胡愛霞 王金海
摘 要 結合多年的高中化學教學經驗,在高中化學教學中充分運用多媒體教學手段,真正實現教材內容和多媒體教學手段的整合,可以提高教學效率,培養學生的科學素養。
關鍵詞 多媒體;高中化學;實驗儀器;演示實驗;微課
中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2018)11-0045-03
1 多媒體教學特點
多媒體教學是一種采用投影儀、幻燈片等進行視頻或者音頻教學的形式。自20世紀90年代起,伴隨著計算機的普及,計算機多媒體教學得到廣泛運用。多媒體計算機硬件系統主要包括主機、視頻部分、音頻部分、基本輸入或輸出設備、高級多媒體設備等;多媒體計算機軟件系統主要包括系統軟件和應用軟件兩個大方面,涵蓋了多媒體操作系統、軟件制作系統、函數庫等。
直觀性 直觀性是多媒體教學比較突出的優點。學生可以坐在教室任何一個角度進行觀察,突破了視覺的限制。尤其是高中化學演示實驗,運用傳統教學方式,教師在講臺進行演示實驗,坐在前排的學生可以清楚觀察實驗現象,而后面的學生可能因為看不見,不能對實驗現象進行分析,影響課堂教學效果。
如“氫氧化鐵膠體的制備實驗”,操作過程中需要配置氫氧化鐵膠體,然后用激光筆照射進行膠體和溶液的區分,演示氫氧化鐵膠體和硫酸銅溶液能否產生丁達爾效應的原因不是液體的顏色,而是膠體分散質粒子的大小。采用多媒體演示實驗,學生可以清晰地看到激光筆照射氫氧化鐵膠體,可以看見一條光亮的通路;但是在同樣的實驗條件下,在硫酸銅溶液中沒有看見光亮的通路。
動態性 多媒體教學可以在比較短的時間內對教學重點問題進行講解,如微課可以用5~8分鐘的視頻對重點問題進行講解,學生一目了然[1]。如教學金屬鈉的性質,主要內容包括鈉的物理性質和化學性質、鈉與水的反應、鈉在空氣中的變化等。傳統的教學方式給教師帶來的困惑是,學生的觀察能力和表達能力不足,造成對實驗現象分析不到位。
教師可以利用多媒體教學的動態性,把金屬鈉在水中的動態錄制視頻,在授課過程中播放兩次左右。學生觀看到金屬鈉融到水中,首先浮在水表面快速游動,游動過程中不斷熔化,同時發出嘶嘶的聲音,反應激烈時還會伴隨紅球等。一系列的動態過程基本闡述了鈉與水的性質:鈉的物理性質中密度比水的密度低;鈉的化學性質中可以和水發生化學反應,產生大量的熱和氣體。
信息量大 高中化學知識點比較多,按照內容,大體可以分為氧化還原反應、化學方程式的書寫、化學平衡與電離平衡、原電池、熱化學、有機化學、化學常識與生活、化學實驗專題等;按照授課類型,可以分為新授課、復習課、檢測課、實驗課等[2]。采用傳統教學方式,教師需要大量的時間進行板書設計,學生也需要大量的時間記筆記。
采用多媒體教學后,教師可以節省很多時間針對易錯問題、熱門考點問題等進行鞏固,這樣學生在學習廣度和深度上都有了提高。尤其是復習課中,教師采用多媒體教學,可以一目了然地突出某章節的重點內容、在高考中容易出的題型,并且以超鏈接的形式進行高考題的分析。
2 多媒體教學的優勢和作用
運用多媒體創設教學情境,激發學生的學習興趣 在教學高中化學中的一些知識點時,教師需要運用多媒體創設教學情境,讓學生通過直觀形象的觀察總結化學規律。如運用排空氣集氣法收集氣體,氣體密度小于空氣密度的,采用向下排空氣法收集;氣體密度大于空氣密度的,采用向上排空氣法收集。但是對于這一理論知識,學生很難記憶。
教師可以運用多媒體課件進行模擬演示,把一個裝有藍色空氣的集氣瓶瓶口向下放置,瓶口用橡皮塞子塞緊,插入一個玻璃導氣管;導入比空氣密度小的紅色氣體,學生可以清晰地觀察到紅色氣體逐漸填充集氣瓶的底部,藍色氣體越來越少,最后整個集氣瓶中被紅色氣體充滿。同時,教師演示導氣管插入集氣瓶位置不同,排氣法收集氣體的速度是否存在差異。學生通過形象的視頻演示,真正了解排空氣法收集氣體的原理。
教學鈉的性質時,教師可以運用多媒體展示鈉貯存在煤油中,在空氣中放置顏色變黑;鈉在水中反應,浮在水面上快速游動,形成一個帶著火光的鈉球,不斷發出嘶嘶的聲音。學生注意觀察浮、動、光、嘶等關鍵的實驗現象,總結關于鈉的性質關鍵點:金屬鈉在空氣中容易氧化;金屬鈉的密度比水小;金屬鈉和水發生劇烈的化學反應,并且產生大量的氣體。
教師在教學過程中充分運用多媒體創設教學情境,引導學生通過觀察,自主總結化學反應規律,而不是被動地接受化學知識,使其學習積極性有了很大提高,具有濃厚的學習興趣。
