在學科核心素養引領下利用多媒體技術優化高中化學實驗教學的研究

李敏婭

摘 要：利用多媒體技術在高中化學實驗教學中滲透學科核心素養可以提高實驗教學的效率，豐富學生的實驗知識，培養學生的綜合素質。本文主要介紹了投影技術，攝像、放像技術，網絡模擬技術，動畫模擬技術，數字傳感技術在優化高中化學實驗教學中的應用。

關鍵詞：學科核心素養;多媒體技術;優化高中化學實驗教學

一.利用投影技術優化實驗教學

投影技術對化學實驗教學中具有重要的作用，尤其是在演示實驗的教學，學生通過觀察教師的演示實驗，可以學到正確的操作技能及實驗中的一些細節。有的實驗對條件，操作水平要求較高，有時會因失誤或周圍環境的變化使實驗失敗;有的實驗藥品價格高，不能重復進行;還有些實驗現象不太明顯，這些都有可能影響演示實驗的順利實施。利用投影技術輔助實驗教學克服傳統演示實驗的缺陷，提高演示實驗的教學效果。使用投影技術可以放大實驗現象，使現象更加明顯，如Cu-Zn-H2SO4原電池，演示實驗中正極Cu片上產生的氣泡不易觀察到，采用實物投影，學生可以清晰地觀察到小氣泡。使用投影技術可以使學生從多個角度觀察實驗現象，如在進行Na與H2O反應的演示實驗時，鈉球浮在水面上，到處游動并且熔化成閃亮的小球，有嘶嘶的響聲，由于條件的限制，學生不能從各個角度全面觀察，如果在此實驗中借助投影儀水平投影，學生可以清晰地觀察到現象，也可以調整投影儀使學生俯視水面，能從更好地角度觀察。使用投影技術可以節約藥品，如觀察溴單質的物理性質時，溴揮發性大且有毒，如果溴的使用量太少，不易觀察清楚各項特征，但是若用量大，會浪費藥品，并且引起危害。如果使用投影儀，則只需少量的溴就清晰觀察到現象，提高實驗教學的質量。投影技術可以提高實驗的科學性和學生的觀察能力，激發學生參與實驗的積極性。

二.利用攝像、放像技術優化實驗教學

有些實驗由于缺乏條件、所需時間較長、能帶來危險或不利于環保等，不易或不能在課堂上進行，我們可以把這些實驗利用相機或希沃白板的攝像功能拍成錄像播放，這樣既可以為學生創造安全的實驗環境，又可以突出體現重要的實驗現象，還可以真實再現因操作錯誤引起的危害，讓學生重視實驗操作的規范正確性。如制備有污染有毒性的氣體，如Cl2的制備實驗，操作過程較復雜，可以用拍攝的錄像演示，給予學生規范而正確的指導，同時局部放大操作要點，且用旁白介紹，使學生體驗正確操作的同時明白如此操作的理由，避免了Cl2毒性。又如CH4和Cl2的取代反應實驗，需要光照，且不能是日光直射的地方，以防爆炸，條件不好掌握，教師可以提前錄好實驗，然后給學生播放觀看，將液面上升，實驗現象，強光照射引起的爆炸等展示給學生，學生不但能全面清晰地觀察實驗情況，而且能夠重復觀察實驗的關鍵，進而有效提高實驗教學效率。

三.利用網絡模擬技術優化實驗教學

化學實驗要按一定的步驟和規范進行，實驗中學生難免會有失誤，有可能會使實驗失敗甚至引起事故，也使學生對實驗產生恐懼心理，使用多媒體網絡中典型的軟件資源進行模擬容易出錯的操作，讓學生先在電腦上模擬操作，在掌握了正確的操作之后進行實驗，這樣可以拓寬學生的化學實驗視野，提高學生的創新能力和實驗技能。對于有污染，有危險的實驗，如與苯相關的實驗，苯與液溴，苯與濃硝酸的反應，與SO2有關實驗，黑面包實驗等，我們可以通過模擬實驗減少實驗過程帶來的污染和不安全等。對于現象不明顯的實驗，如焰色反應，CH4和Cl2的光照實驗，丁達爾現象等，我們可以利用模擬實驗使現象更加清晰。在化學實驗中利用網絡模擬技術，讓學生在電腦上親自模擬實驗操作，可以激發學生對實驗的探究興趣，培養學生的創新思維和良好的實驗操作技能。

四.利用動畫模擬技術優化實驗教學

有一部分化學實驗復雜繁瑣，且有一定的難度;有的實驗具有危險性;有的實驗材料昂貴難得;有的實驗反應很快，不易觀察;或者是微觀粒子的運動，肉眼無法看到等等，從而使實驗很難實施或順利進行，但是利用flash動畫可以使這些問題迎刃而解，動畫模擬技術可以形象生動地解釋抽象復雜的實驗現象，激發學生對實驗的興趣，加深學生對實驗原理的理解。如我們可以用動畫模擬MnO2和濃鹽酸的反應，濃鹽酸易揮發，且制得的Cl2有毒，利用flash動畫模擬可以避免危害。又如電解質NaCl的導電實驗，用動畫可以生動直觀地演示NaCl在水分子的作用下電離出自由移動的Na+和Cl-的過程，Na+和Cl-的定向移動形成電流從而使燈泡發亮，使學生通過生動的畫面理解了電解質在水溶液或熔融狀態下導電的原因是發生了電離，產生了自由移動的離子，進而加深了對電解質概念的理解。有機反應的原理抽象難懂，運用flash動畫模擬可以形象的展示舊鍵的斷裂位置和新鍵的形成過程，如CH4和Cl2的光照實驗，用動畫模擬，可以形象地演示CH4的4個氫原子被氯原子取代的過程，學生可以更加容易理解取代反應的原理。再如CH3COOC2H5的制備實驗，利用動畫模擬演示CH3OOH和C2H5OH的反應機理，從而加深學生對酯化反應的實質（酸脫羥基，醇脫氫）的理解。利用flash動畫可以形象生動地解釋微觀的實驗原理，有助于培養學生的邏輯思維能力和科學探究精神。

五.利用數字傳感技術優化實驗教學

課本中往往會設計一些實驗，讓學生通過實驗現象探究其中的原理，有的原理抽象難懂。數字傳感技術操作簡便，測量準確，將不同的物理量從多個角度測量出來，如在研究影響化學反應速率的外界因素（濃度、壓強、催化劑等）實驗中，教師用數字傳感技術讓學生直觀明了地觀察現象，對比得出結論。還有在酸堿中和滴定實驗中，我們可以利用pH記將溶液pH的變化輸出并投屏，有助于學生理解滴定的突躍。

在學科核心素養背景下，采用多媒體技術優化高中化學實驗教學即將越來越使用有效，可以豐富實驗內容，突出實驗的教學功能，突破實驗教學的難點，提高化學教學質量，培養學生的化學素養。