信息技術在化學實驗教學與實踐活動中的應用

【摘 要】闡述信息技術在化學實驗教學與化學學科實踐活動中的應用，把信息技術與化學實驗教學相結合突破傳統教學局限，把科學DV活動作為學生進行化學學科實踐活動的實施手段，在課堂教學與化學實驗輔導中運用數字故事進行導入與情感熏陶。以此充分發揮學生的主體作用和教師的主導作用，發揮信息技術優化教學教育的作用。

【關健詞】信息技術 化學 實驗教學 實踐活動

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2016）04B-0045-02

當代社會，信息技術正不斷地改變著人們學習、思維的方式。面對時代要求，教育方式也在發生深刻的變化。化學是一門以實驗為基礎的自然科學，化學實驗教學是化學教學中不可缺少的環節。化學實踐活動是對化學學科課程的補充、延伸，它有助于提高學生學習化學的動力與能力，也是化學教學教育中一個重要環節。在這兩個環節中采取的方式方法，會影響教學的實施效果。信息技術作為一門現代技術，為此提供了強大的基礎性支持。以下就如何運用信息技術優化高中化學實驗教學與學科實踐指導進行探討。

一、信息技術與化學實驗教學相結合突破傳統教學局限

信息技術在實驗教學中的主要應用是以計算機輔助教學，也就是說，利用信息技術的優勢與傳統實驗教學互補，解決傳統實驗教學中一些難以解決的問題，提高教學效果。有些化學實驗現象轉瞬即逝，很難看清；有些化學反應需較長時間，短時間內難以觀察。這就可以借助計算機的輔助功能，通過放大和縮小，加快和減慢，使每個學生都能清楚地觀察到現象。化學實驗，需要學生觀察掌握宏觀的實驗現象和實驗過程中的變化，更重要的是要學生理解實驗發生的原理。而在常規化學實驗中，只能讓學生觀察到實驗現象，無法看到物質的結構，更無法觀察到化學反應中的微觀動態變化。比如，有機化學是高中化學中的重要部分之一，如果學生不認識有機物的構成與反應本質，就很難進行融會貫通，學好有機化學。教學中用動畫形式動態地展現有機分子的空間結構，化學反應中舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成，就可以把抽象化學概念和化學反應過程變為具體的形象的可視的知識和過程，就能夠更好地幫助學生理解與掌握知識要點。由于當前大多數學校采用大班額教學，在學生分組實驗中，特別是技巧性操作實驗，比如中和滴定，教師指導起來常感到分身乏術。將標準操作錄像，放在投影儀上循環播放，讓學生自行對照來學習，那么就能很好地解決輔導人手缺乏的問題。

化學實驗題是高考中一個重要的考點，利用真實的場景進行復習自然要比枯燥的講述效果要好得多。但在不少高中里，實驗經費不寬裕，實驗技術人員也缺乏，要組織學生全員到實驗室進行實驗復習顯然是一種奢望。同時，如果教師在每次復習時都需要把實驗重復演示一次，也會耗時耗力，不切實際。在實驗復習中，如果采用多媒體播放實驗錄像就可以在節約藥品與時間情況下讓真實再現，加深學生對知識點的記憶。特別是在高三總復習中，運用仿真模擬實驗系統進行實驗復習，就能讓學生有如身臨其境親手做實驗的感覺，提高復習效率。從而最大程度地解決實驗復習中面對的時間、場地、準備人手等實際困難，使之收到良好的教學效果。

二、在課堂教學與化學實驗輔導中運用數字故事進行導入與情感熏陶

興趣是求知的內在動力，在遵循學生的心理特點、認知和記憶規律的基礎上，恰當地使用多媒體技術有助于激發學生的學習興趣。“數字故事”是指教師和學生在教學中，編寫教學故事，把傳統講故事的藝術與信息技術工具結合在一起，通過整合文字、圖片、音樂、視頻、動畫等多媒體元素，創造可視化故事的過程。數字故事已逐漸成為激發學生學習興趣，促進學習者獲得豐富的學習體驗，提高教學質量的一種信息化教學的策略和技能。教學中，筆者發現，部分學生認為實驗課不是正課，遲到現象屢有發生，這使得實驗課往往不能按時進行。此外，化學實驗安全教育是化學實驗教學中重要的基礎部分，雖然每次實驗課前筆者都反復重申實驗紀律、安全注意事項，但學生由于剛進入實驗室，注意力都分散在實驗臺上的儀器及藥品上，大多沒有認真聽講，以至實驗課中仍有不少學生沒有按要求進行規范操作。為此，筆者自學視頻制作技術，誠邀信息技術教師作技術指導，組織愛好化學的學生進行情景表演、拍攝，通過剪輯，用喜羊羊等卡通人物為主線，將視頻、圖片、文字、音樂串成一個整體，制作成數字故事——小灰灰上學記之實驗安全講座。在化學實驗課前播放這個數字故事講座，讓生動活潑的故事替代傳統的刻板說教，學生的注意力一下子就被吸引過來，輕松地接受了實驗安全教育，為接下來的高效實驗課的順利完成作好準備。之后，每次實驗課前筆者都會根據實驗內容，設計、制作與之相關的化學家故事或化學科普故事，如講述俄國化學家門捷列夫經過15年的研究后排出元素周期表的故事——第一張元素周期表，從化學的角度敘述電池的生產、使用及環保電池研究的擬人故事——一只電池的自白等，把知識點或實驗注意事項穿插在內，或放在故事結尾，猶如一個小廣告。故事在實驗課前播放，借助聲、影、畫，化遠為近，把大量的感性材料展現在學生眼前，使學生迅速進入學習情景之中。實驗課前這三五分鐘雖短，但它創設了良好的課堂氛圍，很好地提高學生學習化學的積極性。實驗課遲到的現象消失了，實驗風氣也大為好轉。

