淺談如何運用信息技術提高初中化學實驗教學的有效性

陳建娣

目前教學中，信息技術主要應用在問題情境的創(chuàng)設、信息資料的拓展等方面。而在初中化學實驗教學中對信息技術的研究和運用還很少，主要還是運用傳統(tǒng)的試管、燒杯等實驗儀器來進行實驗探究學習。

基于此，筆者認為，在初中化學實驗教學中，信息化手段的交互性、實時性、豐富性、模擬性、零距離性等特點不僅能夠有效激發(fā)學生的學習興趣，更能在提高實驗學習的有效性方面起到積極的促進作用。因此，立足于學生實驗學習過程中存在的困難點開展了案例研究。

一、微視頻輔助——提高實驗操作技能學習效率

利用化學實驗對物質及其變化進行科學探究是學習化學最重要的方法。進行實驗探究學習首先需要學會化學實驗基本操作，掌握一定的實驗技能。但化學是九年級學生新接觸的一門學科，學生對化學實驗基本操作幾乎沒有任何基礎，如果要達到規(guī)范熟練需要反復強化。

課例：“銅綠”性質實驗

滬教版化學教材第一章第三節(jié)“怎樣學習和研究化學”中，要求學生在老師指導下完成“銅綠”的性質探究實驗，這也是學生第一次接觸和學習化學實驗基本操作。通過“銅綠”與鹽酸反應、“銅綠”受熱分解兩個實驗，學習酒精燈的使用、試管的加熱、儀器的洗滌等基本實驗操作。為了讓學生認識新儀器、掌握實驗規(guī)范操作，傳統(tǒng)教學方式是教師邊講解邊演示，學生邊觀察邊模仿操作。但由于要學習的操作步驟多、操作要點多，而教師演示只有一到兩遍，學生課堂練習機會也有限，學生掌握情況不理想。為改變這種現(xiàn)狀，我們嘗試在課堂學習之前，把老師的演示實驗拍攝成一段微視頻，把“銅綠”性質實驗所涉及的基本操作分步驟制成一個個實驗片段，并配上詳細的解說，發(fā)在校園網(wǎng)上。少數(shù)家里沒有上網(wǎng)條件的學生，可以直接用U盤拷回去。這樣，學生在課堂學習之前，就可以通過微視頻對所學操作技能有一些基本了解。然后在課堂學習中，經(jīng)過老師的演示和自己動手操作，大多數(shù)學生都能夠很快規(guī)范掌握。當然，少數(shù)動手能力弱、接受能力差一些的學生，課后可以再次通過微視頻鞏固學習。信息技術輔助基礎實驗操作技能教學對學習效率提高有顯著作用。

二、動畫模擬——強化實驗操作規(guī)范性

要讓學生認識到實驗操作規(guī)范對實驗安全的重要性，如果讓學生通過動手嘗試的方式去經(jīng)歷危險顯然是不可能的，而運用動畫模擬實驗，則能起到很好的教學效果。

課例：探究工業(yè)煉鐵反應原理的模擬實驗

實驗所用藥品是氧化鐵粉末和一氧化碳氣體，反應原理是

Fe2O3+3CO■2Fe+3CO2，因為所用的一氧化碳氣體不僅具有還原性，還具有可燃性，為確保實驗安全，操作過程中為防止一氧化碳與空氣混合加熱可能發(fā)生爆炸，在用酒精噴燈加熱前，強調實驗步驟中必須先通一氧化碳氣體，排去原裝置中的空氣，防止爆炸。因此，實驗步驟的規(guī)范性是該實驗教學的重點之一，即實驗開始時，不能先用酒精噴燈加熱玻璃管，而應該先通入一氧化碳氣體，否則有爆炸危險。要讓學生認識到操作步驟先后的重要性和必要性，用真實實驗來演示驗證顯然是行不通的。而借助于信息技術中的動畫模擬，讓學生身臨其境地感受爆炸的危險，無疑是最恰當?shù)奶幚矸绞搅恕?/p>

通過動畫模擬技術演示的爆炸實驗，能讓學生直觀感受到實驗操作不規(guī)范造成的實驗危險性，使學生真切體驗到實驗操作規(guī)范的重要性，這是傳統(tǒng)教學方式無法實現(xiàn)的。

三、數(shù)字化實驗——幫助理解化學反應原理

隨著現(xiàn)代教育裝備技術的改進，數(shù)字化實驗儀器已經(jīng)走入尋常“百姓”家。數(shù)字化實驗相比于傳統(tǒng)實驗，其實驗過程可視化、收集數(shù)據(jù)高效化、結果呈現(xiàn)直觀化、抽象問題具體化的特點，可以使學生在參與實驗過程、認識反應現(xiàn)象、理解反應原理的學習過程中產(chǎn)生更直接和真實的探究體驗。

案例：中和反應

滬教版九年級化學第七章第二節(jié)的中和反應實驗，是用燒

杯、滴管等常規(guī)實驗儀器進行的一個定性實驗。由于稀鹽酸和氫氧化鈉溶液發(fā)生中和反應過程中沒有明顯的現(xiàn)象，實驗中需要在氫氧化鈉溶液中滴加酚酞指示劑。在不斷滴入鹽酸的過程中，當酚酞由紅色剛好變?yōu)闊o色時判斷酸堿恰好完全反應。但該實驗設計是僅僅通過指示劑的變色來認識中和反應的發(fā)生，學生對中和反應過程中的實質和原理不能直觀感受。

針對學生學習的困難點，對實驗設計進行改進，引入DIS數(shù)字技術，將pH傳感器和計算機相連，對氫氧化鈉溶液和稀鹽酸反應過程中pH變化的情況，通過電腦呈現(xiàn)出了一條以鹽酸滴數(shù)為橫坐標、pH大小為縱坐標的曲線圖象，使學生直觀感受到在氫氧化鈉溶液中不斷滴加稀鹽酸的過程中，溶液pH變化趨勢是由大變小，從大于7到等于7最后小于7，從而幫助學生直觀體驗和理解了酸堿中和反應的原理，即酸中的氫離子和堿中的氫氧根離子結合生成了水分子。

但是，信息技術并不是用得越多越好，教學中應該針對不同的實驗學習任務和特點，將傳統(tǒng)教學手段與信息技術手段有機結合，從而不斷提高實驗教學的有效性。

參考文獻：

陶惠安.中學化學實驗教學有效性策略淺析[J].中學教學參考，2012（35）.

編輯 薄躍華