信息技术在中学化学实验教学中的应用

信息技术在中学化学实验教学中的应用
桑植四中陈林
化学实验是中学化学教学中最普遍采用的媒体。

由于实验条件的限制，实验的科学性、直观性、探索性和操作性的特点在教学中未能真正体现。

使现有的实验不能完全地发挥其教学作用。

因此，把现代信息教学技术应用于化学实验教学中，克服实验条件的限制，旨在对以下几方面有所突破，提高演示实验的可见度性。

增加演示实验的时效性，保障演示实验的安全性，加强学生实验操作的规范性，为创造学生进行实验设计的条件，丰富学生实验知识等，以期最大限度地发挥实验的作用。

多媒体教学技术，一般包括摄影、实物投影、摄像、放像、计算机多媒体技术和网络技术等方面。

一、投影技术对化学实验教学中的应用。

化学课的演示实验，其目的是通过实验让全体学生观察到物质变化的全过程，有理性上有一定的认识，从而提出疑问，获得结论。

演示实验可提高学生对化学的学习积极性和参与程度，体现实验过程的真实性、科学性，让学生信服，是培养学生观察能力的重要途径，也为引出课题、问题，进行讨论、探索，发现创造条件。

因此，演示实验要真正起到演示作用，不能演而不示，使演示实验变成讲实验，观察实验现象变成讲实验现象。

为了提高演示实验的可见度，传统的方法一般采用放大实验仪器，抬高实验装置，增加实验药品的用量巡回展示实验结果，然而实验仪器的放在是有限的，巡回展示实验结果又
浪费时间，且有些现象是在实验中瞬间产生的而无法观察到，以至影响教学效果。

采用投影技术，可克服上述缺陷，大大提高演示实验的效果。

例如：在做二氧化碳密度比空气大的实验和浓H2SO4稀释实验时，对实验中关键性的观察点──天平指针的偏移和温度计读数的变化，通过投影技术进行扩大，使验证性实验的验证更具科学性，用实物投影仪对氢氧化钠固体表面潮解现象进行放大，激励学生注意观察生活中的化学现象。

上述实验在教师讲课时感到很流畅，学生对知识的理解、掌握感到很轻松。

投影技术主要是对实验现象进行放大，克服演示实验可见度小的缺陷，使学生能清楚地观察到实验现象，特别是一些细小的、不易观察到的实验现象。

投影技术使实验的科学性得到提高，增强学生学习的积极性和参与程度，为培养学生的观察能力提供条件
二、摄像、放像技术在化学实验教学中的应用。

演示实验的全过程需要较长的时间，且伴随着一些无关紧要的现象，干扰学生正确观察实验现象，影响实验的效果。

由于学生课堂学习时间是有限的，要让学生的有限的时间内尽可能多地获得信息，给予学生信息要有选择，使学生观察到的现象对所学得的知识有价值。

因此，采用摄像、剪辑技术，对实验全过程进行加工，既为学生提供实验全过程，又突出重要的实验现象，同时也不失实验的真实性。

例如：氯水见光分解、硫酸铜晶体的形成等实验可采用此技术在课堂上播放，大大增强演示实验的时效性。

当学生在很短的时间内看到硫酸铜的晶体形成的全过程，不仅对晶体的形成有很直观的刺激，对晶体
概念理解更深刻，当学生看到氯水在几小时的光照后才开始慢慢地冒小气泡，24小时才有明显气体产生，不仅对实验结论信服，更体会到有些化学反应很缓慢发生的，增强了学生对实验观察的有效性。

演示实验教学中，有些实验具有一定的危害性和危险性，在课堂上无法实施演示，借助于录相教学，既保证学生的安全，又保护环境，又达到良好的教学效果。

通过录像技术还可以对实验中的错误操作引起的危害进行真实再现，引起学生的重视，帮助学生掌握正确的实验操作步骤和操作技能。

例如：浓H2SO4稀释实验，课堂上一般演示正确的操作，对不正确的操作进行讲解，通过录像对浓H2SO4滴入水中放出大量热量使H2SO4液飞溅现象进行演示，使学生加深对这一知识点的理解，再如加热胆矾晶体实验，把试管口没有向下倾斜，水流入试管底部，白色的无水硫酸铜又变成蓝色，使实验失败，然后把这一过程拍成录像，这样的教学可以使学生正确掌握实验操作规则和正确认识实验装置，对实验的成功起到一定的作用。

演示实验是帮助学生学会实验基本技能的最有效途径。

对一些操作较复杂的实验，通过录像对学生进行正确、规范的指导，避免了因教师实时演示需较长时间的缺陷。

例如：初中化学实验基本操作中“取、量、热、装、洗”的教学，可采用录像技术进行演示，同时对操作注意点进行局部放大，停止旁白介绍，使学生不仅能理解“为什么这样操作”，更能体验正确的操作，对学生最终学会这些操作提供保证。

