孫玉堂
(新疆石河子八師第二高級中學,新疆 石河子 832011)
化學是一門研究物質的結構、性質、組成及變化規律的實驗科學,特別是新課標體系的要求,靠傳統教學方法,難以達到目的,必須利用現代信息技術輔助教學,以信息化帶動教育現代化,發揮信息技術的優勢,探索新的教學模式,是教育現代化中廣大教師們普遍關注的問題。利用現代信息技術,使一些在課堂上難以講清的化學概念、化學規律的形成過程、復雜的化學反應和一些生產、生活中的實際問題能利用圖片、動畫等清楚地展示出來,從而提高了課堂教學效率,同時可以轉變學生學習方式,把傳統意義上的“學習”化學改變為“研究”化學。
利用信息技術的高容量和集成性特點,應用多媒體軟件的超文本鏈接功能,可以靈活而便利地呈現各種形式的教學信息。如利用PowerPoint演示文稿軟件可以將文本信息、圖片、視頻等資料,通過鼠標點擊鏈接靈活地調出需要的內容,省時高效。利用信息技術,呈現詳盡的文本信息。在復習課中,可以完成傳統板書難以完成的章節知識再現;在習題課中,也可以快速呈現例題、習題及其講解過程。還常應用于知識拓展,如環境保護的教學中,可以列舉很多環境污染的典型事例,讓學生在豐富的文本信息中從情感上意識到環境保護的重要,激發對課程內容學習的興趣和內在動力。
化學中涉及較多抽象的概念,如原子結構、晶體結構、化學反應中鍵的斷裂和形成、電子的得失、原電池中粒子的移動等微觀的抽象的模型或過程,常規的教學講演運的掛圖、模型等靜態教具,缺乏直觀的效果。信息技術的利用不僅可以把圖形、文字動畫、聲音、色彩等方式向學生提供豐富的感性材料,還可以用二維或三維的圖像、動畫進行模擬,把抽象的概念具體化,把難以想象的微觀世界宏觀化,把難以看到的過程形象化,讓學生直觀感受到抽象的化學知識,剖析物質的微觀結構。
在晶體結構的教學中,用三維動畫軟件制作成CAI課件,可以使用晶胞向空間的各方面旋轉、延伸剖切等輔助手段,從晶胞到晶體的生長,從晶體的空間結構到組成晶體的微觀粒子數目關系都可以將不可想象變成直觀明了呈現給學生。
展現化學變化的動態過程。如在乙醇的性質教學中,乙醇分子內不同化學鏈斷裂時表現出不同的性質,其性質和斷鍵規律是本節的難點。利用CAI課件,制作成動畫演示,可以讓學生清楚地看到分子內的鍵的斷裂和原子重新組合的過程,掌握其性質的反應機理。
化學研究中有些化學實驗因現象不明顯、反應時間太短或某些原因無法在課堂內演示,看不清實驗現象。我們可以通過計算機把這種實驗模擬出來,讓學生觀察并探究其實驗現象從中得到認識并得出結論。
模擬現象不明顯的演示實驗。如講解蛋白質的鹽析實驗時,析出的蛋白質往往呈透明的膠狀物懸浮在水中,用常規的試管實驗不易。直接看清實驗現象,難以說明問題。此時,可用CAI課件把析出物制作成白色的絮狀或膠狀物慢慢析出,使學生清楚地觀察到實驗中發生的變化。
模擬反應現象瞬間即逝的實驗。有些實驗反應太快,學生難以看清完整的實驗現象,如鉀、鈉與水反應的演示實驗。通過多媒體投影演示實驗的整個過程,使用播放軟件反復播放實驗,定格在幾個特殊階段,運用慢鏡頭拉長實驗等,使學生看清完整的實驗現象。
模擬工業生產實驗。化學工業的有些問題無法在課堂內演示,利用計算機模擬演示工業生產實驗的全過程,使學生對工業生產實驗有直接全面的認識。如講解硫酸工業時,可以將硫酸工業中的設備、物料流程、生產工藝等以CAI課件模擬演示。
信息技術在模擬情境、人機互動方面具有無可比擬的優勢。利用情境模擬功能,創設仿真的化學情境。如在自然界中氮的循環教學中,從氮的固定到被植物吸收合成蛋白質,從生物體的腐敗到被細菌分解轉化為氮氣回到大氣,整個過程在教材插圖中有較清楚的體現,但不夠形象生動。若制作成科教短片,加上視頻和說明,把氮元素的存在和變化聲形并茂地呈現,讓學生體驗生動的氮的循環的化學過程情境。
利用人機互動功能,讓某些假設快速得以驗證。例如在CAI課件模擬化學實驗設計教學中,學生可以自主地選擇實驗材料、物質及條件,通過電腦屏幕,學生可以清楚地看到當物質被錯誤地組合時,發生爆炸的虛擬場面。
利用網絡技術可以實現跨地區、時間的交流,學生可以通過網絡來獲取、交流信息,為探究性學習的開展提供了可行性的條件。如在原電池的原理及其應用教學中,對化學電源的了解不僅有助于理解原電池的原理,也是原電池應用的重要方面,教材僅對幾種常見的電池作了簡單的介紹,而隨科技的進步和生活水平的提高在我們生活中出現了各種各樣的電池,可以組織學生搜集標本、查閱資料、了解各種電池的結構、原理、性能和用途等,利用網絡技術展開探究性學習。
總之,應用現代信息技術進行化學教學,不僅僅是一種教學方法的更新,更重要的是把信息資源引入化學教學活動中,合理、機動地運用信息技術,把學習空間還給學生,給學生提供視覺和聽覺感受,豐富學生的想象,有效地培養學生自主學習、主動發展的意識和能力,充分挖掘學生的創造潛能。化學教師必須努力更新教育觀念,努力掌握現代教育技術,探索符合學生認識發展規律的教學方法,卓有成效地開展現代化的化學教學。