豐明亮
摘 要:新課標背景下,對高中化學實驗教學的改進成為了教學改革的重點。本文以教學技術的改進作為切入點,從信息技術、傳感器技術兩個方面出發,采用理論結合案例的論述方法,深入探究了高中化學實驗教學技術的改進策略,并對教學改進的效果進行了總結,希望能夠為高中化學課程實驗教學技術的完善提供一些參考。
關鍵詞:高中化學;實驗教學手段;信息技術;傳感器技術;改進策略
一、引言
《高中化學新課程標準》中指出:“通過以化學實驗為主的多種探究活動,讓學生體驗到科學研究的過程,培養學生的創新精神和實踐能力。”由此可見,實驗在高中化學課程教學中的重要性和必要性。然而,如何在新課改精神的基礎上,采用更為科學、有效的策略,不斷提升化學實驗課程的教學質量,確保實驗教學的效果落實到位,也成為了眾多一線化學教師亟待思考的問題。筆者認為,在提升化學實驗教學質量的教學改革中,采用與時俱進的思想,探索更為新穎、先進、高效的教學技術,不僅能夠大大提升教學的效率,亦能夠更好地吸引學生的眼球,激發起他們參與實驗的興趣,并提升化學實驗教學現象展示的可視性,以及數據采集的精確性,益處十分多元。以下,我將結合多年的教學經歷,談一談具體的教學實施策略。
二、利用信息技術改進實驗教學
信息技術,是改變21世紀教育教學的重要手段。在高中化學實驗教學中,適時地引入一些新穎的信息技術手段,對于提升教學質量,豐富教學觀賞性有著積極的價值。目前,新穎、成熟的信息技術手段十分眾多,例如,多媒體技術、網絡技術、動畫演示技術等,在日常的教學中,教師可結合實驗內容,引入合適的信息技術形式,組織教學實踐。
例如,在進行《鈉與水反應實驗》的教學中,教師可將整個實驗過程放在投影設備上完成,如此一來,可以將實驗的每個環節十分直觀、動態地演示給學生,為之后的學生動手操作打下良好的基礎。在上述實驗的演示過程中,亦有一些學生向我提出過抱怨:“老師,投影設備演示整個反應過程確實比較清晰、直觀,但整個反應過程是一次性的,倘若有一些小的環節我們沒有注意,反應也就過去了。”學生的一席話給予我啟發,為使上述教學過程得以完善,我引入了錄播技術、網絡技術等信息技術手段,對上述觀察實驗進行了改進。
具體的思路為:在鈉與水反應的投影播放中,我利用錄播設備,對整個實驗過程進行拍攝,當反應結束后,錄播過程也結束,隨即產生了一個AVI格式的實驗視頻,此時,若有學生反映沒有完全觀看到實驗的細節,我則利用多媒體設備,重新播放錄制好的視頻,并利用播放器的慢放、快進、暫停等設置,為學生演示每一個細節。課后,我則將實驗視頻上傳至個人微信平臺,由于我的微信向全體學生開放,因此,大家可以在課后利用智能手機,隨時訪問我的微信賬號,重溫實驗現象。
上述教學設計中,教師綜合利用多種信息技術手段,并將其完美結合,構建了一個多元立體的化學實驗演示教學場景,借助網絡化、信息化的優勢,讓學生在課內、課外都能快捷、方便地學習化學實驗,使單一信息技術手段引入實驗教學的弊端得到了改進,效果良好。
三、利用傳感器技術改進實驗教學
傳感器是一種能夠將溫度、濕度等抽象的物理化學信號,轉化成直觀信息,通過圖形、數據等形式,展示給受眾的元器件。在高中化學實驗中,常常伴隨一些微弱變化的實驗信號變量,采用傳統的檢測方法,難以真正精確探測到實驗現象,而引入相應的傳感器,利用傳感器技術的微觀信號檢測和顯示功能,則能夠起到輔助實驗教學,提升化學實驗現象呈現的效果,對于改善實驗教學的觀賞性,提升實驗數據的檢測精度,有著積極的價值。
例如,在《碳酸鈉與碳酸氫鈉溶于水》實驗的教學中,傳統模式下,一般采用體感觸摸或溫度傳感器測試的方式,檢測試驗中的溫度變化情況,但由于實驗中藥品用量并不大,整個實驗過程中,溫度變化并不顯著,倘若增加實驗藥品用量,又容易產生浪費,為使整個實驗中的溫度數據測定能夠更為精確,引入溫度傳感器展開教學,則是一種非常好的方法。在具體的實踐中,教師可將溫度傳感器置于液面,由于傳感器檢測范圍大,且檢測精度能夠達到0.1攝氏度,因此,只要實驗過程中有略微的溫度變化,便能精確指示出來,并通過曲線的形式展示,大大提升了實驗教學的精度。
在整個高中實驗教學內容中,類似的能夠引入傳感器技術設計教學流程的案例不勝枚舉,例如,在《弱電解質的電離》實驗教學中,可引入電導率傳感器和PH傳感器,將整個實驗過程以量化的形式展現出來。在一些探究性實驗,如氣體濃度測定實驗中,則可引入濃度檢測傳感器,進行氣體濃度檢測與量化對比。總而言之,為提升化學實驗教學的精確度,教師應善于發現,并善于利用傳感器設計實驗流程。
四、結語
先進技術的飛速發展,為高中化學實驗教學的改進提供了基礎,將更多新穎的、實效性更高的技術引入到化學實驗教學中,有利于實驗現象的展示,實驗數據的總結,對于提升化學實驗課堂的教學質量,必將有著積極的幫助。本文僅探究了兩種具體的高中化學實驗教學技術改進策略,希望能夠起到拋磚引玉的效果,引起更多的一線化學教師對于化學實驗教學技術改進的探索和實踐。
參考文獻:
[1]高長禹.中學化學實驗改進的研究進展[J].重慶三峽學院學報,2012(3):122-124.
[2]陳經雨.淺談中學化學實驗的改進[J].數理化學習,2012(7):79-80.
[3]黃興若.新課程高中化學實驗教學探究——新課標與舊大綱教科書(人教版)高中化學實驗教學比較[J].實驗教學與儀器,2011(11):7-8.
[4]孫丹兒,朱建育,占小紅.中學化學實驗研究現狀探析[J].化學教學,2009(03):10-12.
[5]王立榮,崔義忠.從高中化學新課標教材看實驗教學理念的變化[J].中國教育技術裝備,2010(7):63-64.