利用录像技术中的功能效应，促使演示实验真实性，如：高速成或缓慢的摄像技术和放像的快、慢、倒等功能不仅使学生缓慢地看到快速成反应的变化，还能使学生快速地观察到缓慢的反应变化，让学生迅速感知易观察到的细节，提高学生观察的敏捷性，同时缩短了教学时间，增加了演示实验的时效性，提高了教学效益。

摄像、录像技术还可以显示较复杂的化工生产过程，使抽象的教学内容直观化，便于学生对这类知识的理解和掌握，对一些价格昂贵的实验、危险性大的实验，定性的实验，要求较多的操作技术，或装置复杂的实验也可以借助教学录相来完成保障演示实验的安全性、正确性、有效性、规范性。

三、多媒体网络技术在化学实验教学中的应用。

化学实验的操作步骤和操作规范都有一定的要求，一旦学生操作失误，不仅会引起实验失败，也可能引起实验事故，更会引起学生的恐惧心理，影响学生学习化学的兴趣，采用多媒体网络技术，应用典型的软件资料，对操作易错误的后果进行模拟。

这样，让学生在计算机前先进行模拟操作，以掌握正确的操作和对不正确的操作的理解，再进行实验，将大大提高学生实验的有效性。

例如：氧气的实验室制法中，实验结束后应先将导管移出水面再移去酒精灯的操作，一旦失误，有一定的危险性。

为了解决这一难题，通过多媒体技术，设计、制作了氧气的实验室制的软件，对这一操作做了一些特别的处理，在课堂上，让学生进行反复模拟实验，一旦操作正确，计算机给予奖励提示，鼓励学生，而一旦学生操作错误，计算机则对水倒流试管底部，
试管破裂的危险场面进行模拟。

再如：对点燃未检验纯度的氢气发生爆炸进行模拟，使学生加深对操作错误引起危害的认识，然后再进行正确的实验，通过多媒体技术的模拟，不仅提高了实验的成功率，更深刻理解正确操作的重要性。

应用多媒体技术对一些装置和操作较复杂的实验，为学生提供一个模块式实验环境，让学生先进行模拟操作，训练实验技能，然后再进行真正的实验。

例如：氢气还原氧化铜的实验是初三化学教学中的重点，更是难点。

靠课堂演示并不能使学生真正理解，掌握整个实验环境，让学生在“实验室”中自由选择实验所需的仪器和药品，在二次错误的选择后计算机将给予正确的提示，然后由学生自由地用所选的仪器搭配装置，整个实验完毕后由计算机给予评价，对不正确的实验给出可能产生后果的模拟，像试管口未向下倾斜，产生的水倒流到试管底部，使试管破裂等。

实验开始时要求学生选择先通氢气还是先加热，对选择先加热后通气的操作给出发生爆炸的模拟，实验结束后，要求学生选择先停止加热还是先停止通氢气，对选择先停止通氢气的操作给予出生面红色的铜又被氧气氧化成氯化铜，导致实验失败的模拟，在多媒体技术上，通过学生模拟实验，既掌握原理又掌握实验操作方法，不断促进学生实验技能的提高。

多媒体技术在化学实验中，起到实验设计教学，对学生进行化学知识和实验操作技能的演示教学，有利于培养学生的迁移能力、解决问题的能力，相互协作能力和创造能力，在多媒体“实验室”中让学生在实验室中畅游，发挥自各自的才能，去探索确良化学世界的实验。

例如：物质的鉴别，通过多媒体“实验室”提供学生所需试剂，由学生设计各种方法进行实验并加以判断。

计算机对各种方法所产生的各种现象都会模拟，并正确判断加以正确提示，有利于培养学生对知识的巩固、应用和发展，培养学生的创造精神和创造能力。

在计算机多媒体技术上，我们可以通过声音、画面、文字、于一体能展示微观世界，微缩的客观世界，模拟化学反应，打破了学生认识中的时空限制，用各种感官来感知信息有利于学生的主动参与，激发学习兴趣，更符合现代学生的思维学习习惯，在通过交互功能和模拟技术，对一些危险性、危害性的实验，放心的让学生大胆操作，为学生的探索和创造提供条件。

当今是网络化时代，网络技术的发展，将为学生的自主学习提供最丰富的信息资源，使学生的知识来源更广泛、更丰富、使学生可以不受时间、空间的限制，对有关实验问题进行探讨、推理，同时培养学生获取信息分析、归纳、整理信息、运用信息解决问题的能力。

化学实验是中学化学教学最常用和最重要的教学手段，对帮助学生理解和掌握化学知识，有着举足轻重的作用，随着科学技术的发展，把现代教学技术与实验相结合必将丰富实验的内涵，增强实验功能。