shè)受到一些限制。而且,通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)所觀察到的往往只是一些宏觀的、表面的現(xiàn)象.其中的微觀變化情況卻無法看到,學(xué)生難以理解。隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展,計算機(jī)應(yīng)用于教育領(lǐng)域,給化學(xué)課堂教學(xué)注人了新的活力。將多媒體技術(shù)應(yīng)用在化學(xué)教學(xué)中,能解決化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的許多問題,如:時間緊、危險大等。
二、利用多媒體技術(shù)輔助教學(xué)優(yōu)勢
課堂演示實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)占有重要地位,但課堂上的演示實(shí)驗(yàn)必須考慮時間性、安全性、可操作性,所以很多實(shí)驗(yàn)的開設(shè)受到一些限制。而且,通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)所觀察到的往往只是一些宏觀的、表面的現(xiàn)象,其中的微觀變化情況卻無法看到,學(xué)生難以理解。隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展,計算機(jī)應(yīng)用于教育領(lǐng)域,給化學(xué)課堂教學(xué)注入了新的活力。將多媒體技術(shù)應(yīng)用在化學(xué)教學(xué)中,能解決化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的許多問題,如:時間緊、危險大等。多媒體教學(xué)主要有以下幾個方而的優(yōu)勢:一是縮短實(shí)驗(yàn)時間。有的演示實(shí)驗(yàn)的需要一個較長的時間,甚至于在課堂的45分鐘內(nèi)不可能完成,那么可以采用攝像、剪輯技術(shù),對實(shí)驗(yàn)全過程進(jìn)行剪輯,將不必要的部分切去,上課時播放實(shí)驗(yàn)的主體現(xiàn)象演變。二是化危為安。許多化學(xué)實(shí)驗(yàn)會產(chǎn)生有毒物質(zhì),或具有一定的危險性,如果操作不當(dāng),就有可能發(fā)生意外事故。化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的一些錯誤操作,只能靠教師講其錯誤的原因,以及錯誤操作可能帶來的危害,不能為了加深學(xué)生印象而用實(shí)驗(yàn)證明,否則會造成危險。用計算機(jī)動畫模擬這些錯誤操作,將錯誤分解,放慢動作,不僅可以把錯誤的原因演示清楚,而且可以渲染氣氛,學(xué)生看后印象深刻。三是化微型為宏觀.微量夸大化一些典型分子的構(gòu)型CH4(空間構(gòu)型)、C2H4(平面構(gòu)型)、C2H2(直線構(gòu)型)、C6H6(平面構(gòu)型)、P4(正四面體型)、C60(足球分子),在以往的教學(xué)中這些分子的結(jié)構(gòu)只能用簡單的球棒模型來示意,或靠學(xué)生的想象來理解。今天化學(xué)教師則可選用或設(shè)計相應(yīng)的多媒體課件,來演示這些分子的空間構(gòu)型,解剖分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu),讓各種分子模型在三維空間中旋轉(zhuǎn)和翻滾,使學(xué)生能從多個角度來進(jìn)行仔細(xì)觀察、充分比較各類分子的結(jié)構(gòu)特征,深化學(xué)生對這些抽象的分子知識的認(rèn)識和理解,使抽象的結(jié)構(gòu)直觀化。四是化無形為有形。物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)既看不見,又摸不著,且化學(xué)變化又是在原子的基礎(chǔ)上重新組合的結(jié)果。因此單靠語言和文字描述,學(xué)生較難理解。通過計算機(jī)軟件進(jìn)行動畫模擬,能形象生動地表現(xiàn)分子、原子等微觀粒子的運(yùn)動特征,變抽象為形象,讓學(xué)生直觀形象地認(rèn)識微觀世界,更容易了解化學(xué)變化的實(shí)質(zhì),理解化學(xué)原理。五是化難為易。此法適用于討論實(shí)驗(yàn)裝置的系列衍變;不同氣體用不同裝置制取的辨析;綜合裝置的設(shè)計與變遷;討論某氣體收集由排氣法轉(zhuǎn)移到排水法,拓展轉(zhuǎn)移到防倒吸原理分析,運(yùn)用于噴泉實(shí)驗(yàn)中。像這樣富含知識、能力、創(chuàng)造性的實(shí)驗(yàn)用課件能化難為易;反應(yīng))。六是化微聲為有聲。有些化學(xué)實(shí)驗(yàn)是伴有聲音,為增強(qiáng)效果需放大音量。如鎂條燃燒實(shí)驗(yàn)中聲音很微弱,不易察覺。有的實(shí)驗(yàn)在模擬錯誤操作中,為增強(qiáng)危險感也必須配制聲音,以渲染效果,充分調(diào)動學(xué)生的各種感官,而產(chǎn)生興趣。當(dāng)然這六個要領(lǐng)不是獨(dú)立使用的,根據(jù)實(shí)際使它們彼此相輔相成。教師應(yīng)綜合使用,利用多媒體技術(shù)對化學(xué)實(shí)驗(yàn)開發(fā)、加工、再創(chuàng)造、再設(shè)計,以求實(shí)驗(yàn)課件的最優(yōu)融合。
三、利用多媒體技術(shù)輔助教學(xué)的注意點(diǎn)
發(fā)展為第一要務(wù),研究也要在發(fā)展中日臻完善。實(shí)驗(yàn)偶爾而會出現(xiàn)始料未及的現(xiàn)象,事實(shí)勝于雄辯的親身感受,會激起學(xué)生思維的一種親近感。利用多媒體技術(shù)形成的模擬實(shí)驗(yàn)課件,雖有聲、形、圖、動畫,畢竟在銀屏上只是一幅流動的平面畫,表現(xiàn)不出實(shí)體實(shí)驗(yàn)的多重困難、多向復(fù)雜。因此在用多媒體設(shè)計模擬實(shí)驗(yàn)時,我們應(yīng)有清醒的認(rèn)識:優(yōu)秀作品課件實(shí)驗(yàn)代替不了實(shí)體實(shí)驗(yàn),它只是一個補(bǔ)充。所以在多媒體教學(xué)中還有很多值得我們深思的問題:一是恰當(dāng)設(shè)置容量,防止信息負(fù)荷過大,導(dǎo)致學(xué)生根本沒有足夠的交互活動與思維空間,自創(chuàng)能力被壓抑,導(dǎo)致消化不良而削弱多媒體的優(yōu)勢。二是多媒體課怎樣充分體現(xiàn)主導(dǎo)、主體作用,有效地促進(jìn)課堂的最佳效益。三是怎樣克服流于形式,濫用多媒休教學(xué)。四是怎樣處理好教學(xué)與輔助教學(xué)的關(guān)系。五是在課件設(shè)計設(shè)置中怎樣體現(xiàn)更合理,更充分展示出現(xiàn)代技術(shù)的優(yōu)勢,使師生共享優(yōu)勢資源。多媒體的作用是對教學(xué)有所幫助和解放,而不是耗用大量的精力盲目制作課件。六是怎樣使設(shè)計的課件具有鮮活的個性和靈性,以便于推廣增強(qiáng)實(shí)用性。如果能解決這六個問題,將多媒體技術(shù)恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)上,將使我們的課上得更加生動、更加精彩。