運用多媒體模擬化學模型,具有直觀形象的優點 高中化學抽象知識點比較多,如原子核的結構、無機鹽的顏色、有機物苯類化合物等的結構圖,其中比較抽象、難理解而容易考的有碰撞理論發生反應的考點[3]。反應物分子之間必須相互碰撞才有可能發生反應,但不是所有的碰撞都可以發生反應。多年的化學教學實踐發現,學生很難理解發生碰撞的兩個必要條件。
教師在講解這部分內容時,可以運用多媒體演示分子碰撞視頻,動態展示H2分子和I2分子在混合之后的碰撞,分子運動的方向不同,發生碰撞的次數也不同,生成的HI分子數目不同。分別用圖1、圖2和圖3重點展示發生碰撞分子之間發生碰撞的情況。學生從圖中可以清楚地分析出能量不足和碰撞趨向不好,都很難發生有效碰撞,而分子之間發生有效碰撞是發生化學反應的充分條件;圖3中活化分子發生有效碰撞,氫氣和碘發生化學反應,生成碘化氫分子。
另外,高中化學中配位數的求解也是教學難點。比如氯化鈉晶體中,Na+和Cl-按照一定的規律進行排列,在空間中向各個方向進行伸展,在每個氯離子的周圍都有6個鈉離子,每個鈉離子的周圍也有6個氯離子,按照這個規律進行延伸排列。教師運用多媒體技術將微觀粒子放大,可以讓學生直觀形象地觀察粒子數目,具體見圖4。
學習配位數與晶體結構或晶胞類型有關,對于體心立方晶體結構,原子配位數是8;面心立方晶體結構,原子配位數是12。比較常見的配位數為4和6,另外還有2、8等。
利用多媒體模擬化學模型,把一些枯燥的知識變得直觀形象,便于學生理解和記憶。
運用多媒體模擬演示實驗,大大節約課堂教學成本 傳統化學教學中一些比較危險的爆炸性實驗,或者產生有毒氣體的性質實驗,或者微觀的實驗,一般采用演示實驗[4]。教師動手操作實驗進行演示,學生通過觀看,總結實驗現象。這需要教師在課前準備好實驗藥品、實驗儀器等,同時在課堂操作實驗過程中需要一定的時間,有時因為操作失誤,還有可能導致實驗現象不明顯,需要重新進行實驗,會浪費很多時間。采用多媒體模擬演示實驗,可以大大節約課堂教學成本。教師不需要準備實驗藥品和器材,只需要提前制作3D動畫視頻。
如教學反應速率的影響因素,動畫視頻演示一位媽媽洗衣服的時候,分別用溫水和涼水,加入相同量的洗衣液,洗衣液起的泡泡不一樣多,這說明溫度對化學反應速率有一定的影響。在宏觀視頻展示之后,運用微觀視頻展示圖5所示活化分子運動圖,可以展示濃度不同的物質,活化分子數目不同,在運動過程中反應速率不同。學生通過觀看宏觀視頻和微觀視頻,了解溫度、濃度對化學反應速率影響的本質[5]。
運用多媒體模擬實驗,教師只需要進行課件制作,不需要購買實驗藥品和試劑,同時演示時間可以人為控制,從而節約課堂教學成本,還有具有靈活方便的優點。
多媒體教學有利于開展生活化教學,培養學生的環保理念 理論知識學習的最終目的是在生活中應用。運用多媒體教學可以引入生活中的一些事例,引導學生思考在現實生活事例中學到了哪些知識,培養學生的環保理念。教學二氧化硫性質這堂課,教師可以運用多媒體技術展示受酸雨影響比較嚴重的事件,例如:中國樂山大佛遭受酸雨侵蝕,佛像表面多處出現剝落;比利時馬斯河谷煙霧酸雨事件,生活在這一個地區的人們逐漸感覺到身體不適,出現惡心、胸悶、咳嗽等癥狀,嚴重者甚至死亡;倫敦煙霧酸雨事件,在這個事件中首先是牛出現嚴重的中毒癥狀,后來人也相繼感染呼吸道癥狀。這幾起事件的主導因素離不開酸雨,酸雨的主要來源就是二氧化硫、三氧化硫等硫的化合物。
學生觀看視頻之后,自主寫出幾起事件中涉及的化學方程式:SO2+H2O===H2SO3;SO3+H2O===H2SO4。SO2的來源主要是工業煤、石油等,它們都含有硫元素,不經過處理,燃燒后就會產生SO2。讓學生想一想自己是否也受到SO2以及硫化合物的侵害?尤其是近年來冬天霧霾比較嚴重,導致很多地方的學校出現停課。因此,要注意保護環境,同時提醒家長愛護環境,堅持綠色出行的理念等。
參考文獻
[1]林懷藝.傳統教學與多媒體教學的優勢互補問題探討[J].內蒙古師范大學學報:教育科學,2009,22(9):130-132.
[2]李冬青,周健.物理化學多媒體教學與傳統教學方法優勢互補的探討[J].玉林師范學院學報,2008,29(5):61-63.
[3]王鈺明.多媒體技術在初中化學演示實驗教學中的應用探究[J].中國現代教育裝備,2013(8):49-50.
[4]孫曉春,任永莉,劉博昌.貧困區域學校新課程背景下化學課“自主學習”教學策略的行動研究[M]//北京:中國化學會第三屆關注中國西部地區中學化學教學發展論壇論文集.2011:88-91.
[5]王磊,劉強,張小平,等.試析《普通高中化學課程標準(實驗)》中的實驗體系[J].化學教育,2004(9):9-12.