數字故事最大的特點是將感情融入教育傳播中，促進師生情感交流，把知識技能教育與情感教育融合。筆者在化學學科實踐輔導中同樣運用了數字故事來輔助教學。如果說生動的學科故事讓課堂更精采，那么勵志故事就會讓人振奮與深思。比如以學校參與研發天河一號與嫦娥一號的校友事跡為脈絡的勵志科普數字故事——明天在手，以反映學校學生進行廢物回收作為化學替代藥品、材料的紀實故事——拾荒少年等。所有這些，都激勵、感動著學生奮發向上，在教學教育上取得了良好成效。

三、把科學DV活動作為學生進行化學學科實踐的實施手段

充分利用和指導好化學學科實踐活動，使之成為培養學生學習化學的興趣的催化劑，是高中化學教師的一項重要工作。在高中新課改背景下，化學學科實踐活動最常見的載體就是學生的研究性學習。研究性學習既注重研究的過程，又注重過程的反思。這些反思不僅可以提高學生研究的內在動機和自信心，激勵他們更主動更努力地參與研究，而且能使學生在反思中不斷進步。諸如化學類研究性學習課題，大多都包含化學實驗。但在化學實驗中，有些實驗現象一閃而過；有些實驗條件稍有不同，結果就大不相同；有些實驗需要長期觀察才能得出結果。化學實驗受限于各種因素，實驗不易重復，單靠傳統的記錄、拍照制作成簡單的ppt課件，遠不能滿足最后的研究、分析、反思、展示需要。對此，筆者在參與廣西教育科研“十二五”規劃子課題《提高學生信息意識及建立復合型教學模式以促進中學信息技術教學成效的實踐研究》中進行了大量的研究與實踐，倡導把科學DV活動作為學生化學類研究性學習活動的實施手段。

青少年科學DV活動是青少年利用DV技術手段記錄自己親身經歷的一個科學探究活動，它是一項具有開拓性的青少年科技教育活動，符合青少年探究求知的需要，適應青少年的心理特點，培養青少年的動手實踐能力和科學精神，能真實記錄青少年親身經歷，體現青少年探索科學完整過程的一個科學探究活動。例如，在學生DV作品《探究模擬酸雨對房屋的影響實驗》中，學生在四個燒杯中放入同樣成分、重量的水泥塊，用同量不同濃度的稀硫酸溶液浸泡，用兩個星期的時間觀察水泥塊每天的狀態，來模擬酸雨對房屋的影響。學生使用“會聲會影軟件”將觀察后拍攝下的視頻素材進行剪輯，運用覆疊軌設置，在同一個畫面里開辟四個小窗口，顯示在四種濃度的稀硫酸溶液中浸泡的水泥塊的動態畫面。由于該實驗使用的稀硫酸溶液濃度不高，實驗現象并不是很明顯，普通照片是無法進行對比觀察的，拍成視頻后分別觀察也觀察不出其中的差別，但是將視頻素材編輯成畫中畫的效果后，就很容易同時觀察到四個燒杯內細微的區別了。同一個燒杯內不同時段的狀態變化又可以用滾動的視頻連續顯示。學生把提出問題，進行研究、實驗，最后處理數據得出結論的過程，拍攝成視頻，經過去糙留精的編輯加工，配上音樂、解說，全面展示學生的整個活動過程。成品后的DV作品不僅可供學生回顧，發現探究過程中的不足，而且還可以作為生動的影像樣本供其他學生進行參考。科學DV活動能夠細膩、系統地展現研究的整個過程，方便學生回顧與反思，因此成為學生化學學科實踐活動好的實施方法。加上計算機、數碼相機、攝像手機的普及，使這一活動的實現更為方便。在這些實踐中，學生得到了充分的鍛練，能力得到多方面培養，從而更激發了他們學習化學的熱情。

要把信息技術運用到教學教育之中，就是要把信息技術從學習對象轉變為工具對象，將信息技術的應用和日常的工作有機地結合起來。改變教學觀念，運用新的教學方法，充分發揮學生的主體作用和教師的主導作用，發揮其優化教學教育的作用。

【參考文獻】

[1]黃玉樹.利用遠程教育整合實驗教學，提高教育教學質量[J].新課程（教育學術版），2007（9）

【作者簡介】黃凌玲（1978— ）女，籍貫湖北黃岡，廣西師范學院化學專業本科畢業，理學學士 ，廣西防城港市實驗高級中學化學實驗教師，中學一級教師。

（責編 盧建龍）