灵活运用现代信息技术,促进化学演示实验教学

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[摘 要] 课堂演示实验是化学课堂教学中最重要的媒介，是实现新课程三维目标的重要载体。现代信息技术应用于演示实验教学中，能够克服实验条件的限制，提高演示实验的可见性，增加演示实验的实效性，保障演示实验的安全性，从而最大限度地发挥实验的教学作用。

[关键词] 信息技术 演示实验 实践 评价

化学是一门以实验为基础的学科，课堂演示实验又是其中最重要的教学手段与媒介。它可以提高学生对化学的学习积极性和参与程度，为引发学生思考、讨论、探索、发现提供了基础条件。所以，教师应该在充分保证实验现象明显、效果理想上进行教学设计。然而，传统演示实验方式往往因为现象不够明显，不能面向全部学生，以及实验演示与课堂教学产生时间冲突而达不到预期目标。在提倡科技创新的当前，采用现代信息技术能克服其中许多局限。笔者根据多年的教学实践，结合目前大多数中学的教学条件，对现代信息技术在课堂演示实验中的实践手段、适宜对象、实施效果分别进行介绍和评价，在最大限度发挥其作用方面与同行共探讨。

1.现代信息技术在化学演示实验教学中的作用

1.1使静态现象动态化

化学变化中的许多现象，表面上往往看不出什么不同，而内部微粒却处于时刻运动、变化状态中。如各种平衡问题（溶解平衡、化学平衡、电离平衡）、布朗运动等内容都比较抽象，学生往往习惯于静态分析，缺乏动态观。教师也无法用实验来彻底解决其中的具体过程、细节、原理等，难以用语言形象描述，也不便用挂图揭示变化。若借助于现代信息技术，用flash等软件进行微观模拟，实施动画教学，就很容易解决这一问题。

1.2使实验细节宏观化

化学演示实验多为选用试管，而试管容积较小，试剂用量也少，实验现象只能让讲台周围同学看个“真真切切”，而教室后排和角落学生就只能“雾里看花”了。如果把演示实验进行“宏观化”展示投影处理，使整个过程纤毫毕现，那么全班同学都能清楚地观察到现象，从而保证了演示实验的效果。

1.3使抽象知识形象化

在化学教学中，有很多涉及到微观粒子结构的内容，学生很难理解并掌握。用多媒体计算机技术，可以帮助学生理解概念、掌握知识，真正提高学生的学习能力。如原子的概念与结构，电子云模型，金刚石、氯化钠等晶体结构，晶体中微粒数目的计算等内容，用常规实验手段难以表达。如果利用flash或者3Dmax动画进行演示，学生理解起来就容易得多。

1.4使危险实验安全化

在化学实验中，有不少是具有危险性的。如氢气与氯气、甲烷与氧气、钾与水等反应的爆炸性实验，演示起来具有一定危险性。若这些爆炸性实验做成计算机多媒体课件，配上爆炸响声进行模拟播放，可以避免了在实验过程中可能造成的危险，确保了的安全；也让学生对实验错误操作造成的后果有更直观的认识。

1.5使污染实验环保化

对污染严重的各种化学实验都可以做成计算机多媒体模拟演示播放，以避免有害物质造成的污染，防止其对师生以及环境的危害，如用一氧化碳还原氧化铜的实验，以及硫化氢的制备和性质实验。

2.演示实验教学中常用的现代信息技术手段及评价

2.1现代教育技术在演示实验教学中实施的硬件条件

目前中学的教学条件在不断得到改善，基本上每个学校都有多媒体教室，很多学校的所有教室都能进行多媒体教学。所需硬件条件包括：（A方案）一台电脑，一个投影仪，一块投影布和一根VGA连接线。（B方案）一台电脑，一台大屏幕平板等离子电视，一根连接线（s端子连接、VGA端子连接或HDMI连接）。A方案由于是大屏幕投影，演示效果好，但是投影仪和投影布需要固定位置，往往只是在每个学校的阶梯教室、报告厅安装。B方案则较方便，只需要固定数字电视即可，且电视机还可以做实现其他教育功能如让学生每天看新闻联播等，目前大多数教室都是这种配置。缺点就是屏幕小（通常47-60寸），有视觉死角，尤其是在教室两边前排学生。

