基于信息技術(shù)支撐下的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法探究

陳二雷

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，它通過探索微觀結(jié)構(gòu)研究宏觀現(xiàn)象，在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師嘗試采用多種教學(xué)手段，以獲得良好的教學(xué)效果。多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展為信息化課堂建設(shè)奠定了基礎(chǔ)，信息技術(shù)與化學(xué)學(xué)科的整合也變得愈來愈密切，為新課程改革注入了新的生機(jī)。基于信息技術(shù)支撐下的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，將信息資源融于化學(xué)實(shí)驗(yàn)之中，采用虛擬現(xiàn)實(shí)、仿真實(shí)驗(yàn)等多樣化的方法，解決傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足。下面信息技術(shù)支持下的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢及使用策略。

一、基于信息技術(shù)支撐下的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢

1.克服傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)弊端，發(fā)揮虛擬實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)優(yōu)勢。傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)往往由于時(shí)間、空間等客觀因素的影響，致使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，有經(jīng)驗(yàn)的教師往往采用巡回展示、加快反應(yīng)速度、放大實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等減少弊端，但由于課堂時(shí)間有限，演示效果往往不盡如人意。教師反復(fù)播放關(guān)鍵之處，讓學(xué)生能從多角度清晰地觀察現(xiàn)象，避免實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的失誤。

2.發(fā)揮虛擬實(shí)驗(yàn)室優(yōu)勢，彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的不足。一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)會(huì)產(chǎn)生有毒、有害物質(zhì)，不但會(huì)污染環(huán)境，還易對實(shí)驗(yàn)人員產(chǎn)生傷害。教師將虛擬實(shí)驗(yàn)應(yīng)用于化學(xué)教學(xué)中，如硫酸工業(yè)制法、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法等。在虛擬實(shí)驗(yàn)中，教師還可以隨心所欲地控制實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，將反應(yīng)較快、不易觀察的實(shí)驗(yàn)慢速播放或定格，對反應(yīng)較慢的實(shí)驗(yàn)采取展示重點(diǎn)的形式演示。

3.呈現(xiàn)微觀變化，突破教學(xué)難點(diǎn)。傳統(tǒng)教學(xué)手段難以表現(xiàn)微觀現(xiàn)象，如晶體結(jié)構(gòu)、原子的重新結(jié)合過程等不易直接觀察，學(xué)生難以產(chǎn)生感性的認(rèn)識(shí)，教師可借助于信息技術(shù)手段清晰呈現(xiàn)微觀的事物，使學(xué)生能透徹理解微觀變化。

4.引入豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，提高課堂教學(xué)成效。教師不能困囿于教材的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，要充分利用實(shí)驗(yàn)錄像、實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫、實(shí)驗(yàn)軟件等網(wǎng)絡(luò)資源，能變抽象為具體，提高課堂教學(xué)效果。教師還要努力學(xué)習(xí)PPT、FLASH等軟件，開發(fā)教學(xué)資源，改進(jìn)課堂教學(xué)。

二、基于信息技術(shù)支撐下的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

1.播放化學(xué)實(shí)驗(yàn)視頻。多媒體集音頻、圖片、視頻等于一體，具有圖文并茂的特點(diǎn)，深受學(xué)生的喜愛。通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)視頻，展示氯酸鉀加入糖塊生成具有魔幻色彩的煙火、鎂在干冰塊間燃燒、快速制作石筍等實(shí)驗(yàn)，感受化學(xué)知識(shí)的奧秘?zé)o窮。部分化學(xué)實(shí)驗(yàn)對氣溫、光照等實(shí)驗(yàn)環(huán)境有著苛刻的要求，如甲烷與氯氣的取代反應(yīng)需在日光不能直射的地方進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，因而對光的亮度有著嚴(yán)格的要求，如果把握不好，會(huì)直接影響實(shí)驗(yàn)效果，甚至?xí)l(fā)生爆炸，直接威脅到師生的人身安全。教師可以將課堂上不宜操作的實(shí)驗(yàn)，在課前用DV拍成錄像在課堂上播放，既保證課堂教學(xué)的順利進(jìn)行，也滿足了學(xué)生的好奇心，激發(fā)了學(xué)生的求知欲望。

2.投影演示實(shí)驗(yàn)。部分化學(xué)實(shí)驗(yàn)對操作技能水平、實(shí)驗(yàn)條件要求相對苛刻，往往因?yàn)橥饨鐥l件的影響導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗；部分藥品比較昂貴；有些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不太明顯，需要近距離仔細(xì)觀察。若采用傳統(tǒng)的演示方法，影響了學(xué)生對現(xiàn)象的觀察、本質(zhì)的探究，影響了學(xué)生分析、解決問題能力的發(fā)展。教師將投影技術(shù)應(yīng)用于化學(xué)教學(xué)之中，能將不易觀察的現(xiàn)象放大，便于學(xué)生抓住現(xiàn)象、探求規(guī)律。如在“銅鋅原電池實(shí)驗(yàn)”中，鋅片與銅片的純度、兩極電阻、表面積、H2SO4的濃度都會(huì)影響著實(shí)驗(yàn)效果，產(chǎn)生的小氣泡不易被學(xué)生發(fā)現(xiàn)，通過投影演示放大實(shí)驗(yàn)，可以讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有清晰的認(rèn)識(shí)。利用投影還可以改變觀察角度，讓學(xué)生從俯視、側(cè)視的角度觀察現(xiàn)象，使實(shí)驗(yàn)更加完美地呈現(xiàn)出來。

3.多媒體演示實(shí)驗(yàn)。多媒體不僅可以呈現(xiàn)靜態(tài)圖片，還可以創(chuàng)造虛擬實(shí)驗(yàn)，為化學(xué)實(shí)驗(yàn)開辟了新的模式。通過FLASH動(dòng)畫演示異戊烷三維動(dòng)畫、氫氧化亞鐵的制取、壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響等實(shí)驗(yàn)，能變抽象為具體，化微觀為直觀，解決傳統(tǒng)教學(xué)中不易完成的任務(wù)。教師還可以利用計(jì)算機(jī)模擬操作錯(cuò)誤、藥品選擇不當(dāng)造成爆燃的情形，讓學(xué)生直觀地了解不當(dāng)操作造成的后果，對安全實(shí)驗(yàn)有更加清楚地認(rèn)識(shí)。