2.2教学媒介之一：多媒体课件、动画、模拟实验室等

多媒体教学的实施，最主要的媒介就是多媒体课件，可以是使用powerpoint、Authorware、flash这些常用软件制作的整体课件，也可以是单独的flas（积件）。这也是现代信息技术的最主要的应用形式，使用过程中能展示电子板书、动画模拟等内容。

评价：这是目前最常用的一种方式，也几乎成为当下多媒体教学的基本模式。而教学中，使用这种教学手段能增加课堂容量，提高课堂效率，演示效果生动；课件制作相对较容易掌握，网络课件资源丰富。但也有如下弊端：学生往往只顾看屏幕而忘记记笔记，演示实验都是动画模拟，不够客观、真实，缺乏说服力。故在使用中最好是用来演示微观结构、空间构成、微观粒子运动等效果较好。

2.3教学媒介之二：实验操作视频、录像

由于动画模拟无法达到真实实验的说服力，对于许多老师来说，采用实验视频、录像教学就是一种折中的办法。能减少教师动手操作实验的时间，也显得比较有说服力。教学资源相对普通教学课件少一些，自己制作不现实，可以购买相应光盘，或者在视频网站搜索下载。

评价：比模拟实验有说服力，可以通过重播、慢放、定格等手段突出重点。有些实验中学无法演示（如金属铷、铯与水反应），或者具有一定的危险性（如将钠投入盐酸中）。借助于录相教学，既保证安全，又揭示事实，能达到良好的教学效果。但网上视频质量参差不起，很多实验现象不够清晰明显，不利于细节观察；某些解说效果较差。且实验设计、观察点等受制于制作者，并非都适合个人的教学实际。

2.4教学媒介之四：高品质摄像头+视频监控软件

此方案采用目前市面上主流摄像头对演示实验过程进行捕捉，用专门视频监控软件将实验现象实时通过电脑输出到投影仪或者电视机上。此外还可以在输出的同时进行视频录制或者画面抓拍，实验结束可以重复观看整个过程或者某一细节画面，演示效果更好。

评价：这种方案可以说是克服以上方案的缺点，兼备实用性和经济性。现在很多主流摄像头都达到甚至超过投影仪的效果。如罗技的快看畅游版E3500摄像头，130w动态像素，内置麦克风，采用了罗技的RightLight和RightSound技术，图象质量和音频质量上均较出色。目前市场价格为159元。视频软件可以用爱梦摄像头视频监控直播系统7.0（软件介绍和下载链接www.省略/soft/75849.htm）或者超级门卫多路视频监控系统34.0 （www.省略/soft/38582.htm）。录制的实验视频还可以作为教学资源继续使用，故笔者认为此方案非常值得推广。

信息技术与学科课程的整合，是新时期基础教育教学改革的新亮点。合理运用现代信息技术技术，可有效提高演示实验教学质量。但在实际教学中一定要坚持以实验为基础的教学原则，不能因为使用各种多媒体技术而削弱实验教学，一切能用实验去研究的教学问题就绝不能脱离实验。我们应该合理利用现代信息技术拓宽教学手段，丰富演示实验的内涵，增强其教学功能，提高课堂教学效果，从而更好地形成学生的科学素养。

参考文献：

[1] 安宝生.《教育信息技术的掌握与运用》. 北京 中国和平出版社， 2001.

[2] 贺湘善.《基础教育现代化教学基本功》. 首都师范大学出版社 ，2002.

[3] 何克抗《信息技术与课程整合》.高等教育出版社